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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Proyecto T-Phite para generar baterías a partir de neumáticos gana Premio Avonni Energía Colbún 2022

Colbún, presente en Premios Avonni desde 2007, este año apoyó la categoría de Energía para abrir oportunidades a iniciativas que aporten valor al entorno en ese ámbito. Este año hubo 20 postulaciones, duplicando a los de 2021.

Los otros dos proyectos finalistas fueron La Gloria, que genera energía a partir de los residuos de la cascarilla de arroz; y Andes Electronics, (también socia de ACERA) que da una segunda vida a las baterías ya utilizadas.

Con una tecnología pionera en el mundo que permite generar baterías ion litio para autos eléctricos a partir de neumáticos fuera de uso, el laboratorio de innovación SutrendLab de la Región de Valparaíso, se adjudicó el Premio Nacional Avonni Energía Colbún 2022 por su proyecto T-Phite.

SutrendLab nació en 2019, en Curauma (Región de Valparaíso), para dar alternativas de revalorización a residuos que hoy son desechos, como ocurre con el carbono negro de los neumáticos. El proyecto T-Phite transforma dicho carbono negro -resultante de la pirólisis de neumáticos-, en carbón grafítico de alta calidad, que puede utilizarse como ánodo en baterías ion litio. Esta innovación tiene un positivo impacto medioambiental, ya que ayudará a reducir las 140 mil toneladas de neumáticos fuera de uso que se generan anualmente en Chile.

Bernardita Díaz, co-fundadora y gerenta general de Sustrendlab y quien está además nominada al Reconocimiento Mujer Innovadora 2022, agradeció el reconocimiento y comentó que “empezamos a visualizar que si bien se estaba solucionando el tema del reciclaje del neumático, se estaba genera otro residuo, el carbón black (…) quisimos transformarlo en alguna materia prima y eso fue el grafito, que se ocupa para las baterías de ion litio (…) Estábamos trabajando directamente con economía circular, entonces imagínate que un residuo de neumático se transforme en material que aporte a dar el upgrade al transporte en temas de electromovilidad, siendo Chile una potencia en extracción de litio. Nos ganamos el Premio Avonni Energía Colbún por el impacto que tenía este desarrollo desde un residuo del neumático, llevarlo a la electromovilidad”.

Colbún apoyando innovación energética

Colbún ha estado presente en los Premios Avonni desde 2007, pero este año, por primera vez, respaldó la categoría de Energía para abrir oportunidades a proyectos que gracias a la innovación aporten valor al entorno desde el sector energético.

Diego García, Gerente de Innovación de Colbún, felicitó a los tres finalistas de la categoría por su contribución al desarrollo sustentable en el sector energético. “La innovación es un elemento clave para la transición energética que Chile enfrenta hoy. Gestionar residuos en forma sostenible, optimizar mecanismos de almacenamiento y pensar en nuevos sistemas de generación son algunos de los desafíos actuales de esta industria. Desde Colbún felicitamos a cada uno de los postulantes y finalistas por su importante contribución”, comentó.   

Los otros finalistas

La XVI versión del Premio Nacional de Innovación Avonni contó con 20 postulaciones en la categoría Energía Colbún, 9 más que el año anterior. La mesa de expertos de dicha categoría seleccionó a los finalistas en base a tres criterios fundamentales: Diferenciación, Creación de Valor y Capacidad Ejemplarizadora e Inspiradora. T-Phite fue el ganador y los otros dos finalistas fueron:

La Gloria de C&E: Primera planta de Latinoamérica para la revalorización de residuos a partir de la cascarilla de arroz, ubicada en Parral, Región del Maule. Permite resolver el problema de los residuos de la cascarilla de arroz, cuya acumulación genera gases de efecto invernadero, además de atracción de plagas de roedores e insectos, y/o incendios. Gracias al principio de Economía Circular, se considera el tratamiento de los residuos en dos fases: la “revalorización energética”, generando bioenergía; y la “revalorización tecnológica”, que utiliza la ceniza generada como insumo para la elaboración de productos altamente tecnológicos como baterías, celdas de paneles fotovoltaicos y rejuvenecedores de suelo. La Gloria ha sido premiada por el programa del Gobierno de Japón “The Joint Crediting Mechanism” por reducir 8.500 toneladas de CO2 al año y cumplir con los Objetivos de Desarrollo Sostenible.

Andes Electronics: Sistemas de almacenamiento que dan una segunda vida a baterías usadas. Esta tecnología permite la integración eficiente y confiable en sistemas de almacenamiento de distintos tipos de baterías que cuando son descartadas aún poseen entre 75 y 80% de su capacidad original. Gracias a un tratamiento químico Andes Electronics permite extender la vida útil promedio de estas baterías de 4.5 años a 10, al incorporarlas en estos sistemas de almacenamiento. Andes Electronics se adjudicó el concurso de fondos Startup Ciencia 2021, del Ministerio de Ciencia, Tecnología, Conocimiento e Innovación.

FUENTE: www.colbun.cl

Copyright © 2022 ACERA
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