El
futuro de la
electricidad
EnergĂa y recursos renovables
Contenido Parte Uno
El futuro de las conexiones el茅ctricas.................. 4
Parte dos
Distribuci贸n del petr贸leo.................................... 8
Parte tres
Energ铆a renovable............................................. 12
PARTE UNO
El futuro de las conexiones el茅ctricas
Visualizaci贸n Notas importantes Control de calidad Ubicaci贸n Ficha t茅cnica
6 El futuro de las conexiones eléctricas
29% Energía de carbón La energía producida con el carbón crea entornos extremadamente abrasivos, corrosivos y erosivos. Las cenizas volantes y otras partículas provocan graves daños.
23% Energía de gas El gas natural está formado por gases extraídos de yacimientos fósiles. No es una energía renovable y es contaminante.
5% Energía nuclear La energía nuclear se obtiene a partir de reacciones de partículas y núcleos atómicos. Estas reacciones pueden darse de forma espontánea o provocadas por el humano. Este tipo de energía es muy eficiente.
1% Energías renovables Las energías renovables son todas aquellas que provienen de una fuente natural, son recursos limpios y casi inagotables.
El futuro de las conexiones elĂŠctricas 7
PARTE DOS
Distribuci贸n del petr贸leo
Notas importantes Ficha t茅cnica
Reservas de petr贸leo
10
Mayores reservas de petr贸leo Miles de millones de barriles
175
115
3 Canad谩
5 Irak
46
211 2 Venezuela
9 Libia 37
10 Nigeria
4 134 Ir谩n
Distribuci贸n del petr贸leo 11
46
8 Rusia
6 104 Kuwait
98
263
7 EAU
1 Arabia Saudita
PARTE TRES
Energ铆a renovable
Visualizaci贸n Notas importantes Control de calidad Ubicaci贸n Ficha t茅cnica
14 Energía renovable
¿Cómo se forma el viento? El viento es una de las fuerzas más poderosas de la naturaleza, ya que en su adecuada medida puede proporcionarnos energía para abastecernos, o bien puede destruir aquello que tanto esfuerzo nos costó construir, llevándose por delante aquello que se interponga en su camino. Pero ¿cómo se produce el viento? A continuación te lo contamos.
El sol, principal responsable de que exista la vida, es además la fuente de energía por excelencia, ya que es responsable de casi todas las energías renovables. En el caso de la energía eólica, no es una excepción, ya que a causa del sol se forma el viento, elemento que mueve los aerogeneradores produciendo esta energía sostenible. Veamos el proceso de formación del viento: la corteza terrestre absorbe la radiación solar, pero debido a varios factores la absorción de energía solar no es igual en todos los puntos del planeta. Inciden en la absorción de energía ciertos factores, como la orografía, la diferente capacidad de absorción entre la superficie marina y continental, el albedo (la proporción de energía solar reflejada) la nubosidad, o el hecho de que en unos puntos sea de día mientras que otros sea de noche. Estas diferencias entre los diferentes puntos de la corteza, causan que se formen grandes masas de aire que se encuentran a diferentes temperaturas, lo que origina diferencias de presión en la atmósfera. El aire, al igual que el resto de fluidos, tiende a desplazarse de
los lugares de mayor presión a aquellas zonas de presión más baja, lo que genera que el aire se mueva, es decir, se produzca viento.
El mapa del tiempo Si analizamos el mapa del tiempo, podremos saber la dirección del viento, ya que éste va de los anticiclones (zona de alta presión señalada con una A) a las borrascas (zona de baja presión señalada como B). Los anticiclones se asocian al buen tiempo mientras que las borrascas mal tiempo. Las isobaras son las líneas que podemos ver en el mapa, y que unen los diferentes puntos que se encuentran a la misma presión. Si hay muchas isobaras juntas, esto quiere decir que las diferencias de presión son más acentuadas, lo que implica que la intensidad del viento sea mayor.
La energía eólica Se calcula que una pequeña parte de la energía de sol se transforma de forma efectiva en viento, en torno a un 1 o un 2%. Si pudiéramos aprovechar todo el viento, podríamos producir 53 TWh/año, de energía eólica, lo que cubriría las necesidades energéticas de todo el planeta. Los aerogeneradores actuales no permiten aprovechar todo el viento, sino que sólo producen energía los vientos próximos al suelo y paralelos al horizonte, siempre y cuando su velocidad sea mayor de 3metros/segundo y menor a 25 metros/segundo. Los aerogeneradores han evolucionado y se han hecho más eficaces, ya que los primeros que se construyeron tenían un rendimiento del 10%, mientras que los que vemos en la actualidad aprovechan el 50% de la energía.
Energía renovable 15
Ahorrar un 60% de electricidad al depurar aguas residuales El proyecto europeo Celsius, que coordina Acciona, tiene como objetivo disminuir hasta el 60% del consumo energético de la depuración de agua residual en regiones con climas cálidos, como la cuenca mediterránea, y fomentar la reutilización de este recurso. Este proyecto -informa Accionaha sido seleccionado por la Unión Europea “para formar parte del programa LIFE, destinado a apoyar y desarrollar aquellos proyectos de I+D+i con mayor potencial en el campo del medio ambiente”. El proyecto LIFE Celsius, que conlleva una inversión cercana a un millón de euros, tendrá una duración de tres años y se desarrollará en colaboración con EFEverde, de la Agencia EFE. LIFE Celsius -explica Acciona- tiene como objetivo “desarrollar y probar un tratamiento novedoso para la depuración de aguas residuales en zonas cálidas”. En el marco de Celsius, se utilizarán, así, “tecnologías no convencionales de depuración,
que permitirán disminuir el consumo energético en comparación con los procesos que se emplean actualmente”. El ahorro de energía -continúa Acciona- derivará de dos frentes: por un lado, se utilizarán tecnologías anaerobias, que requieren notablemente menos aporte de oxígeno que el necesario para los tratamientos más habituales (este aporte se lleva a cabo mediante la aireación forzada del agua residual, lo que además supone uno de los costes energéticos más altos de la operación de cualquier planta depuradora, pudiendo alcanzar el 50% de los costes totales); y, por otro lado, la temperatura media del agua residual en zonas de climas templados permite utilizar procesos de depuración que en
otras condiciones requieren calefacción externa, lo que redunda en una mayor sostenibilidad del proceso”. Estas tecnologías permitirán también reducir las emisiones de gases de invernadero asociadas al tratamiento de agua en unos 0,163 kilogramos de CO2 por metro cúbico de agua tratada. La primera fase contempla el diseño y la construcción de una planta piloto en la zona del levante español, cuyo clima es óptimo para el aprovechamiento del potencial de los nuevos procesos desarrollados. En esta planta piloto se evaluará la aplicabilidad de los tratamientos y se optimizarán los parámetros de operación, para, posteriormente, incorporar esta tecnología.
Energía necesaria para producir 1m 3 de agua segura 2,50 KWh/m3
0,480 KWh/m3 AGUAS SUBTERRÁNEAS
0,370 KWh/m3 LAGO
0,870 KWh/m3
REUTILIZACIÓN DE AGUAS TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES RESIDUALES
16 Energía renovable
Ecología: “la lámpara eléctrica” Una lámpara eléctrica es un dispositivo que produce luz a partir de energía eléctrica, esta conversión puede realizarse mediante distintos métodos como el calentamiento por efecto Joule de un filamento metálico, por fluorescencia de ciertos metales ante una descarga eléctrica o por otros sistemas. En la actualidad se cuenta con tecnología para producir luz con eficiencias del 10 al 70% El invento de la primera lámpara eléctrica incandescente se atribuye generalmente a Thomas Alva Edison que presentó el 21 de octubre de 1879 una lámpara práctica y viable, que lució durante 48 horas ininterrumpidas. El 27 de enero de 1880 le fue concedida la patente, con el número 223.898. Otros inventores también habían desarrollado modelos que funcionaban en laboratorio, incluyendo a Joseph Swan, Henry Woodward, Mathew Evans, James Bowman Lindsay, William Sawyer y Humphry Davy. Cabe recordar que el alemán, Heinrich Göbel ya había registrado su propia bombilla incandescente en 1855, mucho antes por tanto que Thomas A. Edison. Tiempo después, pero siempre antes que a Edison, el 11 de julio de 1874 se le concedió al ingeniero ruso Aleksandr Lodygin la patente nº1619 por
una bombilla incandescente. El inventor ruso utilizó un filamento de carbono. La lámpara eléctrica es uno de los inventos más utilizados por el hombre desde su creación hasta la fecha. Según un ranking de la revista Life es la segunda más útil de las invenciones del siglo XIX. La quinta parte del gasto de nuestra factura de la electricidad proviene del consumo de luz. No obstante, si cambiáramos cinco de nuestras bombillas convencionales por bombillas de bajo consumo, nos podríamos ahorrar hasta 60€ en su factura anual de la electricidad. Además, reduciríamos 340 kg de emisiones de gases de efecto invernadero. Individualmente estas cifras pueden parecer escasas, pero si el 20% de los españoles hiciéramos este cambio de bombillas, el ahorro total sería de 480 millones de euros en electricidad y tres millones de toneladas menos de emisiones de CO.
Energía renovable 17
Energía eólica La energía eólica es la energía obtenida a partir del viento, es decir, la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire, y que es convertida en otras formas útiles de energía para las actividades humanas. El término «eólico» proviene del latín aeolicus, que significa «perteneciente o relativo a Eolo», dios de los vientos en la mitología griega. En la actualidad, la energía eólica es utilizada principalmente para producir electricidad mediante aerogeneradores conectados a las grandes redes de distribución de energía eléctrica. Los parques eólicos construidos en tierra suponen una fuente de energía cada vez más barata y competitiva, e incluso más barata en muchas regiones que otras fuentes de energía convencionales.1 2 Pequeñas instalaciones eólicas pueden, por ejemplo, proporcionar electricidad en regiones remotas y aisladas
que no tienen acceso a la red eléctrica, al igual que la energía solar fotovoltaica. Las compañías eléctricas distribuidoras adquieren cada vez en mayor medida el excedente de electricidad producido por pequeñas instalaciones eólicas domésticas.3 El auge de la energía eólica ha provocado también la planificación y construcción de parques eólicos marinos —a menudo conocidos como parques eólicos offshore por su
nombre en inglés—, situados cerca de las costas. La energía del viento es más estable y fuerte en el mar que en tierra, y los parques eólicos marinos tienen un impacto visual menor, pero sus costes de construcción y mantenimiento son considerablemente mayores. A finales de 2014, la capacidad mundial instalada de energía eólica ascendía a 370 GW, generando alrededor del 5 % del consumo de electricidad mundial.