energÍas alternativas
DESCRIPTION
ENERGÍAS ALTERNATIVAS. CONTRIBUYEN CON UN PORCENTAJE BAJO AL TOTAL DE UTILIZACIÓN DE FUENTES DE ENERGÍA CARÁCTER RENOVABLE PROCEDEN DIRECTA O INDIRECTAMENTE DEL SOL NO CONTAMINANTES SU PRODUCCIÓN DEPENDE DE LAS CONDICIONES METEOROLÓGICAS O DE LAS CARACTERÍSTICAS DE LA ZONA. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
ENERGÍAS ALTERNATIVAS
• CONTRIBUYEN CON UN PORCENTAJE BAJO AL TOTAL DE UTILIZACIÓN DE FUENTES DE ENERGÍA
• CARÁCTER RENOVABLE
• PROCEDEN DIRECTA O INDIRECTAMENTE DEL SOL
• NO CONTAMINANTES
• SU PRODUCCIÓN DEPENDE DE LAS CONDICIONES METEOROLÓGICAS O DE LAS CARACTERÍSTICAS DE LA ZONA
FUENTES DE ENERGÍA ALTERNATIVAS
• SOLAR - Solar térmica
- Solar fotovoltaica
• EÓLICA
• GEOTÉRMICA - De alta temperatura
. De baja temperatura
• BIOMASA Y R.S.U.
• DEL MAR - De las mareas (meremotriz)
- De las olas
- Aprovechamiento de las diferencias térmicas oceánicas
ENERGÍA SOLAREnergía que llega a la tierra en forma de radiación electromagnética
procedente de las reacciones de fusión que tienen lugar en el Sol.
- Radiación en las capas altas de la atmósfera: 1,35 KW/m2
FILTRADO DE LA ATMÓSFERA
- Radiación media en la superficie de la tierra: 0,9 kW/m2
Aunque esta energía llega continuamente, la incidencia en una zona
determinada depende de:- La latitud.- La estación del año- La hora del día- Situación atmosférica: existencia de nubes, agentes
contaminantes, etc
APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR
Conversión térmica Conversión fotovoltaica
CONVERSIÓN TÉRMICADe baja temperatura
Se lleva a cabo mediante colectores planos basadosen el efecto invernadero
Tª hasta 80 ºC
Aplicaciones:• Calefacción de viviendas• Agua caliente• Climatización de piscinas• Invernaderos• Desalinización
CONVERSIÓN TÉRMICA
De media temperaturaMediante colectores de concentración que reflejan
la luz solar concentrándola en un punto (disco
parabólico) o en una línea (cilindro parabólico)
Tª hasta 300 ºC
Aplicaciones:• Producción de vapor
OBTENCIÓN DE AGUA CALIENTE
CONVERSIÓN TÉRMICA
De alta temperatura1.-Hornos solares: un gran espejo parabólico concentra
en su foco los rayos reflejados desde un cierto número
de espejos parabólicos (heliostatos) convenientemente
dispuestos
Tª hasta 6.000 ºC
Aplicaciones:• Ensayo de materiales
- Resistencia al calor
- Tª de fusión
CONVERSIÓN TÉRMICADe alta temperatura
2.-Centrales solares (heliotérmicas): transforman la energía solar en calor (vapor) y este en electricidad al mover una turbina
Tipos:Central de colectores distribuidos: un fluido caloportadoratraviesa sucesivamente varios colectores de concentraciónaumentando su temperaturaCentral de torre: (colector central): un grupo de espejos(heliostatos) reflejan la radiación solar en un único receptorcentral situado en una torre.
Aplicaciones:• Producción de energía eléctrica
CENTRAL DE COLECTORES DISTRIBUIDOS
CENTRAL DE TORRE
APROVECHAMIENTO PASIVO DE LA ENERGÍA SOLAR
Aprovechamiento de la energía solar sin que intervenga
ningún dispositivo.• En un recinto debidamente orientado se puede crea efecto
invernadero mediante un cristal, plástico etc• El recinto se calienta pudiéndose acumular este calor en algún
depósito, por ejemplo agua,• También se puede utilizar para refrigerar
Aplicaciones:
- Climatización de viviendas.
- Invernaderos.
- Desalación y depuración de agua
REFRIGERACIÓN Y CALEFACCIÓN DE UNA VIVIENDA MEDIANTE ENERGÍA SOLAR PASIVA
CONVERSIÓN FOTOVOLTAICALa energía radiante se transforma directamenteen energía eléctrica (corriente continua) en lascélulas solares o fotovoltaicas
Células:• Células de material semiconductor• Varias células constituyen un panel• Varios paneles constituyen un bastidor• Cada célula proporciona de 0,5 a 0,6 V, por lo que se
combinan varias en serie, paralelo o mixto.• Rendimiento muy bajo (no más del 25%)• Producen corriente continua acumulable en baterías
CONVERSIÓN FOTOVOLTAICA
APLICACIONES:• Pequeñas instalaciones en viviendas• Dispositivos remotos: satélites, teléfonos de
carretera, farolas, etc• Centrales solares
fotovoltáicas.
PROYECTO FUTURISTA
Un proyecto futurista propuesto para producir energía a gran escala propone situar módulossolares en órbita alrededor de la Tierra. En ellosla energía concentrada de la luz solar se convertiría en microondas que se emitiríanhacia antenas terrestres para su conversión enenergía eléctrica. Para producir tanta potenciacomo cinco plantas grandes de energía nuclear (de mil millones de vatios cada una), tendríanque ser ensamblados en órbita varios kilómetroscuadrados de colectores, con un peso de másde 4000 t; se necesitaría una antena en tierrade 8 Km de diámetro. Se podrían construirsistemas más pequeños para islas remotas,pero la economía de escala supone ventajas para un único sistema de gran capacidad.
VENTAJAS E INCONVENIENTES
VENTAJAS• Gratuita• Inagotable• No contaminante
INCONVENIENTES• Ocupa una gran superficie de terreno• Poca producción y carácter irregular.• Limitada a zonas y países con elevado número de horas de sol• Costes de instalación altos.• Bajo rendimiento• Impacto medioambiental (contaminación paisajística)
ENERGÍA SOLAR EN ESPAÑA
Características• Buenas posibilidades debido al gran número de horas de sol• Producción en 2003 inferior al 0,1% de la energía total.• Proliferación de “huertos solares” (30 KW)• Poco desarrollada.• Instalaciones pequeñas.• Muchos proyectos tanto
de centrales térmicas como
fotovoltáicas.
ALGUNAS CENTRALES RELEVANTES
PLATAFORMA SOLAR DE ALMERÍA (Tabernas)
• Dos centrales de torre de 1,2 MW• Una central de colectores distribuidos de 0,5 MW
CENTRAL FOTOVOLTÁICA TOLEDO PV (Puebla de Montalbán)
• Unos 8.000 paneles solares en 8.000 m2
• Potencia de 1 MW
CENTRAL FOTOVOLTÁICA DE SAN AGUSTÍN DE GUADALIX (Madrid)
• Superficie: 955 m2
• Potencia: 0,1 MW
CENTRAL DE TORRE
CENTRAL DE COLECTORES DISTRIBUIDOS
ENERGÍA EÓLICA• Energía del viento, es decir, energía cinética de
masas de aire que se mueven desde las zonas de altas hacia las de bajas presiones, provocadas por calentamientos desiguales en la atmósfera. Procede indirectamente del sol.
• Del total de la energía del viento, solamente una pequeña parte se disipa en la capa de la atmósfera situada hasta una altura de 1Km.
• La energía eólica disponible y aprovechable a nivel del suelo se estima en varias veces el consumo actual mundial de energía.
APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA EÓLICA
PASADO• Navegación a vela.• Extracción de agua• Movimiento de máquinas.• Molido de grano
ACTUAL• Bombeo de agua.• Producción de electricidad
mediante aerogeneradores
MÁQUINAS EÓLICAS
Dispositivos que aprovechan la energía del viento
transformándola en energía mecánica o eléctrica.
CONDICIONANTES PARA SU EMPLAZAMIENTO.
• La velocidad media del viento (ya que la potencia es proporcional al cubo de la velocidad
• La continuidad (que sople el viento con cierta regularidad).
• La estabilidad (lugares altos libres de turbulencias)
MÁQUINAS EÓLICAS DE EJE HORIZONTAL
LENTAS. MOLINOS DE VIENTO CLÁSICOS (En desuso)
MOLINO AMERICANO.• 0,5 A 50 Kw• 12 a 24 aspas• Arranque con vientos de 2 a 3 m/s• Plena potencia vientos de 5 m/s
Aplicaciones
Sacar agua de pozos
Electricidad a granjas y viviendas aisladas
MÁQUINAS EÓLICAS DE EJE HORIZONTAL
RÁPIDAS. AEROGENERADOR O TURBINA EÓLICA• Potencias: 100 a 2.000 Kw• Nº de palas: 1 a 4• Arranque con vientos de 9 m/s• Plena potencia vientos de 15 m/s• Rendimiento: 10 a 50%• El rendimiento disminuye cuanto mayor es el número de
palas debido a las turbulencias.• A menor número de palas menor par de arranque y es
necesaria una mayor superficie por pala y una mayor velocidad de giro para obtener la misma potencia.
• La aeroturbina de tres palas es la que se está imponiendo.
MÁQUINAS EÓLICAS DE EJE HORIZONTALELEMENTOS COMPONENTES DEL AEROGENERADOR.El rotor: 2 a 4 palas de perfil aerodinámico de fibra de vidrio
o de carbono de hasta 40m de longitud. Hace girar el eje del alternador.
Góndola: contiene el alternador y los dispositivos automáticos que regulan el ángulo de inclinación de las palas y la orientación del rotor respecto al viento.
Torre: suele ser un tubo de 2 a 4m de diámetro y hasta 80 m de altura. Dispone de toma de tierra y carga de frenado (volante de inercia). Soporta la góndola y el rotor.
APLICACIONES.Producción de electricidad en corriente alterna. Variasaeroturbinas forman un parque eólico
MÁQUINAS EÓLICAS DE EJE HORIZONTAL
UNA PALA DOS PALAS TRES PALAS
MÁQUINAS EÓLICAS DE EJE VERTICAL
CARACTERÍSTICAS
• Potencias bajas.• Están menos desarrolladas y se usan poco.• No tienen par de arranque, por lo que necesitan
algún mecanismo que las ponga en marcha.• No necesitan dispositivos de orientación, ya que
por simetría siempre están orientadas al viento, es decir, aprovechan todos los vientos (máquinas panémonas)
• Ofrecen menos problemas de resistencia y vibraciones estructurales (son más estables).
MÁQUINAS EÓLICAS DE EJE VERTICAL
AEROTURBINA DARRIEUS AEROTURBINA SAVONIUS
VENTAJAS E INCONVENIENTES
VENTAJAS• Gratuita• Inagotable• No contaminante
INCONVENIENTES• Al ser el aire un fluido de poca densidad las máquinas deber
ser muy grandes y caras.• Producción irregular, dependiente del viento y su velocidad
que puede variar bastante..• Limitada a zonas o emplazamientos con determinadas
características de viento y libres de turbulencias.• Impacto medioambiental: contaminación paisajística, ruido y
efectos sobre el vuelo de las aves.• Las aspas de los aerogeneradores pueden ser dañadas por el
viento ya que este transporta partículas abrasivas.
ENERGÍA EÓLICA EN ESPAÑA
• España es uno de los primeros productores eólicos del mundo habiendo pasado de menos de 2.000 MW instalados hacia el año 2.000 a más de 10.000 MW de potencia en la actualidad, superando a la nuclear.
• España es también potencia mundial en tecnología de aerogeneradores, construyéndose máquinas de hasta 2 MW de potencia.
• Se construyen continuamente nuevos parques eólicos de 30 a 50 MW. (también en el mar)
• La participación en la producción de electricidad de esta fuente renovable comienza a tener gran relevancia
ENERGÍA EÓLICA EN ESPAÑA
ENERGÍA EÓLICA EN LA UE
PARTICIPACIÓN POR FUENTES EN LA PRODUCCIÓN ELÉCTRICA DE ESPAÑA
POTENCIA INSTALADA 2004
OBJETIVO POR REGIONES
ENERGÍA EÓLICA EN CASTILLA-LA MANCHA
• Castilla-La Mancha es una potencia autonómica dentro de España, siendo una de las primeras regiones por producción y por potencia instaladas (en torno a 2.000 MW).
• La eólica contribuye con más de un 10% a la producción y consumo de energía primaria total en la región y con un 20% en la producción de electricidad.
• Se construyen continuamente nuevos parques eólicos de 30 a 50 MW, ya que existen en la región muchos emplazamientos con vientos fuertes y constantes.
• En el año 2006, la producción aumento en más de un 25% con respecto al año
ENERGÍA EÓLICA EN CASTILLA-LA MANCHA
La eólica es la fuente renovable más importante de Castilla-La Mancha
ENERGÍA GEOTÉRMICA
Aprovechamiento del calor almacenado en el interior de La Tierra como consecuencia de:
•Aumento de la temperatura ligado a un aumento de profundidad.•Fenómenos de vulcanismo, movimientos sísmicos o formaciones geológicas.•Radiactividad natural
El calor puede:•Transmitirse por conducción a la superficie y disiparse en la atmósfera.•Quedar retenido debido a la mala conductividad térmica de determinadas rocas del subsuelo.•Calentar el agua que se infiltra y que puede acumularse en depósitos impermeables o bien brotar a la superficie en forma de: - Aguas termales (manantiales) - Surtidores de agua, vapor de agua y gases (geiseres, fumarolas)
DISTRIBUCIÓN DE TEMPERATURAS EN EL INTERIOR DE LA TIERRA
ENERGÍA GEOTÉRMICA
MANIFESTACIONES• Salida de agua caliente (fuentes termales)• Salida de agua caliente, vapor de agua y gases (geiseres, fumarolas)• Depósitos de agua caliente en el interior de la corteza terrestre.• Rocas calientes (sin acuífero) en el interior de la corteza terrestre
EMPLAZAMIENTOS • Normales: aumentos de temperatura de 3 ºC cada 100m de
profundidad. (geotermia de baja temperatura)• Especiales: aumentos de temperatura de 15 a 20ºC por cada 100m.
(geotermia de alta temperatura) Son emplazamientos geológicamente inestables, con actividad sísmica, volcanes, formación de cordilleras, etc
GEOTERMIAAprovechamiento de la energía geotérmica.
TIPOS
GEOTERMIA DE BAJA TEMPERATURA.• Tª < 150 ºC• Aplicaciones: agua caliente, calefacción, bombas de
calor, balnearios ….
GEOTERMIA DE ALTA TEMPERATURA.• Tª > 150 ºC• Aplicaciones: producción de electricidad.
MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN
1.- Aprovechamiento de agua líquida o vapor de agua que fluye a la superficie
2.- Extracción de agua caliente atrapada por rocas impermeables perforando un pozo
3.- Si no hay acuífero, fragmentación de las rocas calientes, inyección de agua fría por un pozo y extracción de agua caliente por el otro.
TIPOS DE YACIMIENTOS
TIPOS DE YACIMIENTOSYacimiento de alta temperatura con acuífero
•Zona geológicamente inestable•Flujo calorífico anómalo•Roca almacén permeable•Cubierta impermeable
TIPOS DE YACIMIENTOS
YACIMIENTO DE ALTA Tª SIN
ACUÍFERO
YACIMIENTO DE BAJA Tª
Solo es necesario un yacimiento
permeable capaz de contener
fluido caliente
VENTAJAS E INCONVENIENTESVENTAJAS• Gratuita• Prácticamente inagotable.• No contaminante• Suministro regular (abastecimiento continuo)
INCONVENIENTES• Impacto ambiental derivado de la instalación de
centrales.• Riesgo al que se encuentran expuestas las
instalaciones debido a la elevada actividad geológica de las zonas de aprovechamiento.
• Limitada a zonas o emplazamientos con determinadas características. (existencia de acuíferos, elevado gradiente térmico en relación a la profundidad, etc.)
LA ENERGÍA GEOTÉRMICA EL MUNDOPara algunos países, la producción geotermoeléctrica
representa una fracción importante de su producción eléctrica total:
PAÍS % PRODUCCIÓN ELÉCTRICA
FILIPINAS 16,2
NICARAGUA 17,0
EL SALVADOR 15,4
ISLANDIA 13,0
COSTA RICA 7,8
KENIA 5,3
NUEVA ZELANDA 5,1
INDONESIA 3,0
LA ENERGÍA GEOTÉRMICA EL MUNDO
GEOTERMIA DE ALTA TEMPERATURA
PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD (Año 2000) Potencia instalada (MWe):
Total en el mundo 7.974
EEUU 2.228
Filipinas 1.909
Italia 785
Méjico 755
Indonesia 590
Japón 547
Nueva Zelanda 437
EVOLUCIÓN DE POTENCIA INSTALADA EN EL MUNDO
Generación de electricidad
En 2002 la cifra ha alcanzado los 8.350 MWe
PRIMEROS PRODUCTORES
LA ENERGÍA GEOTÉRMICA EL MUNDO
GEOTERMIA DE BAJA TEMPERATURA
UTILIZACIÓN DIRECTA DEL CALOR (Año 2000). Potencia instalada (MWt):
Total en el mundo 15.145
EEUU 3.766
China 2.282
Islandia 1.469
Japón 1.167
Turquía 820
Suiza 547
Hungría 473
Alemania 397
EVOLUCIÓN DE POTENCIA INSTALADA EN EL MUNDO
Uso directo del calor
LA ENERGÍA GEOTÉRMICA EL MUNDOGEOTERMIA DE MUY BAJA TEMPERATURA
ENERGÍA DE LOS ACUÍFEROS Y SUBSUELO POCO PROFUNDO (BOMBA DE CALOR)
Potencia instalada (MWt). Año 2002:
Total Unión Europa 355.837 ud 3.281 MWt
Suecia 176.000 ud 1.056 MWt
Alemania 73.455 ud 587 MWt
Francia 36.500 ud 541 MWt
Austria 34.000 ud 590 MWt
Finlandia 19.833 ud 320 MWt
Dinamarca 7.200 ud 86 MWt
Holanda 5.200 ud 62 MWt
LA ENERGÍA GEOTÉRMICA EL ESPAÑA•Se ha evaluado el potencial geotérmico de las áreas más importantes que se sitúan en el sureste (Granada, Almería, Murcia), nordeste (Barcelona, Gerona, Tarragona), noroeste (Galicia) y centro (Madrid).
•Los recursos geotérmicos evaluados son de baja temperatura. El único área con posibilidades de existencia de yacimientos de alta temperatura son las Canarias. Hay yacimientos de roca superficial seca muy caliente en Lanzarote y posibles yacimientos de alta temperatura en Tenerife. Pero no se explotan comercialmente.
•Algunos yacimientos de baja temperatura se explotan parcialmente en pequeña intensidad para calefacción, agua caliente, balnearios, invernaderos ….
POTENCIAL GEOTÉRMICO EN ESPAÑA
EXPLOTACIÓN DE RECURSOS DE BAJA TEMPERATURA
LA ENERGÍA DEL MAR
Se puede aprovechar como:
• Energía de las mareas: tiene su origen en la atracción gravitatoria del sol y, sobre todo, de la luna.
• Energía de las olas: tiene su origen en los vientos y las corrientes marinas.
• Energía térmica de los océanos: tiene su origen en las diferencias de temperaturas existentes entre las capas superficiales y las capas más profundas de las aguas marinas.
ENERGÍA MAREMOTRIZ
Se aprovecha la energía potencial derivada de la diferenciade nivel del agua del mar provocado por las mareas.Condiciones de emplazamiento.1. Zonas costeras en las que exista un estuario o bahía en
la que se pueda construir un dique provisto de compuertas y turbinas hidráulicas.
2. Que la diferencia de nivel entre la pleamar y la bajamar sea superior a 10m
Funcionamiento. Cuando sube la marea se abren las compuertas y se llena el dique. Cuando baja la marea el agua sale del embalse y mueve las turbinas que producen energía eléctrica. Hay instalaciones que producen energía tanto cuando se esta llenando el embalse, como cuando se está vaciando.
CENTRAL MAREMOTRIZ
CENTRAL MAREMOTRIZ
ENERGÍA DE LAS OLAS
Se trata de aprovechar la energía cinética de las olas. Como
las olas son totalmente aleatorias y su amplitud varía a cada
instante, su aprovechamiento es difícil y costoso, y con bajos
rendimientos.
Condiciones de emplazamiento.
Cualquiera en el que exista oleaje más o menos regular.
Funcionamiento Depende del dispositivo. En cualquier caso
los rendimientos son muy bajos y está en fase experimental
APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA OLAMOTRIZ
APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA OLAMOTRIZ
APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA OLAMOTRIZ
Las olas comprimen elaire en el interior de lacolumna y este mueve la turbina
ENERGÍA MAREMOTÉRMICA
Se trata de aprovechar la diferencia de temperaturas entre elagua de la superficie del mar y la que se encuentra a unaprofundidad de unos 100m.Condiciones de emplazamiento.Mas favorables zonas tropicales con diferencias térmicasentre 20 y 24 ºC a 100m.Funcionamiento los distintos dispositivos se basan en:• Evaporar el agua de la superficie a baja presión (ciclo
abierto) o un fluido refrigerante de bajo punto de ebullición como el freón o el amoniaco (ciclo cerrado), para que mueva una turbina.
• Bombear agua fría de las profundidades para condensar el agua o el fluido refrigerante una vez ha movido la turbina, para comenzar de nuevo el ciclo.
APROVECHAMIENTO DE LAS DIFERENCIAS TÉRMICAS
Dispositivo de ciclo cerrado.
1.- El amoniaco se evapora a bajapresión absorbiendo calor delagua de la superficie.2.- El amoniaco vaporizado mueveel grupo turbo-generador.3.- El amoniaco se condensagracias al agua de refrigeraciónbombeada desde el fondo.4.- Comienza de nuevo el ciclo
VENTAJAS E INCONVENIENTESVENTAJAS• Gratuita• Inagotable• No contaminante
INCONVENIENTES• Rendimientos muy bajos, especialmente las energías olamotriz
y maremotérmica.• Aprovechamiento difícil y costoso• Producción irregular, especialmente la energía olamotriz.• Limitada a zonas con determinadas características de oleaje,
forma de la costa, diferencias de altura pleamar-bajamar y diferencias de temperatura superficie fondo.
• Impacto ambiental derivado de las instalaciones , sobre todo la meremotriz que implica la construcción de un dique en la zona costera.
LA ENERGÍA DEL MAR EN EL MUNDO
• Debido a las grandes dificultades de aprovechamiento y a los bajos rendimientos, el peso de esta fuente de energía en el conjunto de las energías renovables, a pesar de su potencial, no es relevante.
• La mayor parte de los dispositivos actuales (salvo algún caso concreto) de aprovechamiento son prototipos experimentales
ALGUNAS INSTALACIONES DESTACADAS
ENERGÍA MAREMOTRIZ • Central de La Rance (Francia) de 350 MW
ENERGÍA OLAMOTRIZ• Cilindro oscilante “convertidor Kvaerner”
(Noruega) de 500Kw• Otros prototipos de 1 a 2 MW
ENERGÍA MAREMOTÉRMICA.• Prototipo de 165 KW en Hawai
BIOMASA Y R.S.U.La materia viva (biomasa) es sintetizada por las plantas enel proceso de la fotosíntesis. En presencia de luz solar, lasplantas absorben agua, sales minerales y dióxido de carbono,dando lugar a materia orgánica (energía solar almacenadafotosintéticamente). Ciertos animales, digieren la biomasavegetal dando lugar a biomasa animal.
BIOMASAMateria orgánica renovable (no fósil) de procedencia vegetal,animal o resultante de una trasformación natural o artificial
RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS (R.S.U.)Sustancias sólidas residuales producidas como consecuenciade la actividad doméstica, comercial o industrial en zonasurbanas
BIOMASA
FUENTES DE BIOMASA• Residuos agrarios: paja, ramas procedentes de
podas, estiercol…• Residuos forestales: ramas de podas y limpieza
de bosques.• Residuos industriales: huesos y cáscaras de
frutos, industria maderera, restos de alimentos, etc.
• Cultivos vegetales energéticos (terrestres o acuáticos): compuestos vegetales productores de hidrocarburos o compuestos muy hidrogenados de elevado poder calorífico.
TIPOS SEGÚN SU ORIGEN• Biomasa natural, es la que se produce en la naturaleza sin la
intervención humana.• Biomasa residual, que es la que genera cualquier actividad humana,
principalmente en los procesos agrícolas, ganaderos y los del propio hombre, tal como, basuras y aguas residuales.
• Biomasa producida, que es la cultivada con el propósito de obtener biomasa transformable en combustible, en vez de producir alimentos, como la caña de azúcar en Brasil, orientada a la producción de etanol para carburante.
APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA
Antes de utilizar la biomasa con fines energéticos, se suele someter a procesos físicos con el fin de concentrarla o acondicionarla para mejorar su rendimiento. Estos procesos pueden ser:
•Trituración.•Secado•Compactación (obtención de briquetas) para uso en procesos térmicos o bioquímicos . A continuación su aprovechamiento se lleva a cabo mediante:1.Combustión directa.2.Obtención de biocombustibles.
APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASAMÉTODOS.
1.- PROCESOS TÉRMICOSCombustión directa: con cantidad suficiente de aire de leña, briquetas, carbón vegetal, huesos, cortezas, etc. Se obtiene energía calorífica
Gasificación: - Combustión con poco aire. Se obtiene gas de gasógeno (gas pobre) con 1.200 a 2.600 Kcal/kg. - Combustión con oxígeno puro. Se obtiene gas de síntesis (metanol, gasolina).
Pirólisis: descomposición de la biomasa a elevada tª (500ºC) en ausencia de oxígeno. Se obtienen hidrocarburos, carbón vegetal y alquitran, alcoholes, gases combustibles, etc
COMPARACIÓN DE ALGUNOSCOMBUSTIBLES FÓSILES CONCON RESIDUOS AGRÍCOLAS YFORESTALES
APROVECHAMIENTO DE LA BIOMASA
2.- PROCESOS BIOQUÍMICOSFERMENTACIÓN ALCOHOLICA (AEROBIA): en presencia de oxígeno, determinadas enzimas convierten los hidratos de carbono en metanol, que se obtiene por destilación y puede usarse como combustible en sustitución de la gasolina.
FERMENTACIÓN ANAEROBIA (DIGESTIÓN ANAEROBIA): Determinadas bacteria, en ausencia de oxígeno y a temperaturas del orden de 30ºC, transforman la biomasa en biogás (metano+CO2 4.500 Kcal/m3), que puede usarse como combustible. Se obtiene además compost como residuo sólido.
3.- CULTIVOS ENERGÉTICOSConsiste en producir determinados cultivos con alto contenido en hidratos de carbono para utilizar como materia prima en los procesos anteriores o para obtener combustibles por mezcla, por ejemplo biodiesel , que pude sustituir al gasóleo.
R.S.U.
• Residuos inertes: metales, vidrios, tierras, escombros, cenizas, etc.
• Residuos orgánicos fermentables: restos de alimentos frescos o cocinados, lodos de depuradoras, etc.
• Residuos orgánicos combustibles: papel, cartón, plásticos, gomas, materiales textiles, etc.
TRATAMIENTO DE R.S.U.
1.- VERTIDO
Incontrolado: Consiste en el simple almacenamiento sobre el terreno.
Controlado: vertido en zonas controladas recubriéndolos cada cierto
tiempo con capas de tierra para evitar la acción contaminante.
2.- INCINERACIÓN (COMBUSTIBLES)
Sin recuperación de energía.
Con recuperación de energía: para calefacción u otros usos o producción
de electricidad si su poder calorífico es superior a 1.000 Kcal/Kg
3.- COMPOSTAJE (FERMENTABLES)
Fermentación aerobia de residuos orgánicos para uso como abono
(compost), como combustible (4.800 Kcak/Kg) o para la obtención de
biogas
4.- RECICLADO (INERTES Y COMBUSTIBLES)
Vidrio, metales, cartón, papel, plásticos, etc.
LOS RESIDUOS EN ESPAÑA
VENTAJAS E INCONVENIENTESVENTAJAS• Es una fuente renovable.• Es menos contaminante que los combustibles fósiles.• Se aprovechan masas residuales y subproductos y al
mismo tiempo se eliminan.• Su manejo no requiere conocimientos especiales.
INCONVENIENTES• Rendimientos bajos, especialmente cuando se requiere
de otras fuentes de energía para su transformación.• Gran volumen y alto contenido en humedad.• Necesidad de recogida y selección ya que se encuentra
dispersa.• En su combustión se producen gases contaminantes.• Riesgo de talas incontroladas que agoten la masa
vegetal.• Dificultad para aprovechar la biomasa acuática.
SITUACIÓN DE LA BIOMASA EN ESPAÑAConsumo de energía primaria en 2003• Biomasa: 3,1%• R.S.U. : 0,3%POTENCIA ELECTRICA INSTALADA EN 2004• Biomasa: 344 MW• R.S.U. : 189 MWUSOS TÉRMICOS 2004• Biomasa: 3.487 Ktep• Biogas : 28 KtepBIOCARBURANTES 2004: 228 KtepTENDENCIA A AUMENTAR
SITUACIÓN DE LA BIOMASA EN CASTILLA-LA MANCHA
Producción de energía primaria en 2006• Biomasa: 2%
Consumo de energía primaria en 2006• Biomasa: 0,7%