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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Transición energética y territorio: El desafio mayor

Columna Ana Lía Rojas, Directora Ejecutiva de ACERA.

En Chile, los objetivos de la transición energética y la necesidad de más proyectos de energías renovables y almacenamiento están plenamente justificados y suscitan el más amplio apoyo basados en la evidencia científica de la relación entre Gases de Efecto Invernadero y la combustión de fuentes fósi – les que debemos reemplazar.

Sin embargo, su aplicación práctica está encontrando retrasos de diversa índole, entre las que destacan las derivadas de su impacto territorial. Así, con preocupante frecuencia, la implantación de proyectos de energías renovables y su integración en la red -sobre todo, eólica, fotovoltaica y la transmisión que requieren – suscitan pugnas que retrasan o impiden su desarrollo. En ocasiones se expresan en términos políticos e ideológicos, conflictos que provienen de acrónimo inglés “NIMBY” que significa Not In My Back Yard (No en mi patio trase ro), es decir, el rechazo por parte de una comunidad a aceptar “cerca de casa” aquello que se estaría dispuesto a admitir en cualquier otro lugar. Sin embargo, a nuestro entender, las causas de la conflictividad en torno a la transición energética son mucho más complejas. Primero, hay una cuestión del alcance territorial que el proceso de transformación implica. Los proyectos renovables requieren su despliegue en amplias superficies de suelo.

Para nuestro país, ACERA A.G. ha estimado que para el reemplazo de la energía eléctrica que produce el carbón por fuentes enteramente renovables al 2030, será necesario desplegar proyectos de energías renovables no convencionales y de almacenamiento en un territorio equivalente a entre 100.000 a 230.000 hectáreas adicionales de suelo, es decir una superficie equivalente, aunque distribuida en el país, a 1,2 a 2,8 veces la ciudad de Santiago. El impacto territorial de dicha transformación no puede ser obviado y requiere de la acción y coordinación de entes del Estado y privados para determinar, conjuntamente, en qué territorios sí se podrán desarrollar, construir y operar proyectos de generación y almacenamiento, y la transmisión necesaria para transportar esa energía, y en qué territorios, no.

Así, la implantación de este conjunto de proyectos, deseable como es, no afectará a otro conjunto de bienes comunes, como el suelo fértil, la biodiversidad y el paisaje, que son también de importancia vital en el proceso global de transición ecológica en el que se inserta la transición energética. Aunque hay algunas posibilidades de avanzar hacia formas de producción energética y comercialización más distribuidas y plurales, estas iniciativas – a nivel residencial, comercial o industrial dentro de las ciudades – aún se encuentran con varias dificultades de aplicación e implementación a nivel de autorizaciones y procesos. Finalmente, incluso allí donde se está consiguiendo promo cionar medidas de fomento del autoconsumo, el desafío es hacer que tales medidas logren distribuirse de forma igualitaria entre la población, y no concentrarse exclusivamente en hogares acomodados, que cuentan con mayores recursos e información.

Por ello, se acentúa la importancia de contar con una transición energética ordenada, con el principio de equidad social y territorial, de forma de que la transformación del sector no sea un “potenciador” de desigualdades ya existentes. El rol del Estado adquiere una nueva relevancia, ya que sus organismos y autoridades deben mantener una coordinación enfocada en dicha transformación. Esta coordinación debería alojarse en una instancia mayor, una nueva institucionalidad, que le permita al Estado, a los Ministerios, Servicios, y Organismos de los Gobiernos Regionales y Municipios comunales, abordar las materias del territorio de forma conjunta y efectiva. Así, impulsar una ley que se haga cargo de este ordenamiento del territorio con enfoque en la transición energética y de la institucionalidad que lo soporte, es un tema que debemos abrir más que temprano para el éxito de los propósitos de la transformación más importante de nuestras estructuras de producción y consumo energético.

Fuente: La Tercera

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