Las olas son el resultado del efecto
del viento soplando a lo largo de cientos o miles de kilómetros en mar abierto,
lo que origina una transferencia de energía hacia la superficie del océano.
Son, por tanto, una forma de energía cinética a la que se puede acceder usando
diversos mecanismos armónicos que responden al movimiento de las olas, captando
parte de su energía. En definitiva, la energía undimotriz consiste en el
aprovechamiento de la energía cinética y potencial del oleaje para la
producción de electricidad.
El oleaje se entiende desde un
punto de vista de la ingeniería como un derivado terciario de la energía solar.
El calentamiento desigual de la atmósfera terrestre genera viento, y el viento
genera olas. Únicamente el 0,01 % del flujo de la energía solar se transforma
en energía de las olas. Una de las propiedades características de las olas
es su capacidad de desplazarse a grandes distancias sin apenas pérdida de
energía. Por ello, la energía generada en cualquier parte del océano acaba
en el borde continental, de esta manera, su energía se concentra en las costas.
La energía contenida en las olas
varía de un sitio a otro, pero, en general, cuanto más alejadas del ecuador
estén, más energía contendrán. Aunque condiciones locales, tales como, tipo
de costa, lugar donde se generen y profundidad del océano, tienen una gran
importancia en la definición de la cantidad de energía. Según estimaciones, se
puede asumir que el flujo de energía de las olas en Europa podría equivaler
a 1.000 TWh anuales, cantidades a tener muy en cuenta de cara a una futura
expansión en el aprovechamiento de este tipo de energía.
Algunos sistemas pueden consistir en:
una
turbina anclada al fondo y con una boya unida a él con un cable. El
movimiento de la boya se utiliza para mover un generador. Otra variante
sería tener la maquinaria en tierra y las boyas introducidas en un pozo
comunicado con el mar.
Un
aparato flotante de partes articuladas que obtiene energía del movimiento
relativo entre estas partes. Como la "serpiente marina" Pelamis.
Un pozo
con la parte superior hermética y la berruga comunicada con el mar. En la
parte superior hay una pequeña abertura por la que sale el aire expulsado
por las olas. Este aire mueve una turbina, que genera la electricidad.
TECNOLOGÍA UNDIMOTRIZ EN EL MUNDO
En este sentido, los expertos enumeran hasta 81
prototipos diferentes, algunos de los cuales ya se utilizan en distintas partes
del mundo. Sin ir más lejos, Portugal es uno de los países que quiere tomar
la delantera: el mes pasado, frente a la localidad norteña de Póvoa de
Varzim, se inauguraba un parque undimotriz, denominado Okeanós, que ya surte su
electricidad a la red. En este caso se utilizan tres máquinas Pelamis con
capacidad de 2,25 MW. También cuenta con una planta experimental que utiliza
una columna de agua oscilante en la isla de Pico, en las Azores.
En cualquier caso, se considera a Noruega y
Escocia pioneras de la tecnología undimotriz. El país escandinavo instaló
en 1985 una planta en la costa cercana a Bergen, en el que se combinaba una
columna de agua oscilante con un sistema propio, denominado “canal rematado en
punta”. Por su parte, Escocia lleva también años experimentado con estos
sistemas en la isla de Islay, e incluso aportando nuevos, como el denominado
“Pato de Salter”. Se trata de una especie de conos que al oscilar con las olas
impulsan un generador. Asimismo, países como Estados Unidos, Australia. India,
China, Suecia o Japón también están probando distintos sistemas.
PRINCIPALES VENTAJAS E
INCONVENIENTES
El potencial de la energía de las olas, según la
UNESCO, es de unos 4.000 gigavatios (GV), si bien todavía no se sabe la
cantidad que se puede aprovechar y suministrar a un precio económico. En este
sentido, las instalaciones undimotrices requieren una alta inversión y un mayor
desarrollo tecnológico. Sus responsables deben mejorar en varias cuestiones,
como su eficiencia al aprovechar el movimiento no lineal y esquivo de las olas,
o su resistencia al embate de las mismas, y todo ello con un coste asumible.
Por ello, este tipo de instalaciones todavía no es
competitivo. Por ejemplo, la planta recién inaugurada en Portugal es
“comercial” gracias a las ayudas institucionales: cada kilovatio hora (kWh)
producido será pagado a 26 céntimos de euro, mientras que el kWh “convencional”
se está pagando por debajo de los 9 céntimos.
Las posibilidades de contar con una energía limpia
más no se pueden desdeñar. La tecnología undimotriz presenta incluso más
ventajas que otras renovables: se trata de una energía constante y
predecible, ya que siempre hay olas, y su impacto en el entorno también es menor.
La energía solar es un tipo de energía renovable que proporciona el sol a través de sus radiaciones y que se difunde directamente o de modo difuso en la atmósfera, para ser transformada en energía eléctrica, energía cinética, etc.. para adaptarla a nuestras necesidades de consumo eléctrico o de consumo de calor. Para ello, hay que utilizar dispositivos que transformen la energía del sol en energía aprovechable por el hombre.Estos dispositivos pueden ser:
Paneles solares fotovoltaicos
Placas solares térmicas
Centrales solares de torre
Colectores cilindroparabólicos
Discos stirling
Lentes fresnel
Si se utiliza la energía solar, no se genera contaminación de aire o agua, además de ser una gran y gratis fuente de energía.
Existe dos maneras de transformar la luz solar en energía: directamente, mediante la conversión fotovoltaica o indirectamente, mediante la conversión termal, la cual convierte la luz primero en calor y luego en energía eléctrica.
La energía solar puede ser utilizada en el entorno doméstico, el agrícola y en el espacial.
En el aspecto ambiental la generalización en el uso de la energía solar tendría grandes beneficios, ya que disminuiría la utilización de hidrocarburos y sus dañinos efectos como lo son la destrucción de la capa de ozono y el calentamiento global.
Tipos de energía Solar:
Energía solar térmica:
Es la proveniente del sol que nosotros utilizamos en forma de calor.
Energía térmica de baja temperatura:utilizada en los tejados de las viviendas y edificios comerciales, para calentar agua directamente con la radiación solar así como calefacción o agua caliente sanitaria.
Energía solar térmica de media o alta temperatura:
se presenta en forma de grandes centrales, con temperaturas alcanzadas desde los 300 grados centígrados hasta los 800 grados centígrados.
Energía solar fotovoltaica:
Es la energía obtenida de la radiación electromagnética del sol al convertirse la luz en energía eléctrica de corriente continua. Que se produce debido al efecto fotoeléctrico.
La bioenergía o
energía de biomasa es un tipo de energía renovable procedente del
aprovechamiento de la materia orgánica e industrial formada en algún proceso
biológico o mecánico, generalmente, de las sustancias que constituyen los seres
vivos (plantas, ser humano, animales, entre otros), o sus restos y residuos. El
aprovechamiento de la energía de la biomasa se hace directamente (por ejemplo,
por combustión), o por transformación en otras sustancias que pueden ser
aprovechadas más tarde como combustibles o alimentos.1
No se considera
como energía de la biomasa, aunque podría incluirse en un sentido amplio, la
energía contenida en los alimentos suministrados a animales y personas, la cual
es convertida en energía en estos organismos en un porcentaje elevado, en el
proceso de la respiración celular.
En su más
estricto sentido es un sinónimo de biocombustibles (combustibles derivados de
fuentes biológicas). En su sentido más amplio abarca también la biomasa, el
material biológico utilizado como biocombustible, así como las situaciones
sociales, económicas, científicas y técnicas relacionadas con la utilización de
fuentes de energía biológica. Hay una ligera tendencia a favor de la bioenergía
en Europa, en comparación con los biocarburantes en América del Norte.
Fuente
de energía renovable
ØLeña, Carbón, Material Vegetal,
Residuos Agrícolas y Forestales, Desechos humanos y animales
ØVersátil–se puede aplicar para generar
ØCombustibles sólidos (leña y carbón),
líquidos (etanol), gaseosos (biogás)
ØCalor, Electricidad, Energía Mecánica
Es punto clave para convertir residuos de otras
actividades en recursos y para diversificar portafolio agropecuario e
industrial
Presenta alto empleo de mano de obra local y apoyo a
economías regionales.
Su uso se debe orientar a la sustentabilidad: asegurar
renovabilidad del recurso, evitar competencia con otros usos del suelo, reducir
contaminación local/global.
Principios para el uso sustentable de la bioenergía
ØImpulsar TODAS las
aplicaciones de la bioenergía.
ØUso eficiente leña y
carbón, biogás, residuos agrícolas, para generación de electricidad, calor y
combustibles líquidos.
ØDar preferencia al
uso de residuos en primera instancia.
ØEn México se generan
70 millones ton de residuos agrícolas; estiércol, aserrín; aceites usados y
grasas animales.
ØMinimizar impactos
ambientales.
ØPreferencia por el
establecimiento de cultivos en áreas degradadas (restauración).
ØMaximizar índice
energético de los cultivos.
ØMaximizar mitigación
de GEI de las opciones bioenergéticas.
ØDesarrollo de
sistemas de producción “agroecológicos”.
ØMinimizar la
competencia con otros usos del suelo.
ØEvitar competencia
con cultivos para alimento.
ØEvitar desforestación
para establecimiento cultivos –reglamento estricto en la nueva ley.
Principios para el uso sustentable de la bioenergía
ØBuscar que las
ganancias se distribuyan socialmente, esquemas para pequeños productores.
ØCertificación social
(Biodiesel en Brasil).
ØCreación de
cooperativas.
ØProgramas basados en
esquemas financieros viables a largo plazo.
ØInversión estratégica
inicial del Gobierno.
ØAlta inversión en
innovación tecnológica.
ØSubsidios
decrecientes.
ØImpulsar sistemas de
producción-consumo eficientes.
ØCombustibles
alternativos con coches muy eficientes.
ØÉnfasis en transporte
público.
Caña de azúcar
Ofrece
mejor rentabilidad, potencial importante en zonas de temporal, menor
requerimiento de área, tecnología muy madura en distintas opciones. Para llegar
a 10% del total gasolina Superficie necesaria 2 veces área caña
actual (800 mil ha), generación de 400 mil empleos zonas de temporal,
pastizales degradados, inversión US 2.5 mil millones y ahorro de 2 mil millones
importación/año. Necesita un “contrato social diferente para precio caña a destilerías
de etanol en régimen diferente.
Maíz
NO ES ALTERNATIVA VIABLE EN LAS CONDICIONES
ACTUALES: ya que es competitivo sólo en condiciones de riego, competencia
con uso del suelo para alimentos, bajo índice energético y mínima reducción de
emisiones de gases de efecto invernadero, conflicto por uso transgénicos.
Clave
investigación sobre producción de etanol a partir de lignocelulósicos
Biodiesel
Varios
cultivos promisorios (Palma, Jatropha) particularmente para zonas degradadas
que no comprometan áreas para producción de alimentos. Palma exige estricta
regulación ambiental.
Experiencia
inicial comercial en México (Grupo Energéticos).
Plantas
de producción con inversiones relativamente bajas y distintos tamaños
Posibilidad a mediana/pequeña escala.
No
necesita adaptación de vehículos hasta B20, mínimo gasto de PEMEX para mezclas.
Conclusiones
El
campo Mexicano puede producir “energía verde” y no sólo alimentos.
La
bioenergía puede ser un complemento importante en la transición a energías
renovables, mejorar la rentabilidad de la agricultura, promover el desarrollo
económico local y diversificar el portafolio de opciones productivas, sin
embargo
Es
necesaria una estrategia integrada que incluya todos los bioenergéticos:
biodiesel, etanol, leña, biogás, residuos agrícolas y forestales.
Requiere
invertir en desarrollo científico-tecnológico (recursos potenciales, paquetes
tecnológicos, nuevos procesos –ej. lignocelulósicos).
Metas
claras y graduales, de acuerdo con las posibilidades de una producción
sustentable.
Marco
regulatorioestricto, incentivos,
inversión en infraestructura, leyes.
Evitar
competencia con producción de alimentos vía diversificación de cultivos y uso
extenso de residuos, buscar balance geográfico y beneficios a distintos actores
(ej. pequeños. productores).
La energía hidráulica es una energía renovable que aprovecha
las energías cinéticas y potenciales de los ríos para obtener energía
eléctrica. Es la fuente renovable de electricidad más utilizada en el mundo.
Desde
hace muchos siglos se ha aprovechado las corrientes de los ríos para moler el
grano en los molinos rurales. Actualmente se construyen embalses en los ríos
para producir energía eléctrica. El agua que cae a gran velocidad desde el
nivel superior del embalse se hace pasar por unas turbinas hidráulicas que
transmiten energía a un alternador que genera electricidad.
La energía hidráulica
a gran escala requiere la construcción de pantanos, presas, canales de
derivación y las instalaciones para el transporte de la energía eléctrica
generada. Son las llamadas centrales hidroeléctricas.Una de las características de la energía
hidráulica es que es renovable ya que no agota la fuente primaria, el agua
después de ser utilizada es devuelta al cauce del rio. También es una energía
limpia ya que no produce sustancias contaminantes de ningún tipo.
Como grave inconveniente la energía
hidráulica a gran escala produce un gran impacto medioambiental, una severa
modificación del paisaje y de la vida en el rio.
Las centrales hidroeléctricas son construcciones en los ríos
que sirven para obtener energía eléctrica. La energía cinética o potencial del
agua del rio se transforma en energía eléctrica al hacer pasar el agua a gran
velocidad por turbinas.
La
capacidad de generación de electricidad que tienen las centrales
hidroeléctricas depende de su potencia. La potencia de una central
hidroeléctrica depende del desnivel existente entre el nivel medio del embalse
y el nivel medio de las aguas rio abajo. También depende del caudal máximo que
pasa por las turbinas y de las características de estas y de los generadores de
electricidad. La potencia de una central hidroeléctrica puede variar desde unos
pocos megavatios, como en el caso de las minicentrales hidroeléctricas,
hasta los más de 20 mil megavatios que tiene una central hidroeléctrica en
China que cuenta con 20 turbinas.
Tipos de centrales hidroeléctricas según su régimen de flujo:
ØCentrales
de embalse. Son las centrales hidroeléctricas más habituales. Se usa un gran
embalse para retener el agua y disponer de caudal suficiente para generar
energía eléctrica durante todo el año.
ØCentrales
de agua fluyente o derivación. Tienen pequeños embalses que prácticamente no
afectan a la generación de electricidad. Turbinan el agua disponible en ese
momento. Dependen absolutamente del caudal de rio. Es indispensable para un
rendimiento óptimo de la central hidroeléctrica que el rio tenga un caudal
constante durante todo el año.
VENTAJAS
Y DESVENTAJAS
Ventajas:
üEs inagotable
mientras que no varíe el ciclo del agua.
üTiene un bajo coste
de mantenimiento.
üTiene un bajo impacto
en el ambiente.
üTiene larga vida.
üSe puede usar tanto
para pequeños consumos como para nivel industrial.
üDebido al ciclo del agua su
disponibilidad es inagotable.
üEs una energía totalmente limpia, no
emite gases, no produce emisiones toxicas, y no causa ningún tipo de lluvia
acida.
üEs una energía barata, los costes de
operación son muy bajos, existen mejoras tecnológicas constantemente que ayudan
a explotar de manera más eficiente los recursos.
üPermite el almacenamiento de agua para
abastecer fácilmente a actividades recreativas o sistemas de riego.
üSe pueden regular los controles de
flujo en caso e que haya riesgo de una inundación.
Desventajas
üAlto coste en la
instalación inicial.
üGran impacto
ambiental en caso de centrales hidroeléctricas.
üLa construcción de las platas requiere
una gran inversión, por otra parte, los sitios donde se pueden construir
centrales en condiciones económicas son muy limitados.
üLas presas se convierten en obstáculos
para las especies como el salmón, por otra parte, las represas afectan al lecho
de los ríos, causando erosión y afectar el ecosistema del lugar.
üLas presas tienden a estar lejos de
las grandes poblaciones, entonces es necesario transportar la electricidad
producida a través de redes costosas.
MÉXICO
La electricidad que
se genera en las hidroeléctricas a altos voltajes, es transmitida a grandes
distancias mediante cables de alta tensión y, después, reducida a voltajes
inferiores para ser distribuida a los sitios de consumo (hogares, escuelas,
talleres, fábricas, comercios, etc.)
En nuestro país
también tenemos muchas pequeñas corrientes de agua (energía mini hidráulica)
que pueden ser aprovechadas para generar electricidad, con fines productivos y
de consumo doméstico, sobre todo en localidades marginadas o alejadas de las
redes del servicio eléctrico. Estas pequeñas corrientes se localizan,
principalmente, en los estados de Chiapas, Tabasco y Veracruz, entre otros
varios, en donde la orografía y las lluvias constituyen condiciones favorables
para el desarrollo de proyectos mini hidráulicos. Según estimaciones de “la
Conae” hoy en día la CONUEE (Comisión para el Uso Eficiente de la Energía), el
potencial nacional de aprovechamiento de la energía mini hidráulica asciende a
3,200 MW.
Plantas
Hidroeléctricas en México
Poco más del 22% de
la energía electricidad producida en México proviene de las plantas
hidroeléctricas.
Existe un gran debate si la energía hidroeléctrica
es una fuente renovable de energía, ya que si bien una vez construida la presa
es prácticamente una energía renovable (siempre y cuando llueva), el impacto
ambiental de los embalses es muy grande, por lo que personalmente no la
considero una energía renovable. Pero al ser una de las mayores fuentes de
energía del país, creí conveniente hacer una pequeña lisa de algunas presas.
En México hay 64
Centrales Hidroeléctricas, de las cuales 20 son de gran importancia y 44 son
centrales pequeñas. Suman un total de 181 unidades generadoras de este tipo.
Las 20 centrales mas grandes se ubican de la siguiente manera: 5 en la Gerencia
Regional de Producción Noroeste, 2 en la Gerencia Regional de Producción Norte,
5 en la Gerencia Regional de Producción Occidente, 2 en la Gerencia Regional de
Producción Central y 6 en la Gerencia Regional de Producción Sureste.
Actualmente 57
plantas hidroeléctricas están produciendo energía eléctrica y 7 centrales
hidroeléctricas están fuera de servicio. Esta información esta actualizada
hasta el 29 de mayo de 2009.
A continuación
reproducimos el listado presentado por CFE (Comisión Federal de Electricidad,
empresa estatal mexicana responsable de la producción, trasmisión y
distribución de la energía eléctrica)
Nombre de la central
Número de
unidades
Fecha de entrada
en operación
Capacidad
efectiva instalada (MW)
Ubicación
Aguamilpa Solidaridad
3
15-Sep-1994
960
Tepic, Nayarit
Ambrosio Figueroa
(La Venta)
5
31-May-1965
30
La Venta, Guerrero
Ángel Albino Corzo
(Peñitas)
4
15-Sep-1987
420
Ostuacán, Chiapas
Bacurato
2
16-Jul-1987
92
Sinaloa de Leyva, Sinaloa
Bartolinas
2
20-Nov-1940
1
Tacámbaro, Michoacán
Belisario Domínguez (Angostura)
5
14-Jul-1976
900
Venustiano Carranza, Chiapas
Bombaná
4
20-Mar-1961
5
Soyaló, Chiapas
Boquilla
4
01-Ene-1915
25
San Francisco Conchos, Chihuahua
Botello
2
01-Ene-1910
13
Panindícuaro, Michoacán
Camilo Arriaga
(El Salto)
2
26-Jul-1966
18
El Naranjo, San Luis Potosí
Carlos Ramírez Ulloa
(El Caracol)
3
16-Dic-1986
600
Apaxtla, Guerrero
Chilapan
4
01-Sep-1960
26
Catemaco, Veracruz
Cóbano
2
25-Abr-1955
52
Gabriel Zamora, Michoacán
Colimilla
4
01-Ene-1950
51
Tonalá, Jalisco
Colina
1
01-Sep-1996
3
San Francisco Conchos, Chihuahua
Colotlipa
4
01-Ene-1910
8
Quechultenango, Guerrero
Cupatitzio
2
14-Ago-1962
72
Uruapan, Michoacán
Electroquímica
1
01-Oct-1952
1
Cd. Valles, San Luis Potosí
Encanto
2
19-Oct-1951
10
Tlapacoyan, Veracruz
Falcón
3
15-Nov-1954
32
Nueva Cd. Guerrero, Tamaulipas
Fernando Hiriart Balderrama
(Zimapán)
2
27-Sep-1996
292
Zimapán, Hidalgo
Humaya
2
27-Nov-1976
90
Badiraguato, Sinaloa
Infiernillo
6
28-Ene-1965
1,040
La Unión, Guerrero
Itzícuaro
2
01-Ene-1929
1
Peribán los Reyes, Michoacán
Ixtaczoquitlán
1
10-Sep-2005
2
Ixtaczoquitlán, Veracruz
José Cecilio del Valle
3
26-Abr-1967
21
Tapachula, Chiapas
Jumatán
4
17-Jul-1941
2
Tepic, Nayarit
La Amistad
2
01-May-1987
66
Acuña, Coahuila
Leonardo Rodríguez Alcaine (El Cajón)
2
01-Mar-2007
750
Santa María del Oro, Nayarit
Luis Donaldo Colosio
(Huites)
2
15-Sep-1996
422
Choix, Sinaloa
Luis M. Rojas
(Intermedia)
1
01-Ene-1963
5
Tonalá, Jalisco
Malpaso
6
29-Ene-1969
1,080
Tecpatán, Chiapas
Manuel M. Diéguez
(Santa Rosa)
2
02-Sep-1964
61
Amatitlán, Jalisco
Manuel Moreno Torres
(Chicoasén)
8
29-May-1981
2,400
Chicoasén, Chiapas
Mazatepec
4
06-Jul-1962
220
Tlatlauquitepec, Puebla
Micos
2
01-May-1945
1
Cd. Valles, San Luis Potosí
Minas
3
10-Mar-1951
15
Las Minas, Veracruz
Mocúzari
1
03-Mar-1959
10
Álamos, Sonora
Oviáchic
2
28-Ago-1957
19
Cajeme, Sonora
Platanal
2
21-Oct-1954
9
Jacona, Michoacán
Plutarco Elías Calles
(El Novillo)
3
12-Nov-1964
135
Soyopa, Sonora
Portezuelos I
4
01-Ene-1901
2
Atlixco, Puebla
Portezuelos II
2
01-Ene-1908
1
Atlixco, Puebla
Puente Grande
2
01-Ene-1912
12
Tonalá, Jalisco
Raúl J. Marsal
(Comedero)
2
13-Ago-1991
100
Cosalá, Sinaloa
Salvador Alvarado
(Sanalona)
2
08-May-1963
14
Culiacán, Sinaloa
San Pedro Porúas
2
01-Oct-1958
3
Villa Madero, Michoacán
Schpoiná
3
07-May-1953
2
Venustiano Carranza, Chiapas
Tamazulapan
2
12-Dic-1962
2
Tamazulapan, Oaxaca
Temascal
6
18-Jun-1959
354
San Miguel Soyaltepec, Oaxaca
Texolo
2
01-Nov-1951
2
Teocelo, Veracruz
Tirio
3
01-Ene-1905
1
Morelia, Michoacán
Tuxpango
4
01-Ene-1914
36
Ixtaczoquitlán, Veracruz
Valentín Gómez Farías
(Agua Prieta)
2
15-Sep-1993
240
Zapopan, Jalisco
Villita
4
01-Sep-1973
300
Lázaro Cárdenas, Michoacán
Zumpimito
4
01-Oct-1944
6
Uruapan, Michoacán
27 de Septiembre
(El Fuerte)
3
27-Ago-1960
59
El Fuerte, Sinaloa
Centrales fuera de servicio:
El Durazno (Sistema Hidroeléctrico Miguel Alemán)
2
01-Oct-1955
0
Valle de Bravo, México
Huazuntlán
1
01-Ago-1968
0
Zoteapan, Veracruz
Ixtapantongo (Sistema Hidroeléctrico Miguel Alemán)
3
29-Ago-1944
0
Valle de Bravo, México
Las Rosas
1
01-Ene-1949
0
Cadereyta, Querétaro
Santa Bárbara (Sistema Hidroeléctrico Miguel Alemán)