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 21-01-2022
Sameh Wahba: “Salir de la pandemia genera oportunidades para la acción climática”

El experto del Banco Mundial explica que para alcanzar la sostenibilidad de las ciudades a 2050 se deberán enfrentar los impactos económicos que dejó el Covid-19.

El Ministerio de Vivienda y Urbanismo (Minvu), junto con presentar su estrategia de planificación urbana de largo plazo en colaboración técnica con el Banco Mundial (BM), realizó el seminario ‘Ciudades 2050: Planificar ciudades desde el territorio’, que abordó el desarrollo de ciudades integradas, equitativas, sostenibles y resilientes para los próximos 30 años. El orador principal fue Sameh Wahba, director global de la Práctica Global Urbana, Gestión del Riesgo de Desastres, Resiliencia y Territorio del BM, quien en entrevista con DF, señala que hoy las ciudades se enfrentan a los impactos económicos que dejó la pandemia, con pérdidas promedio de entre 5% y 30% de los ingresos municipales y con pérdidas de 60% del presupuesto en inversión de capital. No obstante, afirma que ‘salir de la pandemia genera oportunidades para la acción climática’.

– Con estos impactos, ¿Cuáles son los principales retos para tener una ciudad sostenible en 2050?

– El reto de las ciudades hoy es que tienen que seguir funcionando a pesar de las dificultades económicas, logísticas y los desafíos de recursos humanos. Tienen que proporcionar ayuda específica para los pobres, los vulnerables y los que están físicamente afectados, en complemento a los servicios nacionales. Pero también tienen que empezar a planificar la recuperación tras la pandemia. Y cuando empiezan a planificar, hay múltiples dimensiones que necesitan planificar, no sólo las espaciales, sino también las económicas, la prestación de servicios, y cómo contribuir a la inclusión. A medida que la ciudad trata de salir de los impactos del Covid- 19, necesita integrar estos aspectos con la forma en que está haciendo su acción climática para que puedan contribuir a ciudades más sostenibles.

– ¿Cuáles serán los desafíos de la urbanización para la sostenibilidad?

– La capacidad de una ciudad para alcanzar su potencial en términos de alivio de la pobreza consiste en maximizar los beneficios de la urbanización, como el mercado de trabajo, la educación de mejor calidad, los mejores servicios sanitarios y minimizar las implicaciones negativas. Por eso creo que habrá más atención a la inversión en la calidad del entorno construido. También se empezarán a ver cambios en la movilidad dentro de una ciudad. A medida que las urbes empiezan a tener menos presupuesto para inversiones, vamos a ver que muchas de ellas empezaron a invertir en ampliar las aceras, en añadir carriles para bicicletas y calles que suben para los peatones, quitando espacio a los automóviles, dándoselo a los peatones, a los espacios públicos, a los espacios verdes, porque son inversiones que no son muy costosas, pero que contribuyen a una importante mejora de la calidad del entorno construido.

– ¿Cómo se traduce esto en acciones climáticas o ambientales?

– Por un lado, debido a la constatación de que, para atraer a la gente a las ciudades, es necesario que éstas tengan mejores servicios, que tomen en cuenta la naturaleza, no sólo como un servicio, sino también como una infraestructura. Por ejemplo, los humedales desempeñan un papel importante en la prevención de inundaciones, las zonas verdes son un sumidero de carbono clave, los espacios abiertos también pueden convertirse en depósitos para retener las inundaciones y las aguas pluviales para reducir el impacto de las inundaciones en la ciudad. Por lo tanto, las soluciones basadas en la naturaleza no son sólo una amenidad para una ciudad, sino también son una infraestructura importante para la prevención de inundaciones y mitigación del cambio climático.

– ¿Y cuáles son los principales retos para convertirse en una ciudad resiliente?

– En primer lugar, el concepto de resiliencia es bastante amplio, es decir, incluye la resiliencia a las catástrofes naturales, la resiliencia al cambio climático, pero también la resiliencia a las crisis económicas y a las crisis sociales. Los retos que se plantean son siempre institucionales, porque lograr la resiliencia no es solo una cuestión de infraestructura, sino de coordinación de las inversiones y de una gran variedad de partes interesadas para poder trabajar en colaboración. También forma parte de una mayor resiliencia, pero también de una mayor sostenibilidad, la preparación y la capacidad de respuesta en caso de emergencia. Por ello es clave ayudar a las urbes a establecer sus centros de operaciones de emergencia, crear la coordinación intersectorial necesaria y apoyar a las distintas instituciones para que lleven a cabo la planificación de la contingencia, la identificación y la preparación para efrentar los riesgos y las inversiones que podrían reducirlos.

Fuente: Diario Financiero

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