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 28-01-2021
Nueva ley favorece la productividad y las metas de carbono neutralidad

La Ley Eficiencia Energética, recientemente aprobada, es una buena noticia para Chile. Se espera que constituya un aporte a su productividad, ya que por una parte promueve la generación de mercados, y por lo tanto de empleos, y por otra, contribuye a las metas de carbono neutralidad del país al 2050.

Como un hito muy importante para Chile es calificada la aprobación de la primera Ley de Eficiencia Energética, ya que busca impulsar un uso racional y eficiente de los recursos abarcando prácticamente todos los consumos energéticos, lo que permitirá que el país pueda avanzar en la senda de la sostenibilidad, mejorando la calidad de vida de las personas, contribuyendo a un medio ambiente más limpio y aumentando la productividad de las empresas.

Y es que luego de más de dos años de tramitación en el Congreso, el 7 de enero finalmente se aprobó en su último trámite. La normativa ha sido aplaudida por los expertos porque representa una señal clara del compromiso de nuestro país con la eficiencia energética (EE). Un largo camino que empezó en 2006, cuando se comenzó a crear la institucionalidad, llegando a la creación de la Agencia Chilena de Eficiencia Energética en 2010.

En forma concreta se espera que la nueva ley traiga varios beneficios al pais y contribuya a la reducción de sus emisiones.

Carlos Finat, director ejecutivo de la Asociación Chilena de Energías Renovables y Almacenamiento (Acera A.G.I, señala que el uso eficiente de la energía es una oportunidad para que las empresas reduzcan sus gastos energéticos, manteniendo su nivel de producción y, por lo tanto, incurriendo en menores costos, lo cual directamente mejora su competitividad. Agrega que desde el punto de vista de la carbono neutralidad, hay varios efectos que son favorables a esa meta.

“Por una parte, algunas compañías podrán utilizar menos energéticos contaminantes al hacer sus procesos más eficientes y, por otro lado, otras empresas encontrarán soluciones de EE por la vía de reemplazar energéticos contaminantes por energía eléctrica limpia, lo cual, en ambos casos, reducirá las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) asociados a cada unidad de producto producida”.

Al respecto, Alex Godoy, director del Centro de Investigación en Sustentabilidad de la UDD, sostiene que la EE varía drásticamente entre industrias y procesos de fabricación, e incluso entre plantas que fabrican los mismos productos, siendo para un país como Chile, donde su estructura productiva es intensiva en el consumo y extracción de materias primas, un factor relevante.

“Con esta ley se espera un 5,5% de reducción de consumo energético a 2030 y un 7% a 2035, con una disminución de emisiones directas estimadas de CO2 entre los 4,64 y 6,8 millones de toneladas a los años 2030 y 2035, respectivamente”.

Y añade: “Esta ley es un gran paso, pedida por muchos y en donde la revolución de las renovables en el sector energía dejó en el olvido esta herramienta que ha sido clave para muchos países en la ruta de alcanzar sus compromisos en el Acuerdo de París. ¿Seremos más productivos? Eso será complejo de determinar ya que esta depende de numerosos otros factores; no obstante, hemos dado un gran paso para hacer de nuestra Contribución Determinada a Nivel Nacional o NDC cada vez más acorde a los compromisos necesarios que nuestro país necesita”.

Elanne Almeida, socia de Gobierno Corporativo y Sustentabilidad de la consultora y auditora EY, asegura que esta legislación es un instrumento concreto que apoya la descarbonización industrial. “Serán cerca de 200 empresas, a su vez, las más grandes e intensivas en el uso de energía, las cuales deberán implementar sistemas de gestión de energía, reportabilidad y cumplimiento ante la SEC, en al menos el 80% de sus consumos”.

Además, precisa que establece un objetivo de eficiencia del 4% total para los primeros cinco años, lo cual aporta un foco al desarrollo de proyectos estructurales que aborden la búsqueda de EE como una meta a seguir.

“Lo más importante es que tener esta ley le envía al mercado inversionistas, sector privado y a la sociedad señales claras de que, como pais, tomamos la neutralidad de carbono como un asunto serio y allanamos un camino que atraerá más inversiones, avances en la legislación, inserción social y cambios culturales”.
OTROS ASPECTOS

Nicola Borregaard, gerente de EBP Chile, destaca dos temas de la nueva ley.

“El estímulo a un mercado de vivienda energéticamente eficiente, en el cual, con el etiquetado de consumo energético, los compradores de viviendas nuevas pueden presionar ahora por casas y departamentos mejor construidos, que significan un menor consumo energético para la climatización, tanto por calor como por frío.

“Esto es un enorme avance no solo por menores emisiones de CO2, sino también una contribución para reducir la contaminación local a la vez que significa un aumento en confort importante”.

A su juicio, otro avance muy relevante es que el Ministerio de Energía pueda instituir metas a las empresas grandes consumidores de energía. “Se establece de esta manera claramente que no se trata solamente de un asunto de beneficio privado por el ahorro que se genera, sino, es de interés público la reducción del consumo de energía, entre otros, por la reducción de emisiones”.

Para Virginia Zalaquett Falaha, profesora del Diplomado en Eficiencia Energética de Ingeniería UC, otro aspecto importante que aborda la ley es la declaración del hidrógeno como combustible, “lo que permite dar un fuerte impulso a la estrategia del gobierno del hidrógeno verde, sin emisiones, que puede reemplazar otros combustibles fósiles y convertir a Chile en un país líder en su producción y exportación, contribuyendo también decididamente a las metas de carbono neutralidad del país”.

En relación a este tema indica que, en particular, la electromovilidad y reducción de emisiones promedio del parque de vehículos contribuirán a estas metas. “En la ley se plantea la definición de estándares de eficiencia para vehículos, la interoperabilidad de sistemas de carga y la facultad de depreciación acelerada para vehículos eléctricos: todo esto tiende al objetivo de impulsar la penetración de la electromovilidad al país y así producir reducción de emisiones”.

Gianni López, director del Centro Mario Molina Chile, explica que para el caso del transporte —que es el foco del trabajo de la entidad en EE— la ley es un avance notable en el contexto latinoamericano porque es pionera en exigir la aplicación de normativas de EE a los mercados de vehículos nuevos.

“Un vehículo nuevo vendido actualmente en Chile tiene en promedio un rendimiento de 14 km/lt, lo que corresponde a una emisión de 170 gramos de CO2 por kilómetro, lo que es muy ineficiente.

Como referencia, en el caso de la Unión Europea, la normativa actual exige que un fabricante venda anualmente un conjunto de vehículos que en promedio tengan un rendimiento superior a 24 km/II, lo que equivale a una emisión máxima de 95 gr CO2/km”. Precisa, además, que el desafío de carbono neutralidad es muy grande para el sector transporte porque la flota vehicular podría duplicarse dentro de las próximas dos décadas.

“La ley puede mitigar el incremento de las emisiones asociadas al crecimiento de la flota entre un 30% y un 50% al 2050. Por lo tanto, se requiere complementarla con una señal clara de cuándo se prohibirá definitivamente la importación de vehículos de combustión interna, junto con una reformulación del impuesto verde que aplica a los vehículos nuevos, incrementando sustancialmente la componente asociada al consumo de combustible”.

Fuente: El Mercurio

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