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Publicaciones de Estudiantes
Autor: Angel Eduardo Martinez Aguilar
Titulo: Energía Renovable
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1. INTRODUCCIÓN
El presente trabajo; "Renewable
Energy" presenta un análisis
resumido de las
diferentes fuentes de energía
renovable utilizadas hoy en día, los
mercados
energéticos, su regulación legal,
viabilidad y beneficios a corto,
mediano y largo
plazo.
El diccionario en línea de la Real
Academia Española, https://buscon.rae.es/draeI/
SrvltConsulta?TIPO_BUS=3&LEMA=energ%EDa%20renovable,
define la energía
renovable de la siguiente forma: "Energía
cuyas fuentes se presentan en la
naturaleza de modo continuo y
prácticamente inagotable, p. Ej. ,
"La hidráulica, la
solar o la eólica."
La enciclopedia libre Wikipedia, en
su apartado "Energía renovable",
https://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_renovable,
clasifica las fuentes
renovables de energía en dos
categorías: No contaminantes o
limpias y las
contaminantes.
Entre las No contaminantes se tiene:
a) Energía eólica.
b) Energía geotérmica.
c) Energía hidráulica.
d) Energía mareomotriz
e) Energía solar.
Contaminante:
a) Biomasa.
Las contaminantes (que son las
realmente renovables, es decir, que
se renuevan) se
obtienen a partir de la materia
orgánica y se pueden utilizar
directamente como
combustible (madera u otra materia
vegetal sólida), bien convertida en
bioetanol o
biogás mediante procesos de
fermentación orgánica o en biodiesel.
Las energías de
fuentes renovables contaminantes
tienen el mismo problema que la
energía
producida por combustibles fósiles:
en la combustión emiten dióxido de
carbono, gas
de efecto invernadero, y a menudo
son aún más contaminantes puesto que
la
combustión no es tan limpia,
emitiendo hollines y otras
partículas sólidas. Sin
embargo se encuadran dentro de las
energías renovables porque el
dióxido de
carbono emitido será utilizado por
la siguiente generación de materia
orgánica.
2. ENERGÍA EÓLICA
El Manual de Energía Renovable, "EÓLICA"
p 4, de la organización BUN-CA
(Biomass Users Network) indica que
el aprovechamiento del viento para
la
generación eléctrica a gran escala
es la tecnología de energía
renovable que más ha
crecido en las últimas décadas.
Además de este uso, el viento se
puede aprovechar
1
para aplicaciones mecánicas y
electrificación de sitios aislados.
En general, se
pueden distinguir tres diferentes
tipos de aplicaciones:
a) Aplicaciones mecánicas, por
ejemplo bombeo de agua y molino de
granos.
b) Generación eléctrica en sistemas
aislados, para usos productivos y
viviendas
rurales en áreas remotas.
c) Generación eléctrica a gran
escala conectada al sistema nacional
interconectado.
2.1. Primeros usos de la energía
eólica.
El manual EÓLICA, p 4, brinda un
resumen de los primeros usos de la
energía eólica
entre los que se pueden indicar:
a) Uso de velas en la navegación
marítima por los egipcios hace más
de 500 años.
b) Molinos de eje vertical, usados
para bombeo de agua en China.
c) Molinos de eje horizontal en la
antigua Persia; usados para moler
granos y
bombear agua en todos los
territorios de influencia islámica.
d) Durante los primeros años del
siglo veinte, pequeños molinos
eólicos servían
para el bombeo de agua y generación
eléctrica en Europa, Norteamérica y
otros
lugares.
2.2. Origen del viento.
La Asociación Danesa de la Industria
Eólica, WindPower, en su pagina
electrónica,
https://www.windpower.org/es/tour/wres/index.htm,
indica que todas las fuentes de
energía renovables (excepto la
mareomotriz y la geotérmica), e
incluso la energía de
los combustibles fósiles, provienen,
en último término, del sol. El sol
irradia
174.423.000.000.000 kWh de energía
por hora hacia la Tierra. En otras
palabras, la
Tierra recibe 1,74 x 10 17 W de
potencia, y alrededor de un 1 a un 2
por ciento de la
energía proveniente del sol es
convertida en energía eólica.
Las regiones alrededor del ecuador,
a 0° de latitud, son calentadas por
el sol más
que las zonas del resto del globo.
El aire caliente es más ligero que
el aire frío, por lo
que subirá hasta alcanzar una altura
aproximada de 10 Km. y se extenderá
hacia el
norte y hacia el sur. Si el globo no
rotase, el aire simplemente llegaría
al Polo Norte y
al Polo Sur, para posteriormente
descender y volver al ecuador. Las
diferencias de
temperatura conllevan la circulación
de aire.
La dirección del viento esta
determinada por efectos topográficos
y por la rotación de
la Tierra. Es por eso que se hace
necesario conocer la dirección y
magnitud del
viento para poder colocar en forma
adecuada los aerogeneradores.
2.3. Estimación del recurso
eólico.
El manual EÓLICA, p 6, indica que la
cantidad de energía (mecánica o
eléctrica) que
pueda generar una turbina eólica
depende mucho de las características
del viento
2
vigentes en el sitio de instalación,
pudiendo variar la producción en un
factor de dos
a tres entre un sitio regular y uno
excelente, de manera que la
rentabilidad de un
proyecto depende directamente del
recurso eólico local. Por esta
razón, es necesario
un estudio técnico detallado de las
características del viento en un
sitio específico
antes de avanzar en un proyecto de
cualquier magnitud.
El análisis requerido depende
directamente de la aplicación y la
escala prevista;
naturalmente, un proyecto a gran
escala conectado a la red requiere
de un estudio
más profundo que un pequeño sistema
aislado. El método más exacto
(aunque más
costoso) para conocer el potencial
de producción de energía del viento,
es la
instalación de uno o más
anemómetros, los cuales,
periódicamente, generan datos
de la velocidad y la dirección del
viento en forma electrónica. Estos
datos se analizan
detalladamente en relación con las
características del terreno y las
mediciones de
estaciones meteorológicas cercanas,
con el fin de estimar la producción
potencial de
energía a largo plazo y durante
diferentes épocas del año.
Información
meteorológica de sitios aledaños
puede apoyar el análisis del
potencial eólico; sin
embargo, este tipo de información
generalmente tiende a subestimar el
recurso
eólico.
Hay tres componentes del viento que
determinan la potencia disponible de
un
sistema de conversión de energía
eólica:
a) Velocidad del viento: es un
parámetro crítico porque la potencia
varía según el
cubo de la velocidad del viento, o
sea, una o dos veces más alta
significa ocho
veces más de potencia. Además, la
velocidad varía directamente con la
altitud
sobre el suelo, por la fricción
causada por montañas, árboles,
edificios y otros
objetos. Las turbinas eólicas
requieren una velocidad de viento
mínima para
empezar a generar energía: para
pequeñas turbinas, este es,
aproximadamente,
de 3,5 metros por segundo (m/s);
para turbinas grandes, 6 m/s, como
mínimo.
b) Características del viento
(turbulencia): mientras que los
modelos de viento
globales ponen el aire en movimiento
y determinan, a grandes rasgos, el
recurso
del viento en una región, rasgos
topográficos locales, que incluyen
formaciones
geográficas, flora y estructuras
artificiales, pueden mostrar la
diferencia entre un
recurso eólico utilizable y uno que
no lo es.
c) Densidad del aire: temperaturas
bajas producen una densidad del aire
más alta.
Mayor densidad significa más fluidez
de las moléculas en un volumen de
aire
dado y más fluidez de las moléculas
encima de una pala de la turbina
produce un
rendimiento más alto de la potencia,
para una velocidad del viento dada.
La American Wind Energy Association,
AWEA, indica en su página
electrónica,
https://www.awea.org/faq/basicwr.html,
que el viento varia durante el día,
durante las
estaciones del año, altura sobre la
tierra y tipo de terreno. Siendo la
mejor ubicación
lugares con bastante viento y lejano
a grandes obstáculos.
En general, velocidades promedio de
viento de 5 m/s (11 miles/ hr) se
requieren
para aplicaciones conectadas a la
red. Velocidades promedio de 3 o 4
m/s son
adecuadas para aplicaciones
no-conectadas a la red y otras
aplicaciones como
carga de baterías y bombeo de agua.
3
La densidad de potencia de viento es
útil para evaluar los recursos
disponibles en
una zona con potencial para instalar
un sistema eólico.
La densidad de potencia de viento
medida en vatios por metro cuadrado,
(W/m2)
indica cuanta energía esta
disponible en el sitio para ser
convertida por una turbina
eólica.
La AWEA clasifica la densidad de
potencia de viento para dos alturas
estándar de
acuerdo a la siguiente tabla:
Densidad de potencia de viento a
10 m y 50 m.
Clase de
10 m
50 m
Potencia de
Viento.
Densidad de Velocidad m/s
Densidad de Velocidad m/s
Potencia de
(mph)
Potencia de
(mph)
Viento( W/m2)
Viento( W/m2)
1
<100 <4.4
(9.8) <200 <5.6
(12.5)
2
4.4 (9.8)/5.1
5.6 (12.5)/6.4
100 - 150
200 - 300
(11.5)
(14.3)
3
5.1 (11.5)/5.6
6.4 (14.3)/7.0
150 - 200
300 - 400
(12.5)
(15.7)
4
5.6 (12.5)/6.0
7.0 (15.7)/7.5
200 - 250
400 - 500
(13.4)
(16.8)
5
6.0 (13.4)/6.4
7.5 (16.8)/8.0
250 - 300
500 - 600
(14.3)
(17.9)
6
6.4 (14.3)/7.0
8.0 (17.9)/8.8
300 - 400
600 - 800
(15.7)
(19.7)
7
>400 >7.0
(15.7) >800 >8.8
(19.7)
Tabla 1. Clase de Potencia de
Viento. Fuente: AWEA
En general, sitios con clases #4 o
mayores son preferidos para grandes
instalaciones eólicas.
Asimismo existen diferentes
organizaciones que presentan
información útil para
identificar posibles sitios de
instalación, por ejemplo SWERA y
NOAA. Ver anexo A
(Mapa eólico de Honduras)
2.4. Transformación de la energía
eólica en electricidad.
Para transformar la energía eólica
en energía eléctrica se hace uso de
las turbinas
eólicas. El manual EÓLICA, p 8,
indica que una turbina obtiene su
potencia de
entrada convirtiendo la energía
cinética del viento en un par
(fuerza de giro), el cual
actúa sobre las palas o hélices de
su rotor. Para la producción de
electricidad la
energía rotacional es convertida en
eléctrica por el generador que posee
la turbina;
en este caso, llamado aerogenerador.
4
2.5. Componentes de una turbina
eólica.
La American Wind Energy Association,
AWEA, indica en su pagina
electrónica, http:
//www.awea.org/faq/wwtbasics.html,
que existen dos tipos básicos de
turbinas
eólicas, las de eje vertical y las
de eje horizontal, siendo las más
comunes hoy en
día las de eje horizontal.
Una turbina eólica se compone de los
siguientes subsistemas:
a) Rotor o paletas, los que
convierten la energía del viento en
energía rotacional en
el eje.
b) Un recinto o chasis conteniendo
una caja reductora y el generador.
c) Sistema de orientación.
d) Una torre.
e) Sistema de seguridad, el cual
protege el equipo en caso que
ocurran
desperfectos en los cojinetes,
exceso de velocidad, etc.
f) Equipo electrónico, controles,
cables de conexión, etc.
2.6. Aplicaciones
Los sistemas eólicos varían en
tamaño desde pequeños hasta muy
grandes,
dependiendo del requerimiento
energético, costo y clase de viento
con que se
cuenta.
Normalmente se tiene sistemas
eléctricos aislados y conectados a
la red. En el caso
de Honduras (*), se tienen diversos
sistemas aislados en ubicaciones
remotas como
son: La Mosquitia y la Isla Roatan.
(Manual Eólica, Tabla 2, p 20).
Actualmente no
tiene ningún sistema conectado a la
red.
Los sistemas pequeños pueden andar
en el rango de 0.3 hasta 100kW,
siendo los
sistemas individuales propios para
energizar una vivienda, generalmente
cuenta con
un pequeño aerogenerador, una o más
baterías para almacenar la energía
generada
y un regulador que controla la carga
y descarga de las baterías.
Dependiendo de la
aplicación, puede incluir un
inversor para transformar la
electricidad de corriente
directa en alterna a 110 voltios,
tal como se muestra en la figura 1.
Figura 1. Esquema típico de un
sistema eólico. (Fuente: Manual
Eólica, BUN-CA)
5
Los sistemas grandes pueden ser
sistemas aislados o conectados a la
red, en donde
resulta más ventajosa la instalación
de parques eólicos.
El manual EÓLICA, p 12, en su
sección de sistemas conectados a la
red, indica que
Un parque eólico usa la misma
tecnología básica que un pequeño
sistema, aunque a
una escala mayor. Generalmente, se
coloca una serie de turbinas grandes
(desde
100 hasta 2.000 Kw.) que pueden ser
de decenas a centenares, en un sitio
con
condiciones de viento muy favorable.
Aparte de la escala, la otra gran
diferencia con
sistemas pequeños es la ausencia de
baterías, y que se conectan
directamente a la
red eléctrica existente.
Hasta la fecha, en América Central
sólo se han instalado parques
eólicos en Costa
Rica(*), mientras que en los otros
países se están desarrollando varios
proyectos al
nivel de pre-inversión.
2.7. Costos
El manual EOLICA, en su sección de
COSTOS, p14, indica que el costo de
un
proyecto eólico eléctrico y aislado
puede variar considerablemente
dependiendo de
varios factores, entre los cuales se
destacan:
a) La capacidad eléctrica a instalar
en kW.
b) La inclusión de baterías.
c) El uso de un inversor.
d) Aspectos relacionados con la
instalación, como la distancia del
centro de venta y
el acceso al proyecto.
El costo de una pequeña turbina
eólica oscila entre US$ 1.500 y
$3.000 por kilovatio
(kW). A esto hay que agregarle los
costos de los otros componentes,
como la torre,
las baterías, el inversor, los
materiales eléctricos y la
instalación en el sitio. El costo
de la turbina representa del 25 al
50% del valor total del sistema,
dependiendo de su
capacidad eléctrica y de la
inclusión de otros componentes. Un
sistema completo
típico cuesta entre US$ 2.000 y US$
4.000 por kW. La vida útil de un
sistema eólico
completo se estima entre 15 y 20
años, con un mantenimiento adecuado.
Adicionalmente, hay que considerar
el valor de la operación y del
mantenimiento, y
reemplazo de algunos componentes que
tengan una vida útil más corta. La
inversión
en operación y mantenimiento es
necesaria para conservar el sistema
en buenas
condiciones; representando de un 3%
a un 5% del costo total a lo largo
de toda su
vida útil. Los costos por reemplazo
se refieren más que todo al cambio
de las
baterías, las cuales, generalmente,
tienen una vida útil de entre tres y
cinco años.
Como ejemplo (*) de los precios, se
presenta un listado actualizado de
precios de
equipos de la compañía fabricante
BERGEY,
https://www.bergey.com/Prices.htm.
6
Voltaje
Potencia
de
Equipo
/Altura
salida
Descripción
Modelo Precio
24 VDC de salida, incluye
controlador de carga
BWC
Turbina 1kW
24
VDC multifunctional Power Center
XL.1-24 $2,590.00
BWC
120
Incluye regulador de carga
Excel-
Turbina 7.5
Kw. VDC
VCS-10/120
R/120 $21,900
Incluye secciones
galvanizadas de 3 m y
Torre
herrajeria asociada, kit de
soportada
puesta a tierra sin incluir
por cables.
18 m
N/A
cableado eléctrico. XLG18
$2,590.00
Tabla 2. Precios de turbinas
eólicas. Fuente: BERGEY WINDPOWER
La energía eólica, muchas veces, es
la opción más barata para sitios
remotos no
conectados a la red eléctrica, en
comparación con otras opciones como
plantas de
diesel, sistemas fotovoltaicos o
extensión de la red. Sistemas
híbridos, en que se
combina la energía eólica con otra
fuente de generación como, por
ejemplo,
sistemas fotovoltaicos o generadores
diesel, pueden proveer la opción
técnica y
económicamente más eficiente, porque
explotan las ventajas de la
disponibilidad del
recurso energético con la curva de
demanda.
2.8. Aspectos Ambientales
El manual EOLICA, p16, indica que
existe un amplio consenso en nuestra
sociedad
sobre el alto grado de
compatibilidad entre las
instalaciones eólicas y la capacidad
de carga de los ecosistemas
naturales. Los impactos ambientales
de la energía
eólica son locales y, por lo tanto,
se pueden monitorear y mitigar con
relativa
facilidad. Las turbinas eólicas no
emiten sustancias tóxicas o gases,
por lo que no
causan contaminación del aire, del
agua y del suelo, y no contribuyen
al efecto
invernadero y al calentamiento
global. Aún así, existen ciertos
impactos derivados
del aprovechamiento de la energía
eólica que no deben obviarse en el
diseño de un
proyecto eólico, por ejemplo:
a) Las referidas a obras civiles:
vías de acceso, cunetas,
edificaciones de control y
subestación (en los casos de grandes
aerogeneradores)
b) El ruido, tanto el producido por
las máquinas, como el aerodinámico,
producto de
la rotación de las aspas. Sin
embargo, mejoras en diseños
recientes, por ejemplo
en la calidad de los sistemas
mecanizados y los tratamientos
superficiales de los
materiales que forman las aspas, el
ruido producido por una turbina se
ha
disminuido significativamente. Una
turbina grande a 250 metros de
distancia
produce un ruido equivalente al
compresor de un refrigerador
doméstico
estándar.
7
c) Aspectos como el uso de la tierra
para efectos distintos a la
ganadería, cultivo,
impacto visual negativo que pudiera
existir por los pobladores cercanos
ala
instalación, etc.
En resumen todo proyecto eólico debe
ir acompañado de un estudio de
impacto
ambiental y un estudio de
factibilidad económica.
3. ENERGÍA GEOTÉRMICA
El National Geophysical Data Center,
NGDC, por sus siglas en ingles,
indica en su
pagina electrónica
https://www.ngdc.noaa.gov/seg/geotherm.shtml,
que la energía
geotérmica es calor que sale del
interior de la tierra, pudiéndose
utilizar esos
recursos para ser convertidos en
energía eléctrica y calor.
La Administración de Información de
Energía de EE.UU., en su pagina
electrónica de
recursos de
aprendizaje,https://www.eia.doe.gov/kids/energyfacts/sources/renewable
/geothermal.html, indica que la
energía volcánica no puede ser
controlada ni
almacenada, pero que en ciertos
lugares de la tierra puede ser
recolectada.
Usualmente los ingenieros tratan de
efectuar la recolección en lugares
conocidos
que existen reservorios de energía
geotérmica, haciendo perforaciones
que permiten
que el calor de la tierra escape ya
sea en forma de vapor o de agua
caliente, siendo
transportada por medio de tuberías
para hacer girar turbinas
generadoras de
electricidad. La energía geotérmica
fue utilizada por primera vez en
Italia en el año
de 1903.
El curso "Geothermal Today" del
Centro de educación continua PDH
Center,
www.PDHcenter.com,(curso E197, p1)
indica que el potencial de energía
geotérmica
bajo nuestros pies es vasta, que
este tremendo recurso es alrededor
de 50,000
veces mayor que los recursos de todo
el petróleo y gas en el mundo.
Además que se
cuenta con energía limpia, la que
representa una solución promisoria
para todo el
mundo que actualmente esta tomando
conciencia del calentamiento global,
la
polución y los incrementos a los
combustibles fósiles.
Asimismo el incremento en el
desarrollo de proyectos geotérmicos
les brinda a las
personas el potencial de tener un
mejor control de sus propias fuentes
de energía y
usar energía limpia y segura.
3.1. Teoría
El portal del Instituto
Latinoamericano de la Comunicación
Educativa /UNAM, en su
sección de ciencia,
https://omega.ilce.edu.mx:3000/sites/ciencia
/volumen3 /ciencia3/
119/htm/sec13.htm, indica que las
aguas termales, los géiseres, los
volcanes de
lodo, las fumarolas y las erupciones
volcánicas son manifestaciones de un
mismo
fenómeno: el calor terrestre. Este
calor proviene del núcleo de la
Tierra, que posee
una temperatura aproximada de
4,000ºC y que está constituido por
un núcleo
externo de materia fluida y otro
interno, sólido, de hierro. Se puede
afirmar que el
origen del calor terrestre está
relacionado con la formación de la
Tierra. Éste
proviene del calor generado por el
núcleo terrestre. La corteza actúa
como una
especie de aislante de las capas
interiores (manto y núcleo) y por
otro lado, los
elementos radiactivos, tales como
potasio, uranio y torio, presentes
principalmente
8
en la corteza continental,
contribuyen parcialmente en la
generación de calor por
decaimiento radiactivo (10 micro
calorías/gramo/ año)
El agua que se ha filtrado por las
fisuras de la corteza, a lo largo de
años, y que se
encuentra cerca de una cámara
magmática se ha calentado debido a
que el foco de
calor está en contacto con una roca
impermeable conductora y ésta ha
transmitido el
calor hasta una formación rocosa
permeable. En esta última, el agua
ha quedado
atrapada, formando un acuífero de
agua caliente. Dicha formación está
sellada en la
parte superior por una capa de
sales, que se han desprendido debido
a que el agua
filtrada disolvió las sales al pasar
por las rocas (véase la figura 2).
Figura 2. Depósito geotérmico.
Fuente: ILCE /UNAM.
De esta forma, a profundidades que
oscilan entre 0 y 10 Km se puede
encontrar un
acuífero, en el cual potencialmente
puede haber agua caliente, vapor de
agua o
ambos.
La temperatura del suelo terrestre
aumenta con la profundidad a una
razón promedio
de 30ºC por kilómetro; sin embargo,
las variaciones de la temperatura no
son las
mismas en todos los lugares de la
Tierra.
3.2. Ubicación de fuentes
geotérmicas
Continua explicando el ILCE /UNAM
que la exploración de yacimientos
geotérmicos
permite localizar aquellos lugares
en los que es posible encontrar agua
o vapor a
temperaturas elevadas y a
profundidades cercanas a la
superficie. Como la
perforación de un pozo geotérmico
potencial es muy costosa, se
utilizan métodos
indirectos que permiten aproximarse
poco a poco a las posibilidades del
lugar en
cuestión. Entre éstos podemos
mencionar la obtención de imágenes
infrarrojas del
lugar desde satélites y después
desde aviones, es decir, utilizando
la técnica
9
denominada percepción remota; el
análisis químico de muestras de
roca; la medición
directa de la temperatura con
termómetros enterrados en el suelo;
la creación de un
modelo geológico tridimensional del
yacimiento; las mediciones de la
resistividad
eléctrica del suelo y la densidad
relativa de las rocas (gravimetría),
y la reflexión y
refracción de las ondas sísmicas, a
partir de mediciones naturales o
artificiales (con
explosivos).
Una vez que se han agotado los
métodos indirectos se procede a la
perforación del
pozo, que es similar a la de un pozo
petrolero.
Los pozos geotérmicos pueden ser de
tres tipos: 1) vapor, 2) de líquido
(agua
caliente) y 3) de una mezcla de
vapor y líquido. Los yacimientos
geotérmicos que
contienen líquido y vapor son los
más difíciles de explotar, dado que
el agua
contiene sales disueltas y forma una
mezcla llamada salmuera. Ésta
ocasiona
grandes problemas de corrosión en
las instalaciones geotérmicas, que
deben
resolver los ingenieros geotérmicos,
si quieren que una planta sea
duradera.
El Departamento de Energía de
Estados Unidos, en su sección de
eficiencia
energética y energía renovable,
presenta por medio de su oficina de
educación en
energía geotérmica, GEO, por sus
siglas en ingles, el mapa geotérmico
mundial,
https://geothermal.marin.org/geomap_1.html,
(Anexo B) , del cual se puede ver
que
en gran parte del mundo hay
potencial geotérmico, y para el caso
de Centro
América, GEO,
https://geothermal.marin.org/map/cenam.html,
indica, que existe la
faja volcánica Centroamericana, la
cual corre a través de Guatemala, El
Salvador,
Honduras, Nicaragua, Costa Rica y
Panamá. Esta área repleta de
actividad
volcánica tiene varios sistemas
geotérmicos, la mayoría sin abrir.
Los mayores
avances se han dado en el Salvador,
Guatemala, Nicaragua y Costa Rica.
Actualmente Honduras no cuenta con
generación geotérmica tal como lo
muestra el
Programa de Desarrollo de las
naciones Unidas Honduras, en su
sección de energía
y medioambiente,
https://www.undp.un.hn/energia_y_medio_ambiente.htm.
3.3. Centrales Geotérmicas
El funcionamiento de una central
geotérmica, que utiliza un ciclo
binario (pues se
emplea un ciclo para el vapor y otro
para el agua) es como sigue:
Se explotan varios pozos
geotérmicos, de los que se obtiene
agua caliente y vapor,
que llegan a un separador.
Posteriormente, mediante un proceso
de centrifugación
se separa el vapor y el agua. El
vapor de alta presión obtenido se
envía a una
turbina especialmente diseñada para
trabajar con vapor geotérmico (si se
quiere
generar la misma cantidad de
electricidad las turbinas deben
admitir un volumen
mayor del que se requiere en una
central convencional). La energía
del vapor se
transforma en energía cinética de
rotación en la turbina, que gira a
miles de
revoluciones por segundo. La turbina
se une a través de un eje, llamado
rotor, a un
generador capaz de producir energía
eléctrica.
Sin embargo, una vez que se ha
utilizado el vapor, éste pasa a un
condensador, lo
cual permite que la planta
proporcione más potencia, en lugar
de descargarlo a la
atmósfera. Del condensador se
extraen los gases que no se pueden
condensar y se
10
eliminan a la atmósfera (anhídrido
carbónico y ácido sulfhídrico); el
agua obtenida
del condensador se bombea para su
utilización posterior.
A continuación, el agua separada se
conduce a otros separadores y
evaporadores
de baja presión, lo cual posibilita
producir energía eléctrica
adicional. El agua de los
condensadores pasa a una torre de
enfriamiento y el calor obtenido en
ésta se
aprovecha para que trabajen los
evaporadores.
Por otro lado, el agua de desecho se
envía a una laguna, llamada de
evaporación,
aunque también se puede tratar para
obtener sustancias como ácido
bórico, gas
carbónico, agua pesada, cloruro de
calcio, bicarbonato, sulfato de
amonio y cloruro
de potasio. También se puede usar en
la pesca, dado que un depósito de
agua
caliente es adecuado para la crianza
de peces. Sin embargo, en algunas
centrales
geotérmicas el agua se reinyecta
para evitar la contaminación de
algunos
subproductos geotérmicos (véase la
figura 3.
Figura 3. Diagrama de una central
geotérmica. Fuente: ILCE /UNAM.
La primera central geotérmica que se
construyó fue la de Larderello, en
Italia, y fue
construida por Piero Ginori Conti,
en 1904. El segundo país que instaló
una central
geotérmica fue Nueva Zelanda.
La temperatura promedio del agua o
vapor geotérmicos está entre 150 y
340ºC,
aunque con temperaturas menores
también puede aprovecharse la
energía
geotérmica. Las profundidades a las
que se encuentra un pozo geotérmico
oscilan
entre 200 y 3500 m. La eficiencia
real de una planta geotérmica es de
11 a 13%; y la
duración promedio de un pozo
geotérmico es de 10 años.
3.4. Beneficios
El Instituto nacional de
Electrificación de Guatemala, INDE,
indica en su página
electrónica,
https://www.inde.gob.gt/inde.htm, que
la energía geotérmica brinda los
siguientes beneficios:
a) No contamina.
11
b) No depende de combustibles
fósiles, que significarían fuga de
divisas al país y
además contaminan el ambiente.
c) Es un recurso natural renovable y
no depende de recursos climáticos,
como por
ejemplo las hidroeléctricas, lo que
la hace muy eficiente para producir
energía de
base.
d) El calor directo de la energía
geotérmica puede ser utilizado en
diversos
procesos industriales y agrícolas.
3.5. Costos
El texto "Que es la Energía
Geotérmica?", de la Internacional
Geothermal
Association (IGA),
https://iga.igg.cnr.it/geo/geoenergy.php?lang=es,
p 48, indica que
los elementos que tienen que ser
considerados en cualquier estimación
de costos,
ya sea de planta o de costos de
operación y del precio de los
"productos" de la
energía geotérmica, son más
numerosos y más complicados que en
otras formas de
energía. Todos estos elementos,
deben por lo tanto, ser
cuidadosamente evaluados
antes de emprender un proyecto
geotérmico. Solo es posible ofrecer
algunas pocas
indicaciones de carácter general las
cuales, junto con la información
acerca de las
condiciones locales y del costo de
los fluidos geotermales disponibles,
podría ayudar
al potencial inversionista a tomar
una decisión.
Un sistema recurso-planta
(instalación de energía geotérmica)
esta constituido por:
a) Pozos geotermales.
b) Los ductos que transportan los
fluidos geotermales con longitudes
de hasta 60
km. por lo que se recomienda que la
distancia entre el recurso y el
lugar de
utilización debe mantenerse lo mas
corta posible.
c) La planta de utilización
d) Pozos de re-inyección.
La interacción de todos estos
elementos influye fuertemente en los
costos de
inversión y por lo tanto deben estar
sujetos a un cuidadoso análisis.
3.6. Aspectos Ambientales
Asimismo el texto "Que es la Energía
Geotérmica?, p 53-57 indica que
durante la
década de los años 1960, cuando el
medio ambiente era más sano que en
la
actualidad y se estaba menos
preocupado de alguna amenaza a la
tierra, la energía
geotérmica era aún considerada una
"energía limpia". La explotación de
la energía
geotérmica también tiene un impacto
sobre el ambiente, pero sin duda es
una de las
formas de energía menos
contaminante.
3.6.1. Fuentes de contaminación
En la mayoría de los casos el grado
con que la explotación geotérmica
afecta el
ambiente es proporcional a la
magnitud de su explotación. La Tabla
3 resume la
12
probabilidad y la gravedad relativa
de los efectos de un proyecto
geotérmico para
usos directos sobre el ambiente.
Cualquier modificación al ambiente
debe evaluarse
cuidadosamente, de acuerdo con las
disposiciones legales, pero también
debido al
hecho que una aparentemente
insignificativa modificación podría
activar una cadena
de eventos cuyo impacto es difícil
de evaluar completamente en forma
previa.
Impacto
Probabilidad de
Gravedad de
ocurrencia
consecuencias
B = Bajo; M = Moderato; A= Alto
Contaminación del aire
B
M
Contaminación de agua
M M
superficial
Contaminación del sub-suelo
B
M
Subsidencia de terreno
B
B a M
Altos niveles de ruido
A
B a M
Reventones de pozos
B
B a M
Conflictos con aspectos
B a M
M a A
culturales y arqueológicos
Problemas Socio-económicos
B
B
Contaminación química o térmica
B
M a A
Emisión de residuos sólidos
M
M a A
Tabla 3. Probabilidad y gravedad del
impacto potencial sobre el ambiente
de los
proyectos de uso directo. Fuente:
IGA, "Que es la Energía
Geotérmica?",
A continuación algunas actividades
que generan contaminación tal como
lo indica el
texto"Que es la Energía Geotérmica?,
p 54-57:
a) Perforación de pozos y la
instalación de equipo necesario.
Este última requiere
un área que va de los 300 a 500 m2
para una pequeña sonda montada en
camión (profundidad máxima de 300
700 m), a 1200 1500 m2 para una
sonda pequeña a mediana (profundidad
máxima de 2000 m). Estas operaciones
modificarán la morfología
superficial del área y podrían dañar
las plantas y la vida
silvestre local.
13
b) Los reventones pueden contaminar
el agua superficial.
c) Durante la perforación o las
pruebas de flujo pueden descargarse
a la atmósfera
gases no deseados. Normalmente los
impactos sobre el medio ambiente
causados por sondeos terminan una
vez que estos son completados.
d) La instalación de tuberías que
transportarán los fluidos
geotermales y la
construcción de la planta de
utilización, también afectan a
plantas y animales y a
la morfología de la superficie.
e) La vista panorámica se
modificará.
f) Problemas
ambientales
durante la operación de la planta
por la emisión de gases
como: Dióxido de carbono(CO2),
sulfuro de hidrógeno (H2S), amoniaco
(NH3),
metano (CH4)cloruro de sodio (NaCl),
boro (B), Arsénico (As) y Mercurio
(Hg).
g) La contaminación del aire puede
tornarse un problema cuando se
genera
electricidad, por los residuos de
sulfuro de hidrógeno. Sin embargo,
se pueden
adoptar varios procesos para reducir
las emisiones de este gas. El CO2
también
está presente en los fluidos
utilizados en las plantas
geo-termoeléctricas, a pesar
que, de estas plantas se descarga
mucho menos C02 que, de las plantas
alimentadas por combustibles
fósiles: 13-380 g. por cada kWh de
electricidad
producida en plantas geotérmicas
comparado con los 1042 g/kWh de las
plantas
a gas natural .
h) La extracción de grandes
cantidades de fluidos de un
reservorio geo-termal
puede ocasionar fenómenos de
subsidencia, esto es, un gradual
hundimiento del
terreno. Este fenómeno es
irreversible, pero no catastrófico
ya que es un proceso
lento que se distribuye sobre
grandes áreas. En muchos casos la
subsidencia
puede ser evitada o reducida
mediante la re-inyección de las
aguas geotermales
previamente utilizadas.
i) La eliminación y/o re-inyección
de los fluidos geotermales puede
aumentar la
frecuencia sísmica en ciertas áreas.
Sin embargo estos son micro sismos
que
solo pueden detectarse mediante
instrumentos, la explotación de
recursos
geotermales difícilmente podría
generar sismos mayores, y nunca se
ha sabido
que los haya provocado.
j) El ruido asociado al
funcionamiento de plantas
geotermales podría ser un
problema cuando se trata de plantas
geo-termoeléctricas. Durante la fase
de
producción ocurre el mayor grado de
ruido del vapor transportado a
través de las
tuberías y la ocasional descarga de
vapor. Normalmente estos son
aceptables.
3.7. Presente y Futuro
La energía termal presente en el
subsuelo es enorme. Un grupo de
expertos ha
estimado el potencial geotérmico de
cada continente en términos de
recursos de alta
y baja temperatura.
14
Zona
Recursos de alta temperatura
adecuados
Recursos de baja
para generación eléctrica en TWh/año
de
temperatura
electricidad.
adecuados para
uso directo en
millones de
Tecnología
Tecnología convencional y
TJ/año de calor
convencional
binaria
(limite inferior)
Europa 1830
3700
>
370
Asia 2970
5900
>
320
África 1220
2400
>
240
Norte América
1330
2700
> 120
Latino América
2800
5600
> 240
Oceanía 1050
2100
>
110
Potencial
11 200
22 400
> 1400
mundial
Tabla 4. Potencial geotérmico
mundial, Fuente IGA, "Que es la
Energía
Geotérmica?",
Si se explota correctamente, la
energía geotérmica podría
verdaderamente asumir
un rol importante en el balance de
energía de algunos países. En
ciertas
circunstancias, incluso recursos
geotérmicos de pequeña escala, son
aptos para
solucionar numerosos problemas
locales y mejorar la calidad de vida
de pequeñas
comunidades aisladas.
4. ENERGÍA HIDRAULICA.
El portal Definición,
https://www.definicion.org/hidraulica,
indica: "Parte de la
mecánica que trata el equilibrio y
movimiento de los fluidos. Lo que se
refiere al
aprovechamiento de las aguas. Que se
mueve o funciona por medio del
agua".
El Manual de Energía Renovable,
"Hidráulica" p 4, de la organización
BUN-CA
(Biomass Users Network) indica que
la energía hidráulica se refiere al
aprovechamiento de la energía
potencial que tiene el agua (por
diferencia de altura)
que se obtiene buscando una caída de
agua desde cierta altura a un nivel
inferior, la
que luego se transforma en energía
mecánica (rotación de un eje), con
el uso de una
15
rueda hidráulica o turbina. Esta
energía se puede utilizar
directamente para mover
un pequeño aserradero, un molino o
maquinaria de un beneficio de café.
También es
posible conectar la turbina a un
generador eléctrico y de esta manera
transformar la
energía mecánica en energía
eléctrica, con la ventaja de
trasladar con mayor
facilidad la energía a los puntos de
consumo y aplicarla a una gran
variedad de
equipos y usos productivos.
Por lo tanto, la cantidad de
potencia y energía disponible en el
agua de un río o una
quebrada, está en relación directa a
la altura o caída disponible, así
como de la
cantidad de agua que se trasiega
(caudal).
Como estrategia inicial para escoger
un posible aprovechamiento
hidráulico se debe
buscar la mayor caída o altura
disponible y de esta manera usar la
cantidad mínima
de agua que se requiera para
satisfacer las necesidades de
energía y potencia.
4.1. Primeros usos de la energía
Hidráulica.
El manual Hidráulica, p 4, indica
que la utilización de la energía
hidráulica data de la
época de los griegos, quienes
empleaban la rueda hidráulica para
bombear agua.
Tanto la rueda hidráulica vertical
como la horizontal se usaron en la
Edad Media y el
Renacimiento en la agricultura,
minas, industria textil, industria
forestal y en el
transporte. Al inicio del siglo XIX
se instaló la primera turbina
hidráulica. La energía
hidráulica tuvo mucha importancia
durante la Revolución Industrial;
impulsó las
industrias textiles y del cuero y
los talleres de construcción de
máquinas a principios
del siglo XIX. Aunque las máquinas
de vapor ya estaban perfeccionadas,
el carbón
era escaso y la madera poco
satisfactoria como combustible, por
lo que la energía
hidráulica ayudó al crecimiento de
las nuevas ciudades industriales que
se crearon
en Europa y América.
4.2. Ciclo Hidrológico.
El manual Hidráulica, p 7, indica
que la energía hidráulica tiene su
origen en el ciclo
hidrológico, a saber: los rayos
solares calientan los océanos y
provocan que el agua
se evapore y suba a la atmósfera
para condensarse en las nubes y
precipitar en
forma de lluvia o nieve. Una parte
cae en el mar y el resto en tierra
firme. Esta última
es la que se aprovecha. El agua que
cae en la tierra forma corrientes de
agua que,
debido a las condiciones
topográficas de los terrenos se van
escurriendo en forma
subterránea o por la superficie. Lo
empinado de los montes y lo lejos
que estén del
mar condicionan las características
de los cauces de los ríos y
quebradas que por
diferencias de alturas, se trasladan
hacia el mar. Luego las aguas son
nuevamente
evaporadas iniciándose otra vez el
ciclo hidrológico.
16
Figura 4. Ciclo Hidrológico. Fuente:
Manual Hidráulica-BUN-CA
4.3. Plantas Hidroeléctricas.
En una central hidroeléctrica, se
transforma la energía potencial del
agua en energía
mecánica con una turbina hidráulica
y luego, en energía eléctrica a
través de un
generador.
El Instituto Nacional de
Electrificación de Guatemala, INDE,
en su pagina electrónica
de información general,
https://www.inde.gob.gt/inde.htm,
indica que la energía que
se aprovecha en una planta
hidroeléctrica, guarda estrecha
relación con el caudal de
agua disponible o embalsada y la
altura o caída bruta que ésta tenga,
mientras
mayor sea la caída mayor es la
potencia eléctrica generada, esta
altura dependerá
de las condiciones topográficas y
geográficas del terreno.
Asimismo clasifica las plantas de
acuerdo a su caudal y regulación:
a) Plantas de caudal libre:
Se les llama también a filo de agua.
Utilizan la cantidad de agua
disponible del río en
cualquier momento; está en capacidad
de cubrir las necesidades de la
demanda
requerida; no poseen ningún tipo de
almacenamiento y son plantas de
pequeña
potencia.
b) Plantas de regulación diaria:
17
Poseen un embalse de pequeña
regulación, generalmente diaria, su
caudal es
utilizado mayormente durante horas
de mucha demanda. Son de uso
frecuente en
países montañosos no
industrializados, donde la demanda
de electricidad es poca.
c) Plantas de regulación anual:
Estas son de gran tamaño y necesitan
de un ambiente gigantesco para su
funcionamiento. El agua que embalsan
les sirve para funcionar todo un
año.
Trabajan como plantas de servicio
general, cubren tanto la demanda
básica como
las horas pico de consumo, se
construyen generalmente en los ríos
que mantienen
su caudal en cualquier época del
año.
4.4. Componentes de una planta
Hidroeléctrica.
El manual Hidráulica en sus páginas
8-10 indica las partes típicas de
una planta
hidráulica, las que a continuación
se enuncian:
a) Obras de derivación:
Este es un tipo de represa pequeña
que se coloca en forma transversal
al cauce del
río con el fin de producir un
remanso que facilite la derivación
del agua hacia la
bocatoma. También se utiliza para
asegurar que la corriente esté
siempre al alcance
de la bocatoma en sitios donde el
caudal se reduce mucho durante la
época seca.
b) Obras de bocatoma:
Este elemento se encarga de
introducir y controlar el ingreso de
agua al canal, el
cual incluye una compuerta de toma
del recurso hídrico y una compuerta
de lavado,
previo al ingreso del agua al
desarenador. La bocatoma sirve como
una zona de
transición entre una corriente y un
flujo de agua que debe ser
controlado, tanto en
calidad como en cantidad; por lo
tanto la bocatoma exige un diseño
cuidadoso, así
como una ubicación adecuada.
d) Obras de conducción:
Descripción
Objetivo
Desarenador
Eliminar la arena y sedimentos de la
corriente en el canal.
Canal
Conducir el agua desde la bocatoma
hasta la entrada a la
tubería de presión, puede ser un
canal abierto o tubería
enterrada.
Cámara de carga
Punto de acumulación del agua antes
de entrar a la tubería
de presión, pudiendo trabajar como
acumulador para
entregar agua extra en caso
necesario.
Además de sedimentar las impurezas
del agua, retirar
elementos flotantes, controlar la
entrada de agua a la planta
y desviar el exceso.
Tubería de presión
Tubería que conduce el agua a
presión (tubo lleno) hasta la
turbina.
Tabla 5. Obras de conducción.
Fuente: Manual Hidráulica. BUN-CA.
18
e) Sala de máquinas:
La sala de maquinas aloja los
siguientes componentes:
Equipo
Descripción
Turbina
Transforma la energía contenida en
el agua en energía
mecánica. Existen diferentes tipos
de turbina según la relación
de caída y agua. Entre ellas se
encuentran turbinas tipo
reacción (Francis y Kaplan) y de
acción (Pelton y Flujo
cruzado).
Generador o
Convierte la energía mecánica
recibida de la turbina a través de
Alternador
un eje, en energía eléctrica. La
potencia de los generadores
tiene que estar acorde con el de la
turbina. Para proyectos de
nano- y micro-hidro generalmente se
usan alternadores, que
generan electricidad a corriente
directa (CD), a 12 ó 24 voltios.
En proyectos más grandes, se produce
electricidad a corriente
alterna (CA) a voltajes mayores.
Transformador o Eleva el voltaje
generado. En muchos casos se puede
prescindir
Inversor
del transformador, pero si se debe
transportar la corriente a
grandes distancias y el generador
trabaja a bajo voltaje, es
necesario utilizar un banco de
transformadores. En proyectos de
nano- y micro- hidro, se puede
aplicar un inversor el cual tiene la
función de convertir la electricidad
de corriente directa a bajos
voltajes, generada por el
alternador, a corriente alterna de
voltajes mayores (por ejemplo, de 12
V a 110 V)
Tabla 6. Equipo en sala de máquinas.
Fuente: Manual Hidráulica. BUN-CA.
Tipo de Turbina
Modelo
Aplicación
Reacción
Francis
Flujo de agua en dirección radial,
salida
en dirección axial. Saltos de agua
están
entre 15 y 150 m. Eficiencia: 90-94%
Kaplan
Turbina tipo hélice. Caudales
grandes y
saltos de agua menores de 50 m.
Eficiencia: 93-95%
Acción
Pelton
Caídas de agua es grande (alrededor
de
80 m.) Eficiencia: 84 - 92%.
Flujo Cruzado o de doble C bajas y
medianas (10 80 m).
impulsión, ó Michael-
Eficiencia: 70 al 80%.
Banki.
Tabla 7. Tipos de turbinas y
aplicaciones. Fuente: Manual
Hidráulica. BUN-CA.
e) Líneas de transmisión: se
encargan de conducir la corriente
eléctrica a los sitios
donde se necesita la energía
eléctrica (puntos de consumo). Para
proyectos no
conectados a la red incluye las
líneas de distribución.
f) Líneas de distribución: se
encargan de repartir la electricidad
hasta los puntos
finales de utilización, pueden ser
líneas aéreas o subterráneas.
19
g) Aliviaderos: puede ser necesario
usar aliviaderos en la bocatoma,
canal, cámara
de carga y desfogue de la turbina
para que los excesos de agua sean
retirados del
sistema y debidamente conducidos
hacia un cauce estable. Aunque su
diseño es
muy simple, debe tenerse mucho
cuidado con su ubicación y correcto
funcionamiento, pues su objetivo es
evitar que las corrientes desviadas
erosionen el
terreno, destruyéndolo y poniendo en
peligro las mismas obras civiles del
proyecto.
En ciertos casos, se puede
prescindir de alguno de estos
elementos, todo depende
de las condiciones topográficas
especiales de cada proyecto, la
capacidad requerida
y la aplicación. Por ejemplo, los
proyectos de nano- y micro hidro no
requieren un
transformador y en ocasiones se les
instala un inversor. Los sistemas
que solamente
generan energía mecánica no
requieren de los elementos
eléctricos.
4.5. Potencial de Generación
Hidroeléctrica.
El manual Hidráulica, p 37, indica
que la potencia de una instalación
hidroeléctrica
está en función de las siguientes
variables o condiciones:
a) Caudal del río o la cuenca, o sea
la cantidad de agua pasando en un
periodo fijo
(m3/s).
b) Caída, o la diferencia en altura
entre la toma de agua y la turbina.
c) Pérdidas por fricción entre la
toma de agua y la turbina.
d) Eficiencia de la turbina y el
generador.
4.6. Elementos de Análisis
Hay varios elementos que evaluar a
la hora de considerar sitios con
potencial
hidroenergético. El manual
Hidráulica, p 37-p39 indica que esos
elementos son.
a) Disponibilidad de recursos
hidroenergéticos.
b) Ubicación de los recursos
hídricos con respecto de la demanda.
c) Accesibilidad de los recursos
disponibles.
d) Perspectivas de uso múltiple.
e) Cálculo de la potencia por
instalar.
La potencia de salida de un
generador en kilovatios se puede
resumir en la siguiente
ecuación: Pge = 9.8 * HN * Q * NT *
nge [Kw.] Donde: Pge: potencia de
generación,
HN : caída aprovechable por la
turbina (metros de distancia
vertical).Q : flujo o
caudal de agua (metros cúbicos por
segundo).NT : eficiencia de la
turbina hidráulica.
nge : eficiencia del generador
eléctrico.
4.7. Costos /Aplicaciones.
El manual Hidráulica, p 15, indica
que al calcular el costo de un
proyecto
hidroeléctrico se deben considerar
los siguientes rubros:
20
a) Costos de inversión (directos e
indirectos): son los costos totales
que se deben
pagar para un proyecto totalmente
construido.
Rubro
Porcentaje del costo (%)
Obras civiles.
15-40
Equipo electromecánico.
30-60
Infraestructura. 10-15
Costos indirectos.
10-15
Tabla 8. Distribución de costos de
inversión. Fuente: Manual
Hidráulica. BUN-CA.
Tipo de
Costos de
Componentes
Posibles variables que pueden
proyecto/
inversión (US$/kW)
principales
afectar el costo.
Aplicación
Nano turbinas
3,000-4,000 Turbinas
Caudal de agua disponible.
(<1kW)
Generadores
Demanda existente.
eléctricos.
Características topográficas.
Microhidros (1-
3,000-6,000 Turbinas.
Caudal de agua disponible.
100kW)
Regulador de
Demanda existente.
velocidad.
Características topográficas.
Generadores
eléctricos.
Minihidro (100-
1,500-2,000 Obra
derivación
Caudal de agua disponible.
1000kW)
Canal.
Demanda existente.
Pequeñas
Embalse.
Características topográficas,
centrales (1-5
Vertedor y
geológicas y geomorfológicos
MW)
descarga fondo. del sitio.
Tubería forzada. Distancia a la red
eléctrica.
Sala de
maquinas.
Equipo
electromecánico.
Transmisión.
Tabla 9. Costos de inversión de
proyectos a diferentes escalas.
Fuente: Manual
Hidráulica. BUN-CA.
b) Costos de reposiciones
intermedias.
Obras y equipos que tienen una vida
útil menor a la vida útil del
proyecto global y
que deben ser repuestos para
conseguir un adecuado funcionamiento
de las
instalaciones.
c) Costos de operación y
mantenimiento
Costo unitario por año (por ejemplo
US cents. $/kW/año) en función del
tamaño de la
central o como un monto anual dado
en un porcentaje de la inversión
total del
proyecto. Generalmente, estos costos
fluctúan entre $ 0,01 y $ 0,02 por
kWh.
21
4.8. Aspectos Ambientales
El manual Hidráulica, p 18, indica
que el desde el punto de vista
ambiental, la
energía hidroeléctrica es un recurso
limpio y renovable. No genera GEI ni
calentamiento global. En el
desarrollo de un proyecto, es
necesario tomar en cuenta
estos posibles impactos y proponer
medidas de mitigación. A
continuación se
mencionan los posibles impactos
ambientales y sociales de pequeños
proyectos de
hidroenergía y las medidas para
mitigarlos:
Posibles Impactos
Medidas Mitigadoras
Obra Civil: Impacto al Para mitigar
estos impactos, se recomienda que
las obras se
ambiente, afectando la realicen en
la época seca y que inmediatamente
después de la
vida de animales y
construcción se lleven a cabo
trabajos de revegetación del
humanos, pudiéndose
terreno. En todo caso, estos
impactos tienen un carácter
impactar el hábitat de la temporal.
vida acuática.
Impacto sónico: Debido a Esto se
puede disminuir con la construcción
de una casa de
la operación, de la turbina máquinas
apropiada, posiblemente con material
aislante.
y el generador.
Embalse: Impactos por la Estos
impactos y las medidas de mitigación
son comunes para
construcción de caminos, y cualquier
obra de infraestructura. La gravedad
de estos
la pérdida del terreno
impactos depende principalmente del
tamaño del embalse.
Conservación de la
Sin bosques no habrá suficiente agua
para el sistema y
cuenca.
protege contra la erosión. La
experiencia de pequeños
proyectos muestra que éstos
incentivan a la población a
preservar y mantener los bosques
aledaños.
Migración de peces
Dependiendo del tamaño del proyecto,
dentro del diseño de las
obras se debe considerar las
especies de peces existentes y
otra vida acuática en los ríos que
podrían migrar corriente
abajo hacia estuarios o área
marítimas, ya sea para procrear o
con el fin de procurarse alimentos.
Impacto al paisaje.
Dado que los proyectos
hidroeléctricos suelen localizarse
en
zonas montañosas y forestales,
tienden a tener un impacto
visual significante. Este se puede
mitigar con el uso de colores
semejantes al ambiente y la
colocación bajo la superficie de
algunos componentes como el canal de
conducto y la tubería
de presión.
Agua potable.
Dado que ésta se obtiene
generalmente de la misma fuente de
un proyecto hidroeléctrico, se debe
considerar el impacto a la
calidad y cantidad del agua
disponible para este fin.
Impacto social
Generación de empleo.
Tabla 10. Impactos ambientales y
sociales. Fuente: Manual Hidráulica.
BUN-CA.
22
5. ENERGÍA MAREOMOTRIZ u
OCEÁNICA.
El Centro de Investigaciones
Energéticas, Medioambientales y
Tecnológicas,
CIEMAT, del Ministerio de Educación
y Ciencia de España, en su página
Web, http:
//www.energiasrenovablesciemat.es/suplementos/oceanica/ceanica.htm,
indica que
las investigaciones y los proyectos
para obtener energía de los mares y
los océanos
todavía se encuentran en una fase
preliminar; sin embargo, su
potencial es muy alto
ya que cualquier país con costa
puede desarrollarla.
Los ámbitos marinos de los cuales se
puede obtener dicha energía son:
a) La energía de las mareas o
energía mareomotriz es la que
resulta de aprovechar
las mareas, es decir, la diferencia
de altura media de los mares según
la posición
relativa de La Tierra y La Luna, y
que resulta de la atracción
gravitatoria de esta
última y del sol sobre las masas de
agua de los mares.
b) La energía de las olas, o
energía undimotriz, ha sido
acogida como la más
prometedora fuente de energía
renovable para los países marítimos.
Las olas se
forman en cualquier punto del mar
por la acción del viento; cuando el
viento sopla
con violencia, las olas alcanzan
tamaño gigantesco y por el impulso
de aquél
corren sobre la superficie marina a
gran velocidad y descargan toda su
potencia
sobre los obstáculos que encuentran
en su camino. Los efectos de estos
choques son enormes y la cantidad de
energía disipada en ellos es
considerable.
c) La conversión de energía térmica
oceánica o energía del gradiente
térmico es un
método de convertir en energía útil
la diferencia de temperatura entre
el agua de
la superficie y el agua que se
encuentra a 100 m de profundidad. En
las zonas
tropicales esta diferencia varía
entre 20 y 24º C.
d) Energía del gradiente salino:
La diferencia de salinidad entre el
agua de los
océanos y el agua de los ríos se
mantiene esencialmente por
evaporación del
agua de los océanos y por lluvia
recibida por los ríos. En estas
zonas puede
obtenerse energía debido a las
diferencias de presión osmótica lo
que se
denomina energía del gradiente
salino.
e) Por último, tenemos la energía de
las corrientes marinas. Para
que esto se
produzca es necesaria una velocidad
superior a 5 nudos, equivalentes a
12 m/s
en aire que movieran las turbinas.
Actualmente existen distintas
organizaciones y países que están en
proceso de
investigación tecnológica para poder
comenzar a usar esta fuente de
energía.
Tal como lo indica el Wave Energy
Centre, WEC en su portal
electrónico,
https://www.wave-energy-centre.org/pages/associates.html,
hay mas de 30 años de
investigación y desarrollo en el
tema de la energía de las olas,
existiendo varias
plantas piloto que serán probadas
próximamente. Con lo que se tiene
una clara
indicación que la energía de las
olas esta entrando en una etapa de
demostración
tecnológica y puede ir acercándose a
una etapa precomercial, pero que se
necesita
una mayor participación
internacional con apoyo económico y
tecnológico.
23
6. ENERGÍA SOLAR
El Manual de Energía Renovable,
"Solar Térmica" p 4, de la
organización BUN-CA
(Biomass Users Network) indica que
el sol, es fuente de vida y origen
de las diversas
formas de energía que el ser humano
ha utilizado desde el inicio de su
historia,
pudiendo satisfacer prácticamente
todas nuestras necesidades si
aprendemos cómo
aprovechar de forma racional su luz.
El sol es una estrella formada por
diversos elementos en estado
gaseoso,
principalmente hidrógeno, en
condiciones tales que producen, de
forma espontánea
e interrumpida, un proceso de fusión
nuclear, el cual emite luz y calor.
Este es el
origen de la inagotable energía
solar.
6.1. Transformación de la energía
solar.
La fuerza del sol que llega a la
tierra equivale a 10.000 veces el
consumo mundial de
energía. El sol se encuentra a una
distancia de unos 150 millones de
kilómetros de
la Tierra y la radiación que emite
tarda algo más de ocho minutos en
alcanzar
nuestro planeta, a una velocidad de
300.000 km/s. Desde el punto de
vista
cuantitativo se puede decir que sólo
la mitad de la radiación solar llega
a la
superficie de la Tierra. La restante
se pierde por reflexión y absorción
en la capa de
aire.
El Manual de Energía Renovable,
"Solar Fotovoltaica" p 4 muestra que
la energía
solar se puede transformar de dos
maneras:
a) Utilizar una parte del espectro
electromagnético de la energía del
sol para
producir calor. (Solar Térmica) La
transformación se realiza mediante
el empleo
de colectores térmicos.
b) Utilizar la otra parte del
espectro electromagnético de la
energía del sol para
producir electricidad (Solar
Fotovoltaica). La transformación se
realiza por medio
de módulos o paneles solares
fotovoltaicos.
6.2. Energía solar fotovoltaica.
La energía solar fotovoltaica es la
obtenida por medio de la conversión
de energía
solar a energía eléctrica utilizando
módulos fotovoltaicos.
Se utiliza para hacer funcionar
lámparas eléctricas, radios,
televisores y otros
electrodomésticos de bajo consumo
energético, generalmente, en
aquellos lugares
donde no existe acceso a la red
eléctrica convencional.
Es necesario disponer de un sistema
formado por equipos especialmente
construidos para realizar la
transformación de la energía solar
en energía eléctrica.
Este sistema recibe el nombre de
sistema fotovoltaico y los equipos
que lo forman
reciben el nombre de componentes
fotovoltaicos.
6.3. Estimación del recurso
solar.
La Guía de Instalación de Sistemas
Fotovoltaicos, p6, de Departamento
de Energía
de Estados Unidos (USDOE) y la
Agencia de los Estados Unidos
Internacional
24
(USAID) indica que el recurso solar
o luz solar es la materia prima para
generar
energía eléctrica. Se debe tener
conocimiento de los conceptos
básicos de la
energía solar como irradiancia e
insolación para entender el
funcionamiento y
rendimiento de los sistemas FV.
Irradiancia o Irradiación: La
irradiancia es la intensidad de la
luz solar. Las
unidades más comunes son (W/m2) o
(kW/m2).
Insolación: Es la cantidad de
energía solar recibida durante un
intervalo de tiempo.
Se mide en unidades de (kW-h/m2).
Para dimensionar sistemas FV, es
necesario
conocer la insolación diaria
promedio, preferiblemente para cada
mes del año. La
insolación diaria promedio se
expresa en horas solares pico (HSP).
Una hora solar pico es la energía
recibida durante una hora, a una
irradiancia
promedio de 1 kW/m2. Es decir,
1kW-h/m2 es igual a 1 HSP
Los factores más importantes que
afectan la irradiancia e insolación
son las
condiciones atmosféricas, la latitud
del lugar, la época del año y la
inclinación de la
superficie captadora, que en este
caso es el arreglo FV.
Los arreglos FV pequeños pueden ser
instalados sobre estructuras fijas y
seguidores
solares aumentando así la
disponibilidad de energía.
El curso "Solar Fotovoltaica", p 4
indica que la forma más usual de
medir la fuerza
del Sol es en kW/m2 de área
horizontal o sea la Irradiancia.
Existen instituciones
internacionales que se han encargado
de recolectar
información solar de todo el planeta
y muestran mapas solares, como el de
Honduras brindado por SWERA (*).
Anexo C.
6.4. Componentes de un sistema
fotovoltaico.
El Manual de Energía Renovable,
"Solar Fotovoltaica" p 6 define que
un sistema
fotovoltaico esta compuesto de
equipos construidos e integrados
especialmente para
realizar cuatro funciones
fundamentales:
a) Transformar directa y
eficientemente la energía solar en
energía eléctrica.
b) Almacenar adecuadamente la
energía eléctrica generada.
c) Proveer adecuadamente la energía
producida (el consumo) y almacenada.
d) Utilizar eficientemente la
energía producida y almacenada.
Siendo los componentes principales:
a) El módulo o panel fotovoltaico
b) La batería
c) El regulador de carga
25
d) El inversor
e) Las cargas de aplicación (el
consumo)
El manual "Solar Fotovoltaica", p
7-11 define los componentes del
sistema de la
siguiente forma:
a) Panel Fotovoltaico: Una
celda fotovoltaica es el componente
que capta la
energía contenida en la radiación
solar y la transforma en una
corriente eléctrica,
basado en el efecto fotovoltaico que
produce una corriente eléctrica
cuando la luz
incide sobre algunos materiales. Las
celdas fotovoltaicas son hechas
principalmente
de un grupo de minerales
semiconductores, de los cuales el
silicio, es el más usado.
Una celda fotovoltaica tiene un
tamaño de 10 por 10 centímetros y
produce
alrededor de un vatio a plena luz
del día. Normalmente las celdas
fotovoltaicas son
color azul oscuro. La mayoría de los
paneles fotovoltaicos consta de 36
celdas
fotovoltaicas.
La vida útil de un panel
fotovoltaico puede llegar hasta 30
años, y los fabricantes
generalmente otorgan garantías de 20
o más años. El mantenimiento del
panel
solamente consiste de una limpieza
del vidrio para prevenir que las
celdas
fotovoltaicas no puedan capturar la
radiación solar. La elección
apropiada del tipo y
capacidad del módulo fotovoltaico
depende de las características
propias de la
instalación fotovoltaica, tales como
radiación solar existente y consumo
energético
requerido.
b) Baterías: Debido a que la
radiación solar es un recurso
variable, en parte
previsible (ciclo día-noche), en
parte imprevisible (nubes,
tormentas); se necesitan
equipos apropiados para almacenar la
energía eléctrica cuando existe
radiación y
para utilizarla cuando se necesite.
Se hace a través de las baterías.
Estas baterías
son construidas especialmente para
sistemas fotovoltaicos.
La capacidad de la batería se mide
en "amperio-hora (Ah)", una medida
comparativa
de la capacidad de una batería para
producir corriente. Dado que la
cantidad de
energía que una batería puede
entregar depende de la razón de
descarga de la
misma, los Ah deben ser
especificados para una tasa de
descarga en particular. La
capacidad de las baterías
fotovoltaicas en Ah se especifica
frecuentemente a una
tasa de descarga de 100 horas
(C-100). Diferentes tipos y modelos
de baterías
requieren diferentes medidas de
mantenimiento. Algunas requieren la
adición de
agua destilada o electrolito,
mientras que otras, llamadas
`baterías libre de
mantenimiento', no lo necesitan.
c) Regulador o Controlador de
Carga: Dispositivo electrónico,
que controla tanto
el flujo de la corriente de carga
proveniente de los módulos hacia la
batería, como el
flujo de la corriente de descarga
que va desde la batería hacia las
lámparas y demás
aparatos que utilizan electricidad.
Si la batería ya está cargada, el
regulador
interrumpe el paso de corriente de
los módulos hacia ésta y si ella ha
alcanzado su
nivel máximo de descarga, el
regulador interrumpe el paso de
corriente desde la
batería hacia las lámparas y demás
cargas.
26
d) El Inversor: Los módulos
fotovoltaicos proveen corriente
directa a 12 ó 24
Voltios por lo que se requiere de un
componente adicional, el inversor,
que
transforme, a través de dispositivos
electrónicos, la corriente directa a
12 V de la
batería en corriente alterna a 120 V
para energizar los componentes que
no pueden
operar a 12V
e) Cargas: Las más comunes
son lámparas, radios, televisores y
teléfonos
celulares para uso doméstico; y
bombas y motores, para usos
productivos. La
selección de estas cargas es tan
importante como la del resto de
equipos
fotovoltaicos; por ello, hay dos
aspectos por considerar cuando se
utilizan
aparatos que se energizarán a través
de un sistema fotovoltaico:
a. El consumo diario de energía del
conjunto de aparatos eléctricos no
debe
sobrepasar la cantidad de energía
diaria producida por el sistema
fotovoltaico.
b. La necesidad de utilizar aparatos
a 120 V determina la instalación o
no de
un inversor.
6.5. Aplicaciones
El manual "Solar Fotovoltaica" p 13,
indica que los sistemas
fotovoltaicos pueden
tener las mismas aplicaciones que
cualquier sistema generador de
electricidad.
Aplicaciones típicas
Sistemas individuales
Electrificación rural de viviendas a
través de sistemas individuales
CD para aplicaciones CD. Compuestos,
normalmente, por un panel
fotovoltaico con una
domésticas.
capacidad menor que 100 Wp (Watt
pico), un regulador de carga,
una o dos baterías con una capacidad
total menor que 150 A-h, 2 ó 3
lámparas a 12 V y un tomacorriente
para trabajar a 12V CD.
Sistemas individuales Lo anterior
mas la utilización de un inversor.
CA para aplicaciones.
Sistemas aislados
Bombeo de agua para irrigación y
cercas eléctricas para ganadería.
para usos productivos.
Sistemas centralizados Tienen los
mismos componentes de un sistema FV
aislados de la red.
convencional pero con mucha mas
potencia, y no existe
posibilidad de conexión a la red.
Sistemas centralizados En estos
sistemas, la energía obtenida no se
almacena sino que se
conectados a la red.
provee directamente a la red
eléctrica comercial.
Tabla 11. Aplicaciones de la energía
fotovoltaica. Fuente: Manual "Solar
Fotovoltaica", BUN-CA
6.6. Costos
El manual "Solar Fotovoltaica", p
19, explica en su sección de COSTOS
que la
inversión inicial de un sistema FV
depende de varios factores, por
ejemplo: los
precios internacionales del mercado
fotovoltaico, la disponibilidad
local de
distribuidores e instaladores de
equipos fotovoltaicos, la ubicación
y demanda
27
energética de los usuarios. Las
características particulares de
todos los equipos
necesarios para satisfacer la
demanda energética (en calidad,
cantidad y
capacidad), la distancia y la
facilidad de acceso entre el lugar
de venta de los
equipos y el lugar donde se
instalará el sistema.
Asimismo, indica que los costos se
pueden dividir de la siguiente
manera:
Rubro
Porcentaje del costo (%)
Inversión 70-75
M&O 3-5
Reemplazo 20-27
Tabla 12. Distribución de costos de
un sistema FV. Fuente: Manual "Solar
Fotovoltaica", BUN-CA
Dependiendo de la aplicación se
pueden tener los siguientes
estimados:
Sistema
Capacidad
Rango de costos (US$)
Individual CD
50-100(w) 600-2,000
Individual CA
75-500 (w)
1,030-5,000
Centralizados aislados. 0.3-10
kW.
3,560-50,000
Centralizados conectados
10kW-1 MW
75,000-750,000
a la red
Tabla 13. Distribución de costos de
un sistema FV de acuerdo a la
aplicación.
Fuente: Manual "Solar Fotovoltaica",
BUN-CA
6.7. Aspectos
Ambientales.
El manual Solar Fotovoltaica, p 23,
indica que los sistemas
fotovoltaicos son una
solución amigable con la naturaleza.
Sin embargo, el mal uso y manejo de
esta
tecnología sí puede tener efectos
dañinos al medio ambiente. Se
sugieren algunas
recomendaciones que se deben atender
para evitar esto:
a) Debe existir un programa eficaz
de retiro y reciclaje de baterías:
las baterías
fotovoltaicas abandonadas a la
intemperie después de cumplir su
vida útil
ocasionarán contaminación, por lo
que es necesario elaborar un
programa para el
desecho de las baterías.
b) Las baterías deben estar
instaladas en una habitación
especialmente destinada a
este propósito: sistemas
fotovoltaicos con baterías
instaladas en habitaciones
utilizadas por personas podrían
ocasionar riesgos a la salud y a la
seguridad de las
personas si no están instaladas en
forma segura.
c) Si es un proyecto muy grande
puede producir impacto visual.
28
7. BIOMASA
El Manual de Energía Renovable,
"BIOMASA" p 4, de la organización
BUN-CA
(Biomass Users Network) explica que
el término biomasa se refiere a toda
la materia
orgánica que proviene de árboles,
plantas y desechos de animales que
pueden ser
convertidos en energía; o las
provenientes de la agricultura
(residuos de maíz, café,
arroz, macadamia), del aserradero
(podas, ramas, aserrín, cortezas) y
de los
residuos urbanos (aguas negras,
basura orgánica y otros).
7.1. Primeros usos de la biomasa
La biomasa es la fuente de energía
renovable más antigua conocida por
el ser
humano, pues ha sido usada desde que
nuestros ancestros descubrieron el
secreto
del fuego. Desde la prehistoria, la
forma más común de utilizar la
energía de la
biomasa ha sido por medio de la
combustión directa: quemándola en
hogueras a
cielo abierto, en hornos y cocinas
artesanales e, incluso, en calderas;
convirtiéndola
en calor para suplir las necesidades
de calefacción, cocción de
alimentos,
producción de vapor y generación de
electricidad.
7.2. Usos actuales
Los avances tecnológicos han
permitido el desarrollo de procesos
más eficientes y
limpios para la conversión de
biomasa en energía; transformándola,
por ejemplo, en
combustibles líquidos o gaseosos,
los cuáles son más convenientes y
eficientes. Así
aparte de la combustión directa, se
pueden distinguir otros dos tipos de
procesos: el
termo-químico y el bio-químico. Las
fuentes más importantes de biomasa
son los
campos forestales y agrícolas pues
en ellos se producen residuos
(rastrojos) que
normalmente son dejados en el campo
al consumirse sólo un bajo
porcentaje de
ellos con fines energéticos. En la
agroindustria, los procesos de
secado de granos
generan subproductos que son usados
para generación de calor en sistemas
de
combustión directa; tal es el caso
del bagazo de caña de azúcar, la
cascarilla de café
y la de arroz. Por otro lado, los
centros urbanos generan grandes
cantidades de
basura compuestas en gran parte, por
materia orgánica que puede ser
convertida en
energía, después de procesarla
adecuadamente.
7.3. Recurso Biomásico
El manual "Biomasa" p 6, indica que
la biomasa es considerada una fuente
renovable de energía porque su valor
proviene del Sol. A través del
proceso de
fotosíntesis, la clorofila de las
plantas captura su energía, y
convierte el dióxido de
carbono (CO2) del aire y el agua del
suelo en carbohidratos, para formar
la materia
orgánica. Cuando estos carbohidratos
se queman, regresan a su forma de
dióxido
de carbono y agua, liberando la
energía que contienen. De esta
forma, la biomasa
funciona como una especie de batería
que almacena la energía solar.
Entonces, se
produce en forma sostenida o sea -
en el mismo nivel en que se consume
esa
batería durará indefinidamente. Los
recursos biomásicos incluyen
cualquier fuente
de materia orgánica, como desechos
agrícolas y forestales, plantas
acuáticas,
desechos animales y basura urbana.
Su disponibilidad varía de región a
región, de
acuerdo con el clima, el tipo de
suelo, la geografía, la densidad de
la población, las
actividades productivas, etc.; por
eso, los correspondientes aspectos
de
29
infraestructura, manejo y
recolección del material deben
adaptarse a las condiciones
específicas del proceso en el que se
deseen explotar.
Figura 5. Fuentes de Biomasa.
Fuente: Manual Biomasa. BUN-CA
La siguiente tabla muestra los
estados típicos de la biomasa :
Recurso de la Biomasa
Tipo de residuo.
Características físicas.
Residuos forestales
Restos de aserrín.
Polvo, sólido, HR>50%,
Ebanistería.
Polvo sólido, HR30-45%,
Plantaciones.
Sólido HR>55%
Residuos agropecuarios
Cáscara y pulpa de frutas y
Sólido, alto contenido de
vegetales,
humedad.
De arroz y de azúcar.
Polvo, HR<25%,
De estiércol.
Sólido, alto contenido de
Residuos de cosechas (tallos,
humedad,
hojas, cáscaras, maleza,
Sólido HR>55%
pastura)
Residuos industriales
Cáscara y pulpa de frutas y Sólido,
humedad moderada.
vegetales, residuos de
Sólido, alto contenido de
procesamiento de carnes, humedad.
aguas de lavado y precocido Liquido.
de carnes y vegetales, grasas
Liquido, grasoso.
y aceites vegetales.
Residuos
urbanos
Aguas negras, desechos
Liquido.
domésticos y basura
Sólido, alto contenido de
orgánica(madera)
humedad.
Sólido, alto contenido de
humedad.
Tabla 14.Estado típico de la
biomasa. Fuente: Manual Biomasa,
BUN-CA.
Características de la biomasa.
El manual "Biomasa" p 10, brinda las
características de la biomasa en los
siguientes
términos:
30
Composición química y física:
Las características químicas y
físicas de la biomasa
determinan el tipo de combustible o
subproducto energético que se puede
generar;
por ejemplo, los desechos animales
producen altas cantidades de metano,
mientras
que la madera puede producir el
denominado "gas pobre", que es una
mezcla rica
en monóxido de carbono (CO). Por
otro lado, las características
físicas influyen en el
tratamiento previo que sea necesario
aplicar.
Contenido de humedad (H.R.):
El contenido de humedad de la
biomasa es la
relación de la masa de agua
contenida por kilogramo de materia
seca. Para la
mayoría de los procesos de
conversión energética es
imprescindible que la biomasa
tenga un contenido de humedad
inferior al 30%. Muchas veces, los
residuos salen
del proceso productivo con un
contenido de humedad muy superior,
que obliga a
implementar operaciones de
acondicionamiento, antes de ingresar
al proceso de
conversión de energía.
Porcentaje de cenizas: El
porcentaje de cenizas indica la
cantidad de materia
sólida no combustible por kilogramo
de material. En los procesos que
incluyen la
combustión de la biomasa, es
importante conocer el porcentaje de
generación de
ceniza y su composición, pues, en
algunos casos, ésta puede ser
utilizada; por
ejemplo, la ceniza de la cascarilla
de arroz es un excelente aditivo en
la mezcla de
concreto o para la fabricación de
filtros de carbón activado.
Poder calórico: El contenido
calórico por unidad de masa es el
parámetro que
determina la energía disponible en
la biomasa. Su poder calórico está
relacionado
directamente con su contenido de
humedad. Un elevado porcentaje de
humedad
reduce la eficiencia de la
combustión debido a que una gran
parte del calor liberado
se usa para evaporar el agua y no se
aprovecha en la reducción química
del
material.
Tipo de Biomasa
Valor calorífico bruto ( MJ/kg)
Astilla de madera
20.89
Corteza de pino
20.95
Desechos industriales de madera
19.00
Paja de trigo
18.94
Caña 18.06
Bagazo 18.09
Cáscara de coco
18.60
Olote de maíz
17.72
Paga de arroz
15.61
Cascarilla de arroz
15.58
Aserrín. 19.34
Tabla 15.Poder calorífico de la
biomasa. Fuente: Manual Biomasa,
BUN-CA
Densidad aparente: Esta se
define como el peso por unidad de
volumen del
material en el estado físico que
presenta, bajo condiciones dadas.
Combustibles con
alta densidad aparente favorecen la
relación de energía por unidad de
volumen,
requiriéndose menores tamaños de los
equipos y aumentando los períodos
entre
31
cargas. Por otro lado, materiales
con baja densidad aparente necesitan
mayor
volumen de almacenamiento y
transporte y, algunas veces,
presentan problemas
para fluir por gravedad, lo cual
complica el proceso de combustión, y
eleva los
costos del proceso.
7.4. Conversión de la biomasa en
energía.
El manual "BIOMASA", p12, indica que
antes de que la biomasa pueda ser
usada
para fines energéticos, tiene que
ser convertida en una forma más
conveniente para
su transporte y utilización. A
menudo, la biomasa es convertida en
formas derivadas
tales como carbón vegetal,
briquetas, gas, etanol y
electricidad. Las tecnologías de
conversión incluyen desde procesos
simples y tradicionales, como la
producción de
carbón vegetal en hogueras bajo
tierra; hasta procesos de alta
eficiencia como la
dendro-energía y la cogeneración. A
continuación se presentan los
procesos de
conversión de biomasa más
relevantes, los cuales se pueden
clasificar en tres
categorías:
a)
Procesos de combustión directa: Los
sistemas de combustión directa son
aplicados para generar calor, el
cual puede ser utilizado
directamente, como por
ejemplo, para la cocción de
alimentos o para el secado de
productos agrícolas.
b)
Procesos termo-químicos: Estos
procesos transforman la biomasa en
un
producto de más alto valor, con una
densidad y un valor calorífico
mayor, los cuales
hacen más conveniente su utilización
y transporte, por ejemplo producción
de carbón
vegetal y gasificación.
c)
Procesos bio-químicos: Estos
procesos utilizan las
características bio-
químicas de la biomasa y la acción
metabólica de organismos microbiales
para
producir combustibles gaseosos y
líquidos. Son más apropiados para la
conversión
de biomasa húmeda que los procesos
termo-químicos. Los más importantes
son:
Tipo de
Características
Proceso de
Producto final
Usos
biomasa
físicas
conversión
aplicable.
Materiales
Estiércoles,
Digestión
Biogás,
Motores de
orgánicos de alto residuos de
anaeróbica y
etanol,
combustión,
contenido de
alimentos,
fermentación
metanol
turbinas de gas,
humedad
efluentes
alcohólica.
biodiesel
hornos y
industriales y
calderas, estufas
residuos
domesticas.
urbanos.
Cultivos
Polvo, astillas,
Densificación,
Calor, gas pobre, Motores de
energéticos,
pelletas,
combustión
hidrógeno y
combustión,
residuos
briquetas, leños, directa,
pirolisis, biodiesel.
turbinas de gas,
forestales de
carbón vegetal.
gasificación.
hornos y
cosechas y
calderas, estufas
urbanos
domesticas.
Tabla 16.Procesos de conversión de
biomasa en energía. Fuente: Manual
Biomasa,
BUN-CA.
32
7.5. Formas de energía.
El manual "BIOMASA", p 15, muestra
que la biomasa se puede transformar
en
diferentes formas de energía:
Calor y vapor: es posible
generar calor y vapor mediante la
combustión de biomasa
o biogás. El calor puede ser el
producto principal para aplicaciones
en calefacción y
cocción, o puede ser un subproducto
de la generación de electricidad en
ciclos
combinados de electricidad y vapor.
Combustible gaseoso: el
biogás producido en procesos de
digestión anaeróbica o
gasificación puede ser usado en
motores de combustión interna para
generación
eléctrica, para calefacción y
acondicionamiento en el sector
doméstico, comercial e
institucional y en vehículos
modificados.
Biocombustibles: la
producción de biocombustibles como
el etanol y el biodiesel
tiene el potencial para reemplazar
cantidades significativas de
combustibles fósiles
en muchas aplicaciones de
transporte. El uso extensivo de
etanol en Brasil ha
demostrado, durante más de 20 años,
que los biocombustibles son
técnicamente
factibles a gran escala. En los
Estados Unidos y Europa su
producción está
incrementándose y se están
comercializando mezclados con
derivados del petróleo.
Por ejemplo, la mezcla denominada
E20, constituida 20% de etanol y 80%
de
petróleo, resulta aplicable en la
mayoría de motores de ignición.
Actualmente, este tipo de
combustible es subsidiado por los
gobiernos, pero, en el
futuro, con el incremento en los
cultivos energéticos y las economías
de escala, la
reducción de costos puede hacer
competitiva su producción.
Electricidad: la electricidad
generada a partir de los recursos
biomásicos puede ser
comercializada como "energía verde",
pues no contribuye al efecto
invernadero por
estar libre de emisiones de dióxido
de carbono (CO2). Este tipo de
energía puede
ofrecer nuevas opciones al mercado,
ya que su estructura de costos
permitirá a los
usuarios soportar mayores niveles de
inversión en tecnologías eficientes,
lo cual
incrementará la industria
bioenergética.
Co-generación (calor y
electricidad): la co-generación
se refiere a la producción
simultánea de vapor y electricidad,
la cual se aplicaría en muchos
procesos
industriales que requieren las dos
formas de energía.
En América Central este proceso es
muy común en los ingenios de azúcar,
los
cuales aprovechan los desechos del
proceso, principalmente el bagazo.
Por la alta
cantidad de bagazo disponible,
tradicionalmente, la co-generación
se realiza en una
forma bastante ineficiente. Sin
embargo, en los últimos años ha
existido la tendencia
a mejorar el proceso para generar
más electricidad y vender el
excedente a la red
eléctrica.
33
7.6. Aplicaciones
El manual "BIOMASA", p 18, muestra
las diferentes aplicaciones que
tiene y ha
tenido la biomasa.
Sector domestico: En América
Central muchas familias utilizan
leña u otras formas
de biomasa para cocinar,
particularmente en zonas rurales.
Sus fuentes son los
árboles alrededor de las viviendas,
los campos agrícolas y los bosques.
Además, en
algunos lugares existe un mercado
comercial, aunque informal, de leña,
que
constituye una fuente importante de
ingresos para familias rurales. El
uso no
controlado de leña provoca
deforestación y enfermedades
respiratorias, por lo cual
actualmente hay proyectos que
proveen estufas mejoradas, enfocadas
en alta
eficiencia y baja emisión de gases.
Sector industrial: Las
actividades más importantes son:
generación de calor,
cogeneración, generación de
electricidad, hornos industriales y
calderas.
Sector comercial: Muchos
restaurantes y pequeños negocios,
sobre todo en áreas
rurales, utilizan leña para
aplicaciones similares a las
domésticas, por ejemplo, para
preparación de comidas y panaderías.
Los equipos, generalmente, son de
mayor
calidad que las estufas domésticas;
sin embargo, aún se pueden mejorar.
Por lo
común, no hay información disponible
sobre las cantidades de biomasa
consumida
por el sector comercial, pues muchos
negocios operan de manera informal.
Se
puede decir que, en comparación con
el sector doméstico e industrial, el
consumo es
mucho menor; sin embargo, la biomasa
es una fuente importante para este
sector.
7.7. Costos
El manual "BIOMASA", en su sección
de costos, p22, muestra que la
estimación de
los costos de inversión en cualquier
sistema de conversión de biomasa
depende de
tres factores fundamentales:
Volumen y tipo de biomasa: el
volumen determina el factor de
escala del sistema y
los procesos auxiliares; mientras
que el tipo y las características de
la biomasa
determinan los tratamientos previo y
posterior requeridos.
Proceso de conversión: éstos
se establecen con base en el volumen
y las
características de la biomasa: de la
tecnología seleccionada depende el
grado de
complejidad del sistema.
Aplicación de la energía: el
uso final de la energía obtenida
influye fuertemente en
el costo total de la instalación. En
los casos en que el objetivo es la
generación de
calor, el equipo auxiliar requerido
se limita a los quemadores
adecuados. Cuando el
uso final es la generación de
electricidad, la complejidad y el
número de equipos
incrementan el costo de inversión.
Dado que la biomasa se presenta en
un amplio rango de volúmenes y
características, no es posible
establecer costos de inversión
exactos. Dependiendo
del proceso de conversión, los
costos pueden ir desde unos cientos
de dólares para
34
el proceso completo, hasta
aproximadamente $2.000 por kW de
potencia eléctrica
instalada.
A continuación se presenta en forma
tabulada los costos estimados de
algunos
procesos de conversión de energía:
Tecnología Tipo de
Consumo
Producto Producción Potencia
Costo
biomasa
de
térmica estimado
combustible
(US$)
Horno de
Madera - Carbón
3 Tm/mes
N/A
3,500
carbón de
vegetal.
ladrillos
Gasificador Madera 300
kG/h
Gas
660 m3/h
600 kW
12,000
pobre.
Digestor de Estiércol
150 kG/h
Metano
8 m3/dia
N/A
500
estiércol
Generación Bagazo
- Energía
10-20
N/A 1,500-
eléctrica en de caña
eléctrica. kWh/Tm de
2,000/kW
ciclo de
de
caña
vapor.
azúcar
molida.
Horno de
Madera,
0.5m3/h Energía 150,000
2MW 30,000.
combustión cascarilla
térmica.
m3/h de
directa.
de café.
área de
60ºC
Tabla 17.Costos estimados de
conversión de biomasa en energía.
Fuente: Manual
Biomasa, BUN-CA.
7.8. Aspectos
ambientales
El manual "BIOMASA" p 24, indica que
el aprovechamiento de la biomasa
como
fuente de energía ofrece un amplio
rango de beneficios ambientales:
puede
contribuir a mitigar el cambio
climático y el efecto invernadero,
reducir la lluvia ácida,
prevenir la erosión de los suelos y
la contaminación de las fuentes de
agua, reducir
la presión provocada por la basura
urbana, enriquecer el hábitat de la
vida silvestre y
ayudar a mantener la salud humana y
estabilidad de los ecosistemas.
Asimismo, el manual, p17, muestra
que a biomasa consiste,
principalmente, en
carbono y oxígeno. También contiene
hidrógeno, un poco de nitrógeno,
azufre,
ceniza y agua, dependiendo de la
humedad relativa.
Cuando ésta se quema, se efectúa una
reacción química que combina su
carbono
con oxígeno del ambiente, formándose
dióxido de carbono (CO2) y
combinando el
hidrógeno con oxígeno para formar
vapor de agua. Cuando la combustión
es
completa, o sea la biomasa se quema
totalmente, todo el carbón se
transforma en
CO2. Sin embargo, los árboles y
plantas que están creciendo capturan
nuevamente
el CO2 de la atmósfera y, al usar la
biomasa en forma sostenible, en
términos netos,
no se agrega CO2 a la atmósfera.
35
No obstante, cuando la combustión no
es completa, se forman monóxido de
carbono
(CO), hidrocarburos (HCs, e.g.
metano), N2O y otros materiales.
Estos sí pueden
generar impactos serios en la salud
de los usuarios. También son gases
de efecto
invernadero, por lo que se debería
minimizar su formación.
Existen dos razones por las cuales
la combustión de biomasa puede
resultar
incompleta:
Cuando la entrada de aire no es
adecuada, pues no hay suficiente
oxígeno
disponible para transformar todo el
carbono en CO2. Esto puede ser
causado por el
diseño inadecuado del equipo, la
falta de ventilación y la sobrecarga
con el
combustible.
Cuando la biomasa tiene una humedad
alta, o sea está demasiado mojada;
entonces, la temperatura de
combustión no es suficientemente
elevada como para
completar las reacciones químicas.
8. EJEMPLOS
(*)Hay ejemplos ilustrativos dentro
del texto.
9. VENTAJAS Y DESVENTAJAS
A continuación se presentan las
ventajas y desventajas más
significativas de las
fuentes de energía renovable:
EOLICA
El manual "EOLICA", p18 muestra las
siguientes ventajas y desventajas:
Ventajas:
a) Mínimo impacto al medio ambiente.
b) Fuente inagotable y abundante.
c) Generación limpia.
d) Bajo mantenimiento y rapidez de
instalación.
Desventajas:
a) Variabilidad del viento.
b) Alto costo inicial.
c) Dependiente de la cantidad de
viento de ciertos lugares por lo
cual no es
aplicable en todos los sitios.
d) Impacto visual.
36
GEOTERMICA
Ventajas:
a) Es una fuente que evitaría la
dependencia energética del exterior.
b) Los residuos que produce son
mínimos y ocasionan menor impacto
ambiental
que los originados por el petróleo.
c) Mínimo impacto al medio ambiente.
d) Fuente inagotable y abundante.
Desventajas:
a) Emisión de ácido sulfhídrica.
b) Emisión de CO2, con aumento de
efecto invernadero.
c) Contaminación de aguas próximas
con sustancias como arsénico,
amoniaco, etc.
d) Contaminación térmica.
e) Impacto visual.
HIDRAULICA
El manual "HIDRAULICA", p19 muestra
las siguientes ventajas y
desventajas:
Ventajas
a) Fuente limpia y renovable de
energía
b) Disponibilidad del recurso: por
las características climatológicas y
topográficas,
este recurso está disponible en
muchos sitios de América Central.
c) Bajos costos de operación: no se
requiere de combustibles y las
necesidades de
mantenimiento son relativamente
bajas por lo que los gastos de
operación son
bajos.
d) Disponibilidad de energía: la
generación de energía generalmente
es continua y
su disponibilidad es predecible.
e) Eficiencia: la tecnología tiene
una alta eficiencia en la conversión
de la energía
potencial en el agua a energía
mecánica y eléctrica (entre 75% y
90%), mayor
que la eficiencia de otras
tecnologías.
f) Solidez: la tecnología es robusta
y tiene una vida útil larga. Los
sistemas pueden
funcionar 50 años o más sin requerir
mayores inversiones que para
reemplazar
componentes.
37
g) Combinación con otras
actividades: se puede combinar con
otro tipo de
actividades económicas, como la
irrigación de suelos para siembra.
h) Usos productivos: la
disponibilidad continua y firme de
energía permite el
desarrollo de actividades
productivas y económicas, tales como
aserraderos,
lecherías, procesamiento de
productos agrícolas.
Desventajas
a) Alto costo inicial.
b) Disponibilidad local: la
tecnología depende de las
condiciones topográficas e
hidrológicas, entonces no está
disponible en cualquier sitio.
c) Potencia máxima: ésta es limitada
y definida por el recurso natural en
un sitio.
d) Variabilidad del caudal: los
caudales de agua pueden variar
considerablemente
durante las diferentes temporadas,
lo que tiene impacto en la
generación de
energía.
e) Necesidad de estudios.
MAREOMOTRIZ
Ventajas
a) Fuente limpia y renovable de
energía.
b) No contaminante.
c) Bajo costo de materia prima.
d) Disponible en cualquier clima y
época del año.
Desventajas:
a) Impacto visual.
b) Localización puntual y limitada a
las costas.
c) Dependiente de la amplitud de
mareas.
SOLAR
El manual "SOLAR FOTOVOLTAICA", p24
muestra las siguientes ventajas y
desventajas:
Ventajas
a) Recurso disponible en todo el
mundo con más abundancia en Centro
América.
b) La tecnología fotovoltaica
permite soluciones modulares y
autónomas.
38
c) La operación de los sistemas
fotovoltaicos es amigable con el
medio ambiente.
d) Los sistemas tienen una vida útil
larga (más de 20 años)
e) El mantenimiento de los sistemas
fotovoltaicos es sencillo y tiene
costos muy
bajos.
f) Los sistemas fotovoltaicos han
experimentado una reducción de
precios que los
hace más accesibles para las
poblaciones rurales y se espera que
sigan bajando.
g) La tecnología de equipos y
sistemas fotovoltaicos ha alcanzado
un grado de
madurez que posibilita su
utilización para resolver
confiablemente los problemas
energéticos de nuestros países.
h) La instalación de los sistemas
fotovoltaicos individuales es
simple, rápida y sólo
requiere de herramientas y equipos
de medición básicos.
Desventajas
a) Alta inversión inicial.
b) Energía limitada.
c) La disponibilidad de energía es
variable y depende de las
condiciones
atmosféricas.
BIOMASA
El manual "BIOMASA", p26 muestra las
siguientes ventajas y desventajas:
Ventajas
a) Fuente renovable de energía y no
contribuye a acelerar el
calentamiento global.
b) La conversión de los residuos
forestales, agrícolas y urbanos para
la generación
de energía reduce significativamente
los problemas que trae el manejo de
estos
desechos.
c) La biomasa es un recurso local
que no está sujeto a las
fluctuaciones de precios
de la energía, provocadas por las
variaciones en el mercado
internacional de las
importaciones de combustibles. En
países en desarrollo, su uso
reduciría la
presión económica que impone la
importación de los derivados del
petróleo.
d) El uso de los recursos de biomasa
puede incentivar las economías
rurales,
creando más opciones de trabajo y
reduciendo las presiones económicas
sobre
la producción agropecuaria y
forestal.
e) Las plantaciones energéticas
pueden reducir la contaminación del
agua y la
erosión de los suelos; así como a
favorecer el mantenimiento de la
biodiversidad.
39
Desventajas
a) Por su naturaleza, la biomasa
tiene una baja densidad relativa de
energía; es
decir, se requiere su disponibilidad
en grandes volúmenes para producir
potencia,
en comparación con los combustibles
fósiles, por lo que el transporte y
manejo se
encarecen y se reduce la producción
neta de energía. La clave para este
problema es ubicar el proceso de
conversión cerca de las fuentes de
producción
de biomasa, como aserraderos,
ingenios azucareros y granjas, donde
los
desechos de aserrío, el bagazo de
caña y las excretas de animales
están
presentes.
b) Su combustión incompleta produce
materia orgánica, monóxido de
carbono (CO)
y otros gases. Si se usa combustión
a altas temperaturas, también se
producen
óxidos de nitrógeno. A escala
doméstica, el impacto de estas
emanaciones sobre
la salud familiar es importante.
c) La producción y el procesamiento
de la biomasa pueden requerir
importantes
insumos, como combustible para
vehículos y fertilizantes, lo que da
como
resultado un balance energético
reducido en el proceso de
conversión. Es
necesario minimizar el uso de estos
insumos y maximizar los procesos de
recuperación de energía.
d) Aún no existe una plataforma
económica y política generalizada
para facilitar el
desarrollo de las tecnologías de
biomasa, en cuanto a impuestos,
subsidios y
políticas que cubren, por lo
general, el uso de hidrocarburos.
Los precios de la
energía no compensan los beneficios
ambientales de la biomasa o de otros
recursos energéticos renovables.
e) El potencial calórico de la
biomasa es muy dependiente de las
variaciones en el
contenido de humedad, clima y la
densidad de la materia prima.
10. CONCLUSIONES
La capacidad de generación de
energía con fuentes renovables es
sumamente
grande, muy superior a la demanda de
energía actual.
Los recursos más abundantes y
fáciles de obtener son los asociados
a la energía
solar.
La obtención de energía basándose en
biomasa, si no es muy bien
planificada,
puede poner en precario la
alimentación humana, mas que todo
cuando hay países
que desean crecer mas y más en el
desarrollo de los biocombustibles
elaborados a
partir de la biomasa.
Las fuentes de energía renovables
limpias no producen GEI ni propician
el
calentamiento global.
El crecimiento poblacional ha
incrementa el uso de la energía, la
que actualmente
depende en su mayoría de
combustibles fósiles.
40
El uso de combustibles fósiles debe
ser limitado para no seguir
destruyendo el clima
de nuestro planeta.
Existen varias opciones de fuentes
de energía renovable, unas más caras
que otras
pero todas son mejor opción que los
combustibles fósiles.
Existen diversas opciones de
sistemas híbridos combinando
diferentes formas de
generación de energía.
11. OPINIÓN PERSONAL
Después de haber estudiado el tema
de las fuentes renovables de
energía, veo con
preocupación que el hombre por su
afán de obtener energía abundante y
confiable,
se ha dedicado completamente a la
obtención de la misma por medio del
uso de
combustibles fósiles, habiendo
dejado de lado las fuentes
renovables, las que si se
manejan de una forma adecuada
lograrían anular nuestra dependencia
de los
combustibles fósiles.
Para el caso de Honduras, que esta
localizada en el centro de América,
se cuenta
con una gran cantidad de recurso
solar, pero desafortunadamente no
hay grandes
proyectos que busquen hacer uso de
ese recurso, el cual esta ahí,
dispuesto,
gratuito para ser utilizado, pero
casi sin uso.
No existen políticas de incentivo al
sector privado para que invierta en
proyectos de
fuentes renovables de energía,
quedando el gran problema de los
altos costos de
inversión inicial que representa un
proyecto de esta naturaleza en manos
de los
inversionistas.
Considero que las fuentes en que
Honduras puede invertir son la
hidráulica,
biomasa, eólica en ciertos sitios
del país y solar en casi toda
nuestra región
pudiendo existir planes de
incentivos para los desarrolladores
de proyectos afines.
El desarrollar proyectos de energía
eléctrica basándose en fuentes
renovables
puede ayudar mucho a nuestro pueblo,
llevando conocimiento por medio de
tele-
educación, radio interactivo,
Internet, etc., asimismo en el
sector salud, iluminando
clínicas, manteniendo medicinas,
vacunas, potabilizando agua, etc.
La energía eléctrica lleva el
desarrollo a los lugares remotos ya
que proporciona
empleo al inicio de los proyectos y
durante la vida útil de los
sistemas, y lo mejor es
que si es sobre la base de fuentes
renovables, ayuda un poco a mantener
nuestro
hogar, que es nuestro planeta
Tierra.
El mercado energético existe, la
demanda existe, solo se necesita que
todos los
entes, gubernamentales y privados,
armonicen y tomen decisiones
contundentes y
apuesten por las fuentes renovables
de energía.
En Honduras actualmente se tienen
tres tipos de generación conectadas
a la red:
Hidráulica, térmica y biomasa. La
Empresa Nacional de Energía
Eléctrica de
Honduras (ENEE) presenta en su
boletín de diciembre del 2006,
https://www.enee.hn/PDFS/Bol_diciembre06.pdf
, dicha información y los
porcentajes
41
que tiene cada tecnología. Además
indica la pertenencia de las
plantas, estatal o
privada. En el año 2005, el 97% de
la generación hidráulica perteneció
al estado, y
el 3 % a empresas privadas. La
generación térmica privada aporto el
86% y el
estado el 14%, mientras que la
generación de biomasa el 100% fue
por el sector
privado.
El informe de diciembre 2006 muestra
que el 92.55% de la generación
hidráulica
perteneció al estado contra 7.45% al
sector privado. La generación
térmica por el
sector privado fue del orden del
86.35% contra 13.65% del estado, e
igualmente el
100% de generación a partir de la
biomasa fue por el sector privado.
Lo ideal seria
que los porcentajes se invirtieran y
la generación térmica se redujera.
CAPACIDAD INSTALADA Y
DISPONIBILIDAD EN PLANTAS
Tipo de
2005
Diciembre 2006
Planta
MW
%
MW
%
MW
%
Instalada
Disponible en el mes
Total
1450.4 100 1474.1 100 1037 100
Sistema
Hidráulica
478.1 33 501.8 34.0 342.0 33.0
Térmica
912.5 62.9 912.5 61.9 695.0 67.0
Biomasa 59.8
4.1
59.8 4.1 0.0 0.0
Hidráulica
464.4 32.0 464.4 31.5 342.0 33.0
Estatal
Térmica
124.6 08.6 124.6 8.5 30.0 2.9
Estatal
Térmica
787.9 54.3 787.9 53.4 665.0 64.1
Privada
Hidráulica
13.7 0.9 37.4 2.5 0.0 0.0
Privada
Biomasa
59.8 4.1 59.8 4.1 0.0 0.0
Privada
Tabla 18-Capacidad Instalada y
Disponibilidad en Plantas 2005-dic
2006, Fuente:
ENEE-Boletín diciembre 2006.
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SOLAR FOTOVOLTAICA), © Copyright
2002, BUN-CA, Biomass Users Network,
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Wikipedia, © Wikipedia Foundation,
2006, https://es.wikipedia.org/,
licencia especifica:
GNU Free Documentation License.
https://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_renovable
44
13. ANEXOS
Anexo A- Mapa eólico de Honduras
Fuente: SWERA
Anexo B- Mapa geotérmico mundial,
Fuente: Geothermal Education Office
45
Anexo C- Mapa solar de Honduras,
Fuente: SWERA
46
14. EXAMEN
1. Energía renovable.
a. Aquella cuya fuente es el
combustible fósil.
b. Energía cuyas fuentes se
presentan en la naturaleza de modo
continuo y
prácticamente inagotable.
c. Todas las anteriores
2. La potencia de un sistema eólico
varia según:
a. El cubo de la velocidad del
viento.
b. El cuadrado de la velocidad del
viento.
c. Todas las anteriores.
3. Las temperaturas bajas producen:
a. Densidad de aire más alta.
b. Densidad de aire más baja.
c. Ninguna de las anteriores.
4. La temperatura del suelo
disminuye con la profundidad a una
razón promedio de:
a. 30ºC por kilómetro.
b. 30ºC por metro.
c. Ninguna de las anteriores.
5. La energía geo-térmica depende
de:
a. De los recursos climáticos.
b. De los combustibles fósiles.
c. Ninguna de las anteriores.
6. Fuente renovable de energía menos
contaminante:
a. Geotérmica.
b. Eólica.
c. Biomasa.
d. Todas las anteriores.
47
7. La cantidad de potencia y energía
disponible en los sistemas
hidráulicos depende
de:
a. Altura o caída disponible.
b. Caudal.
c. Todas las anteriores.
8. Se conoce como energía
undimotriz:
a. Energía de las mareas.
b. Energía de las olas.
c. Energía del gradiente salino.
9. Forma de transformar la energía
solar:
a. Solar térmica
b. Solar fotovoltaica.
c. Todos los anteriores
10. Irradiancia :
a. Intensidad de la luz solar.
b. Energía solar recibida durante un
intervalo de tiempo.
c. Todas las anteriores.
11. La insolación se mide en:
a. kW-h/m2.
b. W/m2
c. Ninguna de las anteriores.
12. En los sistemas FV la mayor
fuente de contaminación puede llegar
a ser:
a. Paneles FV.
b. Baterías.
c. Ninguna de las anteriores.
13. Biomasa
a. Materia orgánica que proviene de
árboles, plantas y desechos de
animales
que pueden ser convertidos en
energía.
48
b. Residuos de agricultura y de
aserraderos.
c. Residuos urbanos.
d. Todas las anteriores.
e. Ninguna de las anteriores.
14. Cogeneración
a. Generar energía eléctrica dos o
más compañías en forma conjunta.
b. Producción simultánea de vapor y
electricidad.
c. Todas las anteriores.
15. Recurso disponible en todo el
mundo con más abundancia en Centro
América.
a. Eólico.
b. Solar.
c. Geotérmico.
d. Todos los anteriores.
________________________________0__________________________________
49
LISTA PARA REVISAR POR SU PROPIA
CUENTA EL VALOR DEL
DOCUMENTO
Antes de presentar su documento, por
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por AIU. Si hay más que 2 elementos
que no
puede verificar adentro de su
documento, entonces, por favor, haga
las correcciones
necesarias para ganar los créditos
correspondientes.
( )Yo tengo una página de cobertura
similar al ejemplo de la página 89 o
90 del
Suplemento.
( ) Yo incluí una tabla de
contenidos con la página
correspondiente para cada
componente.
( ) Yo incluí un abstracto del
documento (exclusivamente para la
Tesis).
( ) Yo seguí el contorno propuesto
en la página 91 o 97 del Suplemento
con todos
los títulos o casi.
( ) Yo usé referencias a través de
todo el documento según el requisito
de la página
92 del Suplemento.
( ) Mis referencias están en orden
alfabético al final según el
requisito de la página
92 del Suplemento.
( ) Cada referencia que mencioné en
el texto se encuentra en mi lista o
viceversa.
( ) Yo utilicé una ilustración clara
y con detalles para defender mi
punto de vista.
( ) Yo utilicé al final apéndices
con gráficas y otros tipos de
documentos de soporte.
( ) Yo utilicé varias tablas y
estadísticas para aclarar mis ideas
más científicamente.
( ) Yo tengo por lo menos 50 páginas
de texto (15 en ciertos casos) salvo
si me
pidieron lo contrario.
( ) Cada sección de mi documento
sigue una cierta lógica (1, 2,3...)
( ) Yo no utilicé caracteres
extravagantes, dibujos o
decoraciones.
( ) Yo utilicé un lenguaje sencillo,
claro y accesible para todos.
( ) Yo utilicé
Microsoft Word (u otro programa
similar) para chequear y eliminar
errores de ortografía.
( ) Yo no violé ninguna ley de
propiedad literaria al copiar
materiales que
pertenecen a otra gente.
( ) Yo afirmo por este medio que lo
que estoy sometiendo es totalmente
mi obra
propia.
19/04/2007
50
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