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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La revolución verde que lidera el francés Frank Demaille en Engie

El ejecutivo lidera el cierre de seis unidades de generación a carbón en el país. Serán reemplazados por US$1.000 millones de inversión en renovables.

A fines de 2019 Frank Demaille (44) llegó a Chile con su esposa Alexandra y sus hijos Lucie (8), Ariane (4) y Augustin (18 meses). El francés llegó al puesto de CEO de Engie Latinoamérica —que comprende Argentina, Chile, Colombia, México y Perú— liderando un equipo de 10 mil personas. A ese desafío suma el plan para hacer más amigable con el medio ambiente a la empresa francesa: En Chile cerrará seis unidades de carbón, reemplazando cerca del 60% de su matriz por energía renovable.

El ingeniero cuenta que no le costó adaptarse ya que conoció Santiago en 2014 cuando formaba parte de la División de Energía Internacional de Engie: ‘Me gusta este país, sus entornos. Antes de la pandemia me iba en bicicleta todas las mañanas a la oficina’, comenta el oriundo de Lille.

Demaille llegó con varios planes. Los más importantes: descarbonizar el portafolio energético de la francesa en la región y sacarle el cartel de empresa exclusivamente generadora a Engie, entrenado de lleno a otros negocios como la electromovilidad.

Mientras pedaleaba a su oficina, Demaille iba pensando ideas que se fueron materializando: cerraron importantes contratos como la instalación de 2.440 paneles solares en el Aeropuerto de Santiago, que permitirán mitigar cerca de 500 toneladas de dióxido de carbono. También cerraron un contrato para abastecer de energía renovable a todos los Mall Plaza del país, entre otros hitos energéticos.

Pero también por su oficina han pasado otros planes como el tren que uniría el terminal aéreo de la capital con el centro de Santiago y desarrollar en la región el hidrógeno verde. De hecho, la oficina mundial de Engie para este negocio está en Santiago.

Borrando el carbón

En 2019, Demaille y el CEO de Engie Chile, Axel Leveque anunciaron el cierre de sus seis centrales de carbón en las comunas de Tocopilla y Mejillones, lo que implica dejar de emitir 3 millones de toneladas de dióxido de carbono.

Demaille comenta que esto implica sacar del parque ‘800MW de unidades de carbón al año 2024, dos de esos cierres ya fueron concretados y en paralelo anunciamos el desarrollo de 1.000 MW renovables en los próximos años’.

El francés tiene experiencia en planes descarbonizadores. Antes de llegar a su actual puesto en Santiago, tuvo que implementar un plan similar en Norteamérica, donde estuvo al mando de las operaciones Engie de EE.UU. y Canadá. Recuerda que ahí el objetivo era ‘apoyar a los clientes a consumir energía lo más verde posible’

‘Son impresionantes los cambios que hay en el mundo de la energía en poco tiempo. Uno de los mayores desafíos de mi carrera fue cambiar el portafolio de generación de Engie en EE.UU. En 3 años, pasamos de una matriz de gas y carbón a tener más de 3000 MW de renovables en construcción’, rememora.

Invertir en pandemia

Tras la salida del carbón, la empresa tuvo que poner dinero sobre la mesa para compensar la generación con foco en energía limpia. En octubre pasado anunciaron un plan de inversión por US$1.000 millones. Y actualmente construyen el parque eólico Calama, el parque solar Capricornio (Antofagasta) , Tamaya Solar (Tocopilla). Y además adquirió en junio el Parque Eólico, Monte Redondo (Coquimbo) y la central hidroeléctrica Laja en el Bio Bìo.

Pero Demaille dice que, a pesar de la pandemia no bajarán el ritmo de inversión y están analizando el plan de reactivación anunciado a fines de julio por el Presidente Piñera. Ahí podrían aparecer nuevas oportunidades.

‘Los paquetes de medidas anunciadas son un gran esfuerzo para Chile, bien enfocado en la reactivación, en el cuidado y creación de nuevos empleos y apoyo a pymes y medianas empresas (…) En particular el mundo energético será clave, dado que un gran porcentaje de los proyectos que el Gobierno quiere agilizar se refieren a energías renovables y a proyectos como plantas de desalinización. Esto está perfectamente alineado con la estrategia y el expertise de Engie’, comenta el ejecutivo francés.

Fuente: La Segunda

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