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 08-04-2020
Santiago en cuarentena: principales contaminantes del aire se reducen hasta en 58%

Las comunas de Las Condes, Cerro Navia e Independencia tuvieron una de las mayores reducciones de material particulado en las últimas semanas en comparación al mismo período de 2019. Según los expertos, esto demuestra que el transporte es el principal responsable de la mala calidad del aire.

Hablar de ‘antes y después’ de la crisis sanitaria producto del Covid-19 se ha transformado casi en un mantra, del que no está ajeno la contaminación ambiental de Santiago. Según un análisis de las estaciones de monitoreo de la capital, la reducción del material particulado aéreo MP2,5 (uno de los principales responsables de la mala calidad del aire), se redujo en promedio un 21,6% en las últimas dos semanas, en comparación al mismo período de 2019. Mientras que el Óxido de Nitrógeno (NOx), que es uno de los gases de efecto invernadero (GEI) más relevantes, lo hizo cayendo un promedio de 58%.

Ambos contaminantes están fuertemente vinculados al transporte, que es la principal fuente de contaminación. ‘Esto nos confirma que la principal fuente de emisiones al aire en Santiago es el transporte’, enfatiza Marcelo Fernández, jefe de la División de Calidad del Aire del Ministerio del Medio Ambiente (MMA), y agrega: ‘Frente a esto, la promoción de la electromovilidad que estamos llevando a cabo y la norma euro 6 para vehículos nuevos son medidas que nos permitirán bajar los niveles de contaminación por transporte en forma permanente’.

La medición muestra además un descenso significativo en todas las estaciones de la red de monitoreo y no solo en las zonas que están con restricciones de desplazamiento (cuarentena), lo cual evidencia una baja en la actividad de toda la región, con un mayor impacto en comunas como Cerro Navia (27% de reducción), Independencia (26%) y Las Condes con 37%, la brecha más alta (ver gráfico). De hecho, en esta última comuna, del 16 al 31 de marzo de 2019 la concentración de MP2,5 fue de 22,9 ug/m3 (medida utilizada para este contaminante), mientras que en marzo de este año fue de 14,5 ug/m3. La comuna que disminuyó menos su MP2,5 fue Puente Alto, que pasó de 18,2 ug/m3 el año pasado a 16,6 en el período medido de este año.

También se observa un cambio significativo en el perfil diario de este contaminante, donde se observa una caída de los niveles durante todas las horas del día casi por igual, pero el efecto en la comuna de Las Condes es mucho más marcado que el resto. Con respecto al NOx, donde el transporte aporta más del 60% de este elemento al aire de la Región Metropolitana, la reducción fue mucho mayor que el MP2,5, con bajas del 40% al 80%, dependiendo de la estación de monitoreo. Las mayores reducciones se observan en las comunas de independencia (84% de reducción), Santiago (60%), Pudahuel (61%) y La Florida y Las Condes, con 57% de reducción.

Además, la investigación también revela una caída de los niveles durante todas las horas del día, pero especialmente en la hora punta de la mañana (7.00 AM). En la comuna de Santiago el efecto es mucho más marcado en horario fuera de punta, desde las 12.00 AM hasta la madrugada del día siguiente.

Según Iván Honorato, ingeniero senior de consultora ambiental Ecos Chile, si bien esta noticia puede ser alentadora, ‘no hay que bajar la guardia, ya que hay que tener presente las condiciones meteorológicas particulares, que se han presentado las últimas semanas’. (Por ejemplo, jueves 2 de abril, cuando hubo 33°)’. En este sentido, se espera -con datos históricos- que cuando bajen las temperaturas, aumente la contaminación, especialmente en zonas o ciudades que aún usan leña como combustible.

Contaminación y Covid

Si bien, a la fecha no existen estudios que permitan establecer la relación entre los niveles de contaminación y el comportamiento del Covid-19, sí existen estudios sobre virus de la misma familia en China, donde se pudo reconocer que personas que vivían en ciudades con altos niveles de contaminación, tenían una mayor probabilidad de morir por infecciones asociadas a estos virus (84% de incremento de probabilidad de morir por infección por Sars en comparación con las que vivían en ciudades menos contaminadas).

‘Debemos propender a generar una estrategia preventiva en materia del control de la contaminación para los próximos meses, por lo que el análisis de información de los datos históricos, la generación de estrategias preventivas y el trabajo conjunto de diversos sectores se vuelve una premisa en estos tiempos’, concluye Honorato.

Fuente: La Tercera – Pulso

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