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

Los retos y claves de la Transición Energética sostenible en Antofagasta

Seminario web organizado por ACERA relevó la importancia de la Región de Antofagasta como líder en energías limpias, oportunidad en que se dio a conocer el estado de avance de proyectos renovables y los próximos desafíos para seguir aportando en la transición energética de Chile.

Con una amplia convocatoria, la seremi de Energía de Antofagasta, junto a la Asociación Chilena de Energías Renovables y Almacenamiento, ACERA, llevaron a cabo el webinar denominado “Antofagasta: Retos y Claves de la Transición Energética”. El origen de esta actividad conjunta recae en el liderazgo que ha tomado la región en materia energética. La Región de Antofagasta aporta aproximadamente el 25% de la energía a la matriz nacional, cuyo 19% procede de energías renovables. Adicionalmente, se encuentran en etapa de construcción 24 proyectos de energías renovables que entre los años 2020 y 2021, aportarán 2.366MW a la matriz energética regional-nacional desde esa zona.

El evento virtual comenzó con una presentación central del seremi de Energía de la Región de Antofagasta, Aldo Erazo, quien expuso sobre el rol de la región de Antofagasta en la transición desde una matriz energética con un alto componente de fuentes fósiles, hacia una limpia y sustentable, poniendo énfasis en la contribución que realizará la región para alcanzar las metas comprometidas por el país al año 2040 relacionada a eliminar la generación termoeléctrica, como también la meta de carbono-neutralidad al año 2050.

En la ocasión, el seremi señaló que “hoy estamos viendo cómo se van concretando cambios significativos de cara al desarrollo de una matriz energética limpia y sostenible, con la convicción de que el crecimiento energético de Chile será principalmente en base a energía renovable, dándonos la posibilidad de transformar al país en una plataforma de nivel mundial basada en energías limpias”.

El segundo bloque fue un espacio de análisis, desarrollado a través de un panel de conversación, el cual profundizó sobre los retos y claves de la transición energética desde la Región de Antofagasta. Junto con el seremi Aldo Erazo, el panel estuvo conformado por Andrea Moreno, Expo Manager de la Asociación de Industriales de Antofagasta; María José Riquelme, Gerente de ATAMOSTEC (Tecnologías Fotovoltaicas de Atacama), María José García, profesional de la Unidad de Cambio Climático del Ministerio de Energía, y Carlos Finat, Director Ejecutivo de ACERA, quien asumió el rol de moderador.

En el espacio, se conversó sobre los desafíos, así como también las barreras que tiene la región para seguir avanzando en el desarrollo de nuevas energías limpias; la relación virtuosa entre la energía y la minería y los pendientes en electromovilidad y capital humano, entre otras materias.

“El gran potencial solar que tiene Antofagasta no garantiza por sí solo alcanzar una matriz altamente renovable, pero la región cuenta con un ecosistema increíblemente favorable para que sí lo sea. Está la minería, que tiene el desafío de lograr una minería verde, tiene infraestructura portuaria, tiene el know-how de las universidades locales, que llevan tiempo trabajando en desarrollo e innovación junto con la industria, como también se ha generado un fuerte trabajo con las comunidades por parte de los privados e impulsados por las políticas de Estado”, comentó María José Riquelme tras el evento.

Al cierre, Carlos Finat, Director Ejecutivo de ACERA, destacó la importancia de realizar estos eventos regionales. “Desde ACERA promovemos el desarrollo de las energías renovables para lograr la anhelada meta de un Chile 100% renovable y para avanzar en esos desafíos es clave tener el compromiso de las regiones, quienes, además, poseen la mayoría de los grandes proyectos energéticos, como es el caso de Antofagasta. Es por esto que este seminario tiene una relevancia especial para nosotros, donde, además, tuvimos una fuerte participación de mujeres en el panel, lo que demuestra cómo la industria va avanzando hacia una transición justa, diversa y equitativa”.

Chile se ha posicionado como un país líder en energías limpias, con un potencial tremendo aún por desarrollar y es clave que todas las regiones que lo conforman se involucren de forma activa en este proceso para poder alcanzar las metas medioambientales que tiene Chile, tanto por acuerdos internacionales (como el Acuerdo de París), como también los desafíos autoimpuestos.

Fuente: Reporte Sostenible

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