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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Sigue el avance para alcanzar la descarbonización al 2040

De acuerdo a lo señalado por el ministro de Energía, Juan Carlos Jobet, este plan estructura un retiro programado de las centrales termoeléctricas del país y la descarbonización total de la matriz energética nacional para el 2040, con los objetivos de reducir las emisiones de efecto invernadero y potenciar la generación de energías renovables.

El 2019 fue un año en que el sector energía estuvo marcado por la búsqueda de acuerdos y consensos para avanzar hacia una matriz energética más sustentable. Primero, con el acuerdo público-privado que llevó al Plan de Descarbonización de la Matriz Energética y, luego, con el anuncio de cuatro nuevas centrales que adelantarán su plan de salida, especialmente en zonas industrialmente saturadas.

Así lo señala el ministro de Energía, Juan Carlos Jobet, quien asegura que están confiados de que este año seguirán avanzando en esta transición energética, siguiendo con el liderazgo regional.

Detalla que el plan “Energía Zero Carbón”, estructura un retiro programado de las centrales termoeléctricas del país y la descarbonización total de la matriz energética nacional para el 2040, con los objetivos de reducir las emisiones de efecto invernadero y potenciar la generación de energías renovables.

‘Cabe recordar que en noviembre pasado anunciamos que se adelantará respecto del plan original la salida de cuatro centrales a carbón que representan 700 MW. Se trata de las centrales ubicadas en Mejillones (CTM1 y CTM2) de Engie, con una capacidad total de 334 MegaWatts, que se suman a la primera fase; y Ventanas 1 y 2 de AES Gener, con una capacidad de 340 MegaWatts’, explica la autoridad.

Carbono neutralidad

De esta forma, como Gobierno y Ministerio de Energía, continúan con el compromiso de la meta de ser carbono neutral al 2050, lo que implicará una reducción de 65 millones de tCO2e a esa fecha.

El 80% de las emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI) provienen del sector energía. Por eso, están en el centro de las soluciones.

Para el ministro Jobet, ser carbono neutrales es una decisión ética que está íntimamente vinculada a una mirada integral de desarrollo del ser humano, que trasciende lo puramente material. ‘Por eso, uso conscientemente la palabra desarrollo y no crecimiento para describir el objetivo. La lucha contra el cambio climático es multifactorial, al igual que la proyección de la humanidad’, dice.

Agrega que cuidar el medio ambiente y generar progreso son aspectos que se vinculan virtuosamente. ‘Por ejemplo, alcanzar esta meta significaría ahorros netos para la economía chilena de entre US$ 31.500 millones y US$ 46.300 millones durante el período 2020-2050, dependiendo de la estrategia de descarbonización que implemente el país. Esto implica una inversión de entre US$ 27.300 millones y US$ 48.600 millones durante el mismo período’, indica.

El Ministerio de Energía trabaja específicamente en cuatro ejes para alcanzar la carbono neutralidad al 2050: salida de las centrales a carbón, fomento de las energías renovables —donde la incorporación de nuevas tecnologías como el hidrógeno y las baterías de litio son un aspecto muy interesante—, eficiencia energética y electromovilidad.

La salida de las centrales implica que deben ser reemplazadas por energías limpias. Para ello, tienen una cartera de proyectos en construcción de unos US$ 10 mil millones. Entonces, a través de la carbono neutralidad también se está impulsando el desarrollo del país.

Energías más limpias

Chile sigue siendo reconocido como uno de los lugares más atractivos para invertir en energías renovables. De hecho, en el último ranking Bloomberg, nuestro país sigue mejorando su puntaje en esta evaluación.

‘Bloomberg destaca el tremendo potencial en recursos renovables del país, su marco legal estable y nuestras políticas de largo plazo. Y es que Chile tiene un enorme potencial de recursos naturales disponibles para desarrollar las energías renovables: podríamos abastecer de energía a toda la región ya que nuestro potencial de generación es de 70 veces lo que actualmente tenemos’, sostiene la autoridad.

Agrega que se ha tomado el compromiso de ser carbono neutral al 2050 y, en esto, las energías renovables tienen un rol clave. Comenta que, por ello, entre los ejes estratégicos se encuentra la salida de las centrales a carbón y el generar los marcos adecuados para acelerar el desarrollo de energías renovables de manera sostenible.

‘El sector energético ha demostrado su compromiso con el país. Tenemos alrededor de US$ 10 mil millones en proyectos en construcción y otros US$ 10 mil millones en proyectos con aprobación ambiental. Esto se suma a los proyectos de expansión de la transmisión, que agregan alrededor de 60 obras de expansión por año’, señala la autoridad.

Añade que en su informe anual, el Servicio de Evaluación Ambiental (SEA), destacó que el 2019 fue el año con mayor cantidad de proyectos ingresados de la última década, y el segundo con mayor inversión, lo que indica que los inversionistas siguen valorando las políticas de largo plazo y competitividad del sector. ‘Nuestro desafío es seguir entregando las señales correctas para dar estabilidad y competitividad al sector en el largo plazo, siempre con un foco en mejorar la calidad de vida de los chilenos’, señala el ministro Jobet, explicando que, en este contexto, desarrollan políticas a través de procesos participativos, con un equipo de acompañamiento para los proyectos, entre otros.

Por otro lado, destaca que están trabajando en cómo aprovechar las energías renovables para producir hidrógeno verde, el que podría representar el 20% de la solución país para alcanzar la carbono neutralidad al 2050.

‘El hidrógeno verde tiene potencial para constituirse en un nuevo polo de desarrollo y progreso para nuestro país, tan importante como la minería. Reemplazar todo el diésel que consume la minería de Chile por H2 requeriría 200 litros/segundo para su producción. Como referencia, la nueva desaladora de Escondida produce 2.500 l/s. Además, tiene aplicaciones diversas para el transporte y la industria en general. En ese sentido, está en el corazón del compromiso que tenemos con las futuras generaciones y con el medio ambiente’, finaliza.

Fuente: El Mercurio

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