La Agencia Internacional de la Energía define la energía solar como aquella que se puede extraer de la luz solar que llega a la tierra y ser transformada en otras formas de energía útil, como energía térmica o eléctrica.

La luz solar puede ser convertida de manera directa en energía eléctrica, a través de celdas fotovoltaicas o bien en energía calórica a través de equipamiento de concentración solar.

En los sistemas de aprovechamiento térmico, el calor recogido en los colectores solares o concentradores puede destinarse a satisfacer numerosas necesidades como, por ejemplo, obtención de agua caliente para consumo doméstico o industrial, o bien para fines de calefacción, aplicaciones agrícolas, y la producción de electricidad a través de un proceso termoeléctrico.

Por su parte, los Paneles Fotovoltaicos, que constan de un conjunto de celdas solares, se utilizan para la producción de electricidad y constituyen una adecuada solución para el abastecimiento eléctrico tanto en áreas rurales como desérticas, que cuentan con un recurso solar abundante. La electricidad obtenida mediante los sistemas fotovoltaicos puede utilizarse en forma directa, o bien ser almacenada en baterías para utilizarla durante la noche.

Fuente: Internacional Energy Agency

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La energía eólica es aquella energía cinética que se encuentra disponible en una masa de aire en movimiento (viento). Según la Administración de Información de la Energía de los EE.UU. esta energía ha sido utilizada por el ser humano desde, al menos, el año 5.000 A.C.

Los aerogeneradores son dispositivos diseñados para transformar la energía cinética del viento en energía eléctrica. Producto de intensas actividades de investigación y desarrollo, su diseño aerodinámico ha tenido importantes variaciones desde sus orígenes a la fecha. En la actualidad, el diseño más común consiste en una turbina de tres palas) montadas sobre una torre. La turbina está acoplada mecánicamente a un generador eléctrico. La cantidad de energía que un aerogenerador puede transformar en electricidad dependerá, además de la velocidad del viento, de la altura de la torre y del largo de sus palas.

Fuente: EIA – U.S. Energy Information Administration

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La bioenergía se define como la energía contenida en la biomasa. La biomasa corresponde a cualquier materia orgánica que esté disponible de manera renovable, tales como residuos de animales, plantas, cultivos o deshechos orgánicos.

Dependiendo de la biomasa que se utilice, la bioenergía puede ser utilizada como energía térmica, a partir de la quema directa, o bien a partir de un proceso de transformación en un combustible gaseoso (biogás) o en un combustible líquido (biocombustible).

Fuente: Agencia Internacional de la Energía

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La Asociación Europea de la Energía Oceánica plantea que hay, al menos, cuatro formas de extraer el contenido energético disponible en los mares: tecnología undimotriz, mareomotriz, de gradiente térmico y de gradiente de salinidad.

La tecnología undimotriz extrae energía del movimiento de las olas, de igual forma, la tecnología mareomotriz aprovecha las mareas o corrientes marinas. Por su parte, la tecnología de gradiente térmico aprovecha las diferencias de temperatura entre la superficie y las aguas profundas, y, por último, está la tecnología gradiente de salinidad.

Chile es un país que tiene más de 4.500km de costa y una tradición naval importante, por lo que se estima que la energía de los mares puede jugar un rol, tanto a nivel de provisión de energía a la red como en aplicaciones descentralizadas. Con el propósito de aprovechar estas ventajas, nuestro país ha estado preparando sus capacidades tecnológicas poniendo en marcha una serie de iniciativas público-privadas, que buscan entender mejor el tipo de recurso de recurso y su disponibilidad en el territorio, evaluar los impactos ambientales y sociales, así como también preparar el capital humano necesario para facilitar la implantación de esta tecnología cuando esta esté en condiciones de competir en el mercado.

Fuente: Ocean Energy Europe

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La energía eléctrica producida a partir de la energía potencial contenida en un volumen de agua ubicado a una cierta altura se denomina energía hidroeléctrica. En Chile, se utilizan generalmente dos tipos de centrales, de embalse y de pasada.

Las centrales de embalse interrumpen el curso normal de un río con el propósito de controlar la acumulación o liberación del agua almacenada, lo que permite gestionar la cantidad de energía producida. Las centrales de pasada desvían momentáneamente una parte del caudal de un curso de agua, con el propósito de dejarla caer sobre una turbina que produce la electricidad. Una vez terminado el proceso, el agua es devuelta al cauce natural.

La energía hidroeléctrica es renovable y su disponibilidad depende principalmente de los ciclos hidrológicos. Es del caso señalar que la Ley General de Servicios Eléctricos, en su artículo 225, define que serán consideradas como Medios de Generación Renovables No Convencionales, aquellas centrales hidroeléctricas cuya potencia conectada sea inferior o igual a los 20 MW.

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La energía geotérmica de alta entalpía es aquella en forma de calor que está disponible bajo la superficie terrestre, a profundidades relativamente bajas, producto de la presencia de magma a alta temperatura.

Una forma de extraer esta energía es aprovechar yacimientos de agua o vapor subterráneo que estén cercanos a la fuente de calor.

El calor extraído en la superficie se utiliza para producir vapor a presión que alimenta a una turbina encargada de la producción de electricidad. Finalmente, en las centrales de ciclo cerrado, el agua es reinsertada al yacimiento con el propósito que absorba nuevamente la energía térmica disponible.

Por su parte, la energía geotérmica de baja entalpía aprovecha las propiedades de aislación térmica de la parte más superficial de la corteza terrestre. A unos pocos de metros bajo tierra, la temperatura se mantiene estable durante el año en algunas decenas de grados Celsius. Con el propósito de aprovechar este fenómeno, se instala un circuito de cañerías bajo tierra, y se hace circular lentamente un líquido caloportador que en la superficie está a temperatura ambiente. Independientemente de cuál sea la temperatura ambiente, el líquido, al circular por las cañerías, equilibra siempre su temperatura con de la tierra. Así, si la temperatura ambiente es menor a la del interior de la cañería, entonces el líquido absorbe temperatura, mientras que, si el ambiente tiene una temperatura superior, entonces baja su temperatura.

Existe una gran variedad de formas para aprovechar la geotermia de baja entalpía, tanto para calefacción, refrigeración y agua caliente sanitaria. Una forma que ha probado ser eficiente es el uso de bombas de calor.

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Los sistemas de almacenamiento de energía no producen energía por sí mismos, sino que permiten absorber energía desde una fuente en un momento determinado, y entregarla en otro momento para su consumo.

Según lo indica el Centro de Sistemas Sustentables, de la Universidad de Michigan, las tecnologías de almacenamiento están siendo desarrolladas, al menos, desde la primera mitad del siglo XIX. No hay una única forma de clasificar los sistemas de almacenamiento, sin embargo, lo más común es hacerlo a partir de la forma de energía que es almacenada. Así, es posible distinguir los sistemas de almacenamiento eléctricos, químicos, electroquímicos, mecánicos, hidráulicos y térmicos.

A la fecha, los sistemas de almacenamiento de energía se han masificado en aplicaciones donde no se requieren altos volúmenes de energía. Sin embargo, la investigación y desarrollo en esta área tomó fuerza, primero con la crisis del petróleo en EE. UU. de los años 70s y, más recientemente, a partir del impulso dado por la industria de la movilidad eléctrica.

Desde la perspectiva de las aplicaciones en la red eléctrica, que requieren grandes volúmenes de energía, los sistemas de almacenamiento más comunes son los de bombeo. Estos emulan la operación de una central hidroeléctrica, ya que utilizan energía eléctrica para bombear grandes volúmenes de agua hacia un depósito ubicado a una cierta altura, almacenando la energía en forma de energía potencial. Para extraer la energía, se deja caer el agua sobre una turbina, la cual está acoplada a un generador eléctrico.

Con los últimos desarrollos tecnológicos, el almacenamiento electroquímico en formas de baterías ha ido aumentando la cantidad de energía almacenable, al mismo tiempo que ha reducido considerablemente sus costos de inversión.

El primer sistema de almacenamiento conectado a la red eléctrica instalado en Chile está en la Subestación Eléctrica Andes, y fue puesto en servicio en 2009.

Fuente: Center for Sustainable Systems (University of Michigan)

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Actualidad

Publicado el 26-04-2021
La Región de Tarapacá está viviendo la época de oro de la energía solar

Solo el uno por ciento del territorio del Tamarugal podría captar la energía solar para dotar de electricidad a todo el territorio de Chile, Tarapacá tiene un tremendo recurso energético que podría servir para producir hidrógeno verde. Además permitiría transformar agua de mar en agua potable para consumo humano, según el ingeniero civil, Hernán Cortez Baldassano.

El tema de la energía solar es tremendamente importante porque Chile y el mundo entero están inmersos en una especie de tercera o cuarta revolución por todo el tema de las energías renovables, que han estado cambiando la modalidad de trabajo, que está avanzando en la disminución de la contaminación.

Así lo sostiene, Hernán Cortez Baldassano, ingeniero civil de la Universidad de Chile, en entrevista con Diario El Longino. -¿Es tan así de relevante este tema, considerando la cantidad de proyectos en ejecución y otros en estudio? – Es tremendamente relevante, y particularmente en la Región de Tarapacá y es mucho más importante aun por varias consideraciones

-¿Qué particularidades tiene nuestra pampa como para convertirla en gran interés para las inversiones en parques solares? -Creo que lo primero, es por la calidad del recurso solar y donde la Región de Tarapacá podría llegar a ser de gran importancia a nivel mundial.

-¿Cuando habla de calidad del recurso, a qué se refiere, ingeniero? -Me estoy refiriendo a la radiación solar que es muy potente, particularmente en la Provincia del Tamarugal, pues permite que 400 kilómetros cuadrados, es decir, en un cuadrado de 20 por 20 kilómetros uno podría llegar a producir la energía eléctrica que requiere todo Chile.

Dicho de otra manera, por ejemplo, si se considera un cuadrado que va desde Pica hasta La Huayca con paneles solares, uno podría generar la energía que se ocupa en todo el país. Es decir en 400 kilómetros cuadrados podría cubrir el cien por ciento de toda la energía que necesita nuestro país.

-¿Qué otro dato es relevante, como para atraer grandes inversiones en miles y miles de paneles solares? -Mire, es tan pero tan importante esto que con menos del uno por ciento del territorio de la Provincia del Tamarugal se podría alimentar con energía eléctrica a todo Chile. Eso es como un primer antecedente de lo relevante que es la energía solar en el Tamarugal.

-.¿Cuál podría ser el impacto en la agricultura? -Nosotros sabemos que el desierto de Tarapacá puede llegar a ser una fuente importante en la actividad agrícola. ¿Pero por qué no se puede lograr? -Uno, es por el factor electricidad y por el agua. Por otra parte, agua hay en pozos, pero no existe la energía eléctrica para extraer esa agua para poder regar.

Claro ejemplo de lo que digo es Bajo Soga donde, cuando se instalan sistemas de bombeo solar, eso permite extraer agua y por lo tanto se puede transformar el desierto como polo de desarrollo agrícola.

LA ENERGIA ELECTRICA

-Usted ha señalado que en general la energía eléctrica y particularmente la energía solar, es decisiva para el desarrollo de las comunidades. ¿Por qué? -La energía eléctrica, provoca fuerte desarrollo local, por lo tanto tiene como contrapartida, el hecho que por ejemplo, las personas pueden desarrollar negocios, pueden mejorar su economía.

Es decir, tiene muchísima ventaja no solo desde el punto de vista social, porque la energía solar permite disminuir la pobreza energética. Está comprobado que en la medida que los habitantes tienen menos energía, es más pobre.

Y al revés, en la medida que tienen más energía las comunidades van creciendo en lo que se denomina desarrollo humano, porque la energía eléctrica permite acceso a Internet, a la Salud, Educación, la Cultura y lo que es muy importante también, el conocimiento.

-Entonces, mucho de aquello pasa por la disponibilidad de energía. -Sí, pero hay otro aspecto de gran importancia y es que, por ejemplo, la Provincia del Tamarugal, la región, podría ser un cluster energético. Esto quiere decir que con estas capacidades de generación de energía eléctrica a través de la energía solar, podríamos llegar a crear hidrógeno verde.

-¿Qué es el hidrógeno verde, para qué sirve y qué futuro podría tener para nuestra región? -El hidrógeno verde es un concepto que tiene que ver con la producción de oxigeno, utilizando la energía renovable. Se puede producir energía verde usando combustibles fósiles y es verde para que no produzca contaminación.

-Entonces, si pensamos en el futuro cercano, Tarapacá podría ser un cluster energético? -Pero no solamente producir energía eléctrica para iluminar y ponerlo en el sistema interconectado hacia el sur del país, sino que localmente podría llegar a emplearse esa energía para producir hidrógeno, pero ese hidrógeno requiere agua y energía.

Afortunadamente tenemos kilómetros y kilómetros de costa y para la producción del hidrógeno que se extrae desde el agua, podríamos desalinizar agua de mar y ese proceso hacerlo con energía solar.

Hay una suma de componentes que apuntan a que tenemos un maravilloso recurso, que es el sol, que nos permite tener electricidad, por una parte para el consumo eléctrico de la minería, industria, de la población, de las comunidades. -Entonces, son importantes los parques solares del Tamarugal.

-Mire, si uno le saca punta al lápiz se da cuenta que mas allá de los parques solares que estamos viendo instalar en el Tamarugal, eso también tiene una segunda mirada.

Esa energía que es muy barata nos permitiría transformar agua de mar en agua potable para consumo humano, también podríamos generar hidrógeno y reemplazar todos los consumos de petróleo que utilizan los camiones, el transporte terrestre y llegar un momento a utilizar motores a combustión de hidrógeno que ya existen en muchos países.

-Así las cosas, ¿qué otra cosa deberíamos considerar de beneficioso para la región? -Hay que considerar que la energía solar tiene una gran ventaja, como los sistemas renovables en general es que permiten entregar autonomía.

LOCALIDADES RURALES

El ingeniero, Hernán Cortez Bandassano, también se refirió al proyecto Huara-Colchane. Dijo que ese proyecto está muy avanzado a través de postaciones. ‘He sido un poco crítico de ese proyecto porque se están empleando alrededor de cinco mil millones de pesos para 370 familias, lo cual significa que por cada vivienda se está utilizando mucha plata.

Es un proyecto antiguo que viene del año 2018’. Frente a ese caso que ha demorado tanto y con tanto costo, recordó que una cosa muy ventajosa es la que tienen las energías renovables, principalmente la solar y es que permiten hacer desarrollos localizados en ciertos puntos de manera autónoma.

‘La ventaja es que, por ejemplo lugares como Quebec, Pisiga, Alto y Bajo Soga y otros más son zonas donde difícilmente podrá llegar la postación. ‘Hoy en día todos los desarrollos energéticos y particularmente en zonas más aisladas, como los poblados rurales, es que se pueden instalar sistema fotovoltaicos solares y eólicos los cuales son desarrollo locales.

No se necesita estar llevando 180 metros de cable porque las instalaciones están centralizadas. Es por eso que por tener recurso solar se podría dotar de electricidad a todos los villorrios y pueblos que están sin electricidad. Esto no se puede hacer en otros lugares de Chile, pero sí en la Provincia del Tamarugal’ recalcó.

Fuente: El Longino del Tamarugal

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