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 10-09-2021
La Serena y Coquimbo serán las primeras ciudades en Chile en ser abastecidas por hidrógeno verde

La iniciativa, liderada por la empresa GasValpo a través de su marca Energas – y que será monitoreada por la Universidad de La Serena – apunta a inyectar este combustible limpio a las redes de distribución de gas natural de la conurbación a partir del próximo año, beneficiando a 1.800 hogares sin costo adicional ni cambio de equipos.

Como el ‘combustible del futuro’ ha sido llamado el hidrógeno verde, elemento que es considerado como vital para el proceso de descarbonización de la matriz energética, proceso en el cual ya está embarcado nuestro país a partir de la Estrategia Nacional de Hidrógeno Verde dada a conocer por el gobierno el año pasado, y cuyo fin principal es situar a Chile entre los principales productores del mundo de este combustible renovable al año 2040. Los caminos para cumplir con esta meta son variados, pero dentro de las diversas estrategias que se han puesto en marcha o están por impulsarse, destaca un proyecto piloto que a la vez, es pionero en nuestro país y que tendrá a La Serena y Coquimbo como protagonistas.

En efecto, este jueves, fue anunciado el proyecto H2GN a cargo de la empresa Gasvalpo la cual, a través de marca Energas, que se ubicará en el Barrio Industrial de la comuna- puerto, inyectará hidrógeno verde a su red de distribución de gas natural de la Región de Coquimbo, sustituyendo hasta un 20% del gas natural actualmente suministrado. La idea de este plan es ayudar a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Al respecto, el biministro de Minería y Energía, Juan Carlos Jobet, señaló que ‘el hidrógeno verde es la mejor manera de limpiar algunos consumos locales que son difíciles de electrificar. Por ejemplo, usando las redes de gas natural como va a ser con este proyecto’.

UN HITO

En ese sentido, el secretario de Estado destacó que dicha iniciativa use la infraestructura ya existente que en su momento se construyó pensando en el gas natural, ahora con un combustible limpio. ‘En su primera fase, lo que buscamos es producirlo localmente y usarlo para reducir las emisiones en nuestro país. En ese sentido, este innovador proyecto marca un precedente histórico para Chile’, señaló. La iniciativa que será monitoreado por la Universidad de la Serena, aumentará progresivamente por etapas el hidrógeno verde en la red de distribución de gas natural, hasta llegar a un máximo del 20% de inyección, para que de esta forma más de 1.800 hogares de este combustible puedan beneficiarse con una reducción en la emisión de gases de efecto invernadero.

Al respecto, Luis Kipreos, gerente general de Gasvalpo, señaló que ‘los habitantes de La Serena y Coquimbo serán pioneros en hacer un aporte directo a las metas de descarbonización y de las metas energéticas en nuestro país’. Con una inversión inicial de 1 millón de dólares la idea es poner en marcha este proyecto durante el primer trimestre del año 2022. ‘Nosotros empezamos ya a trabajar en la implementación de este proyecto, lo cual va a ser coordinando con la Superintendencia de Electricidad y Combustible, y obviamente en este proceso, que va a ser coordinado con la Universidad de La Serena, mantendremos informado a nuestros clientes de cómo se desarrolla este proceso, pues al final, serán ellos los que van a ser beneficiados directamente en este proceso’, afirmó Kipreos.

En ese sentido, el rector de la ULS, Nibaldo Avilés, valoró que ‘esta valiosa alianza aspira a instalar una forma sustentable de suministro de energía para nuestro país buscando beneficiar directamente en primera instancia, a los hogares de la Región de Coquimbo en el cumplimiento de las metas de descarbonización que establecen alcanzar la carbononeutralidad en el país de aquí al año 2050’. ‘En este sentido’, agregó Avilés, ‘la ULS, a través de su Facultad de Ingeniería, específicamente por medio del Departamento de Ingeniería Mecánica, espera contribuir desde el punto de vista académico y de sus investigaciones, a apoyar este proyecto que comienza a implementarse, y donde necesariamente se requiere la participación de la universidad en cuanto a conocimiento y alternativas de estudios que pueden ser provistas por nuestra institución’.

OTROS DETALLES

La planta de producción de hidrógeno contará con un electrolizador, el cual usará pequeñas cantidades de agua y separará el hidrógeno (H2) del oxígeno (O), la cual será alimentada con energía renovable, proveniente de un proveedor local.

El hidrógeno verde obtenido será almacenado en el lugar, para luego ser inyectado a las redes de gas natural de las ciudades de Coquimbo y La Serena. Cabe señalar que los usuarios no notarán cambios en el uso de artefactos, como cocinas, calefón u otros, ni tampoco sufrirán cambios en sus cuentas de energía.

Fuente: El Día de Coquimbo

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