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 17-06-2021
Opinión - Cerro Dominador: Un ejemplo en innovación

Columna de Carlos Finat, Director Ejecutivo de ACERA.

Día tras día nos sorprendemos con las nuevas opciones que nos entregan los teléfonos inteligentes o con la conexión bluetooth que nos ofrece la pesa del baño, que nos permite llevar un preciso control del peso (lo tomemos en cuenta o no).

Lo cierto es que la innovación puede desarrollarse en todos los ámbitos del quehacer donde cada uno de nosotros se desenvuelva. Desde el punto de vista puramente lingüístico, innovar se refiere a ‘modificar elementos ya existentes con el fin de mejorarlos’, aunque también la innovación ocurre cuando se implementan elementos totalmente nuevos en una determinada actividad.

A mi juicio, la importancia de la innovación reside en que hace posible obtener resultados de alto impacto, logrando que los procesos puedan realizarse de manera más eficiente y efectiva, incurriendo en menores costos, reduciendo el impacto ambiental y mitigando riesgos, por tan solo mencionar algunas de las mejoras que puede lograr.

Un ejemplo de lo anterior es, sin duda, Cerro Dominador. La primera central termosolar de torre de Chile y Latinoamérica, la cual fue inaugurada hace pocos días en el norte de nuestro país, en la comuna de María Elena, Región de Antofagasta. Su particular tecnología de Concentración Solar de Potencia (CSP), la imponente torre de 250 metros de altura y los 10.600 espejos (heliostatos) que componen el campo solar que concentra los rayos del sol en un receptor que soporta altísimas temperaturas son todos elementos que bien justifican el alto grado de innovación que aporta esta central al sistema de generación eléctrica que abastece a los consumos de Chile continental.

La espectacularidad física y técnica de esta central generadora convive con otros ámbitos en los cuales su propietario ha innovado y que revisten una importancia tan relevante como sus características ya mencionadas. Y si los aspectos físicos se pueden calificar como innovación dura, entonces el resto de sus cualidades a resaltar los denominaremos como los ‘aspectos blandos’ de la innovación de Cerro Dominador.

¿Cuáles serían entonces los aspectos de innovación ‘blanda’ a los que nos referimos? En primer lugar, quisiera resaltar el programa ‘Espejos’ realizado por Cerro Dominador en la etapa de construcción, el cual consistió en capacitar y contratar, específicamente, mano de obra femenina local para el armado de cada uno de los conjuntos de espejos que forman el campo solar de la central.

En muchos proyectos de este tipo, y considerando la necesidad de cumplir con estrictas exigencias de calidad y con los plazos de los proyectos, las empresas optan por delegar este trabajo a contratistas especializados en la materia; sin duda, el camino más fácil. Sin embargo, en este caso, la empresa optó por abrirles oportunidades de trabajo a mujeres de la zona. El resultado de esta iniciativa, claramente innovadora, resultó en beneficios compartidos entre la comunidad y la empresa. Por su parte, Cerro Dominador proveyó la capacitación necesaria para las mujeres contratadas para esta labor, abriendo una oportunidad única para muchas personas que nunca habían sido consideradas para estos trabajos y, mucho menos capacitadas; mientras que ellas, por su lado, cumplieron fielmente con los plazos del armado de los heliostatos y la planta fue inaugurada exitosamente, reforzando siempre el inmenso trabajo de este grupo de mujeres que marcarán la historia al haber sido parte de un proyecto ícono como este.

La creación de valor compartido entre la empresa y la comunidad mediante esta innovación es un aspecto que aporta a un mejor entendimiento entre los habitantes de María Elena y el gigantesco vecino que llegó a residir con ellos. Así, se logra construir un relacionamiento virtuoso de largo plazo, en el cual la central reconoce el valor de la comunidad y esta percibe lo mismo del nuevo vecino.

Otro aspecto de innovación blanda del proyecto es la puesta en valor de la central como punto de atracción turística. Para este fin, cuenta con un ‘centro de observación’, cuya administración fue cedida a la Municipalidad de María Elena, la cual entrega elementos educativos e informativos sobre las características y operación de la central, a la vez que permite obtener una foto única, con el fondo panorámico de la torre.

Es bueno saber que el caso de Cerro Dominador no es el único que cuenta con innovación blanda dentro de las empresas del sector ERNC. Hay conciencia de que el relacionamiento oportuno, duradero, franco y equilibrado con sus comunidades constituye uno de los principales factores críticos de éxito para los proyectos. Ahora bien, la majestuosidad de muchas de las centrales invita también a abrir más espacios de educación y turismo. De esto último todavía hay poco, y es otra vía innovadora de acercar a la ciudadanía a estas tecnologías limpias del presente y el futuro.

Fuente: El Mercurio

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