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 26-08-2019
Las áreas donde el cambio climático golpea con mayor fuerza a Chile

Según especialistas, el aumento de gases de efecto invernadero por acción del hombre ha determinado una serie de emergencias que se advierten a diario en el país.

‘Estamos llegando a una etapa en que todo parece apocalíptico’, dice Álex Fajardo, del Centro de Investigaciones en Ecosistemas de la Patagonia (CIEP). Desde variaciones meteorológicas que impactan la producción alimentaria, hasta el aumento del nivel del mar, el calentamiento global surge como reto para gobiernos y ciudadanos.

En septiembre, la ONU preparará la Cumbre de Acción Climática en Nueva York para abordar la emergencia, causante, en los últimos años, del mayor registro de calor de la historia.

En Chile, investigadores consideran que el fenómeno se expresa en las masivas varazones de fauna marina, en la emergencia agrícola por sequía en cuatro regiones, en el derretimiento de glaciares y en el déficit de lluvias en cerca del 80% de las ciudades en que se hacen mediciones.

Además de los cada vez más frecuentes incendios forestales, que han llevado, en los últimos días, a declarar alerta roja a La Ligua, Catemu y Panquehue en la Región de Valparaíso. ‘Si antes la temporada partía en diciembre, ahora el combustible fino está listo en septiembre’, comenta Eduardo Peña, doctor en Ciencias Forestales de la U. de Concepción.

Para Gino Casassa, jefe de la Unidad de Glaciología y Nieves de la Dirección General de Aguas del MOP, a fin de siglo, los glaciares disminuirían a la mitad de su actual superficie.

Desertificación amenaza ecosistemas del norte

‘Lo más probable es que perdamos ecosistemas del desierto costero y andinos’, sentencia Carlos Guerra, doctor en Biología de la U. de Antofagasta, sobre el avance de la desertificación, que se considera como una consecuencia del cambio climático por falta de lluvias.

El especialista define como ‘frágiles’ los ecosistemas que posibilitan la existencia de vida en el desierto más árido del planeta. ‘Ellos son los que sostienen la biodiversidad que tenemos’, comenta sobre zonas como Tocopilla y Paposo, en la Región de Antofagasta. Argumenta que la progresiva desertificación queda en evidencia al comparar el entorno actual con antiguas crónicas de expedicionarios o primeros habitantes de la zona, que describían un ecosistema riquísimo en su biodiversidad, en sectores próximos a la isla Santa María, en Antofagasta.

‘Hoy no hay nada, todo eso se perdió. Porque la vegetación se va reduciendo. Por lo tanto, no hay hábitat para estas especies (…) Ha habido un proceso de desertificación, agravado por malas decisiones, como la introducción de las cabras en Paposo, porque este animal erosiona los suelos’, afirma.

Cumbre para consensuar medidas de mitigación ambiental

En diciembre, Chile oficiará como sede de la COP25, considerada la mayor cumbre del cambio climático, que se llevará a cabo en el parque Cerrillos, en Santiago. ‘Esta va a ser una de las reuniones más grandes que el país ha tenido y significa una tarea enorme que es convertir el parque en un lugar donde podamos recibir a más de 20 mil personas’, plantea el ministro de Obras Públicas, Alfredo Moreno, sobre los trabajos que ejecuta el MOP en conjunto con Vivienda en una zona de 50 hectáreas. Allí se habilitarán 10 hectáreas con más de dos mil árboles, arbustos y plantas. A su vez, la ministra del Medio Ambiente, Carolina Schmidt, ha encabezado actividades vinculadas a adoptar compromisos de largo plazo para enfrentar la contingencia ambiental.

Disminuye el crecimiento de los árboles

La Región de Aysén, considerada como una de las zonas más prístinas del planeta, también evidencia el impacto causado por el calentamiento global. Según investigaciones del CIEP, especies arbóreas como la lenga registran —desde la década del 80— hasta un 30% de disminución en su tasa de crecimiento. ‘Los árboles no están creciendo más y esto puede sugerir que no están absorbiendo más CO{-2} (dióxido de carbono) de lo que se esperó en un principio’ describe Alex Fajardo, del CIEP.

‘Las altas temperaturas, combinadas con las altas concentraciones de CO{-2}, llevan a que los árboles transpiren más y eso es un efecto negativo’, agrega.

Según Fajardo, para abordar este impacto debe detenerse la deforestación de los bosques, que concentran el carbono. Más aún en Aysén, donde casi todos sus habitantes (103 mil) usan leña para calefacción, de la cual el 80% provendría de cortes ilegales.

Océanos: cambios de las corrientes y baja de los nutrientes

Chile figura entre los 10 países más vulnerables al cambio climático, según comenta Liesbeth van der Meer, directora ejecutiva de Oceana, en relación con el Índice Global de Riesgo Climático. Afirma que el fenómeno ‘está afectando a los océanos en distintos niveles, tanto en la temperatura, en los patrones de corrientes oceánicas, en el grado de acidez, en el contenido de oxígeno y concentración de nutrientes’.

Al explayarse sobre los efectos, Van der Meer plantea que ‘el aumento de la temperatura del mar ha causado mayores dispersiones y migraciones de peces, mientras que la capacidad reproductiva de pesquerías de gran relevancia para Chile, como la anchoveta, el jurel y la sardina, se verá reducida por el cambio climático’.

Paulatina desaparición de playas por la erosión

Según Patricio Winckler, del Centro Nacional de Investigación para la Gestión Integrada de Desastres Naturales (Cigiden) y de la U. de Valparaíso, los impactos asociados al cambio climático en el borde costero son múltiples: ‘En las próximas décadas se espera un aumento en la frecuencia e intensidad de las inundaciones de zonas costeras, desaparición de humedales, aumento en la erosión en playas, cambios en el comportamiento operacional de los puertos, y un mayor daño a las obras marítimas y portuarias’, afirma el investigador.

‘Hay un aumento en la frecuencia e intensidad de las marejadas desde mediados del siglo XX, además de un aumento del nivel del mar del orden de 10 a 20 cm en dicho período’, agrega. Winckler también precisa que en un estudio hecho para el Ministerio del Medio Ambiente, se detectó ‘que cerca del 80% de las playas analizadas (35) experimentan erosión progresiva’.

Fuente: El Mercurio

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