Energías renovables

BIOMASA, LA MEJOR DE LAS ENERGIAS RENOVABLES PARA EL MEDIOAMBENTE

La biomasa es de las energías renovables más desconocidas, a pesar de ser la más tradicional y la de mayor calidad en cuanto a su muy baja variabilidad y altísima predictibilidad. Desconocida a pesar de su enorme desarrollo tecnológico en los últimos lustros. Aunque la biomasa ha tenido éxito en países de alto nivel de vida como los escandinavos; y desconocida a pesar de la disponibilidad: hay mucha por aprovechar.

La sostenibilidad se basa en el equilibrio del manido triángulo entre los tres campos:



biomasa y sostenibilidad
Si pretendemos fomentar el aprovechamiento sostenible de esta forma de energía, tendremos que exponer sus beneficios desde un punto de vista medioambiental, económico y social. Hoy nos dedicaremos al punto medioambiental.


MEDIOAMBIENTALMENTE

La mejora y conservación del medio ambiente resulta evidente con un manejo adecuado y proporcional. La utilización de biomasa colabora con el control y reducción de emisiones (CO2, etc.). Aún en procesos de combustión, por ejemplo, el CO2 que se emite es igual o menor que el que ha sido absorbido por los vegetales en su crecimiento.
Además, la recolección de biomasa es una táctica muy eficaz para prevenir incendios y plagas, limpiando bosques y eludiendo quemas incontroladas de rastrojos y otros residuos. Rehuye el enterramiento de residuos y con un manejo adecuado, garantiza cobertura y nutrientes al suelo, evitando incluso fenómenos de erosión.
Por otro lado, ofrece alternativas de rotación de cultivos, favoreciendo la biodiversidad y un mejor aprovechamiento del territorio (puesta en valor de terrenos improductivos), evita contaminaciones y aumenta la potencialidad forestal de los bosques, con lo que eso supone para el medio ambiente.
FUENTE| Fredi López Mendiburu
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BIOMASA: QUE ES LA BIOMASA

Dentro de las energías renovables, Qué es la biomasa? La biomasa es aquella materia orgánica de origen vegetal o animal, incluyendo los residuos y deshechos orgánicos, susceptible de ser aprovechada energéticamente. Las plantas transforman la energía radiante del sol en energía química a través de la fotosíntesis, y parte de esta energía queda almacenada en forma de materia orgánica.

CLASIFICACIÓN DE LA BIOMASA

La biomasa podemos clasificar en dos grandes grupos:

  1. biomasa natural y biomasa residual según su origen.
  2. biocombustibles sólidos, líquidos o gaseosos según su estado.

Pero también podemos clasificarla según sus principales fuentes en los siguientes tipos:

- Agrícola herbácea (paja, cañote de maíz, etc.) y leñosa (restos de podas, sarmientos)

- Forestal: restos de labores de silvicultura (ramas, tocones, etc.)

- Industrial de origen agrícola (orujillos, huesos, cáscaras, etc.) o de origen maderero (serrines, astillas, virutas, cortezas, etc.)

- Cultivos energéticos: cultivos de especies destinados específicamente a la producción de biomasa para uso energético

- Otros tipos de biomasa como la materia orgánica de la basura doméstica (RSU) u otros subproductos de reciclado

CARACTERÍSTICAS DE LA BIOMASA

Las principales características a evaluar para cada biomasa son:

- Humedad: afecta tanto a la cantidad (precio) y calidad de la materia prima, como al proceso (2.300 kcal/kg para evaporizarse)

- Tamaño y forma: la biomasa presenta una gran diversidad de formas y tamaños (desde pulverulentos hasta de varios centímetros)

- Densidad real y aparente: que varía considerablemente dependiendo de la tipología y presentación de la biomasa.

- Composición química: Hay que efectuar una análisis elemental: C, H, N, S, O, Cl y cenizas. La mayor parte de las biomasas presentan valores más bajos de S, N y cenizas que el carbón, por ejemplo

- Poder calorífico: (Kj/Kg base seca): la cantidad de calor liberado en la combustión de 1 kg. de biomasa.

- Contenido en cenizas: Interesa para la mayor parte de los usos de combustión que sea inferior al 10%

- Temperatura de fusión de cenizas: Interesa que sea elevado

Las principales orientaciones de uso son: eléctrica, térmica y transporte. Mediante distintas tecnologías y procesos de conversión, y con distintos rendimientos, se alcanzan distintos fines.

Un diagrama explicativo de lo expuesto es el siguiente:

biomasa energias renovables

LA BIOMASA COMO RECURSO

En cualquier caso, para la biomasa y para todos sus usos, siempre estamos hablando de una energía renovable. Renovable porque se trata de un circuito cerrado de materias primas (gráfico página 2), un circuito cerrado en ciclos en muchos casos anuales, miles de años más cortos que los de los combustibles fósiles. Renovable porque por el mismo motivo es inagotable siempre que se gestione sosteniblemente; porque es endógena y por su disponibilidad en el territorio. Y también le dota carácter de renovable su papel en el tratamiento de residuos y en el aprovechamiento de terrenos y usos.

FUENTE | Fredi López Mendiburu

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ABONO DE ALGAS Y RESTOS DE PESCADO Y MATERIAL LIGNOCELULOSICO

En el campo de la energías renovables, dentro de la estrategia “Recursos naturales y gestión de residuos” del VI Programa Ambiental Europeo (2001- 2010), la reintroducción de residuos en el ciclo productivo y económico, mediante el reciclado o su devolución al medio de forma útil, es una acción prioritaria para lograr la sostenibilidad de los sistemas agrícolas.

El mar provee de una gran cantidad de recursos, uno de los cuales lo constituyen las algas que, arrastradas por las mareas y la acción del viento, arriban a las costas. Las algas han sido empleadas durante siglos como abono natural en numerosas regiones costeras de todo el mundo (Zemke-White & Ohno, 1999; McHugh, 2003), debido a su capacidad fertilizante, a la mejora que producen en la estructura del suelo y al aporte de micronutrientes y activadores del crecimiento.

Al igual que las algas, en las zonas de costa, los restos de pescado también han sido utilizados tradicionalmente como abono, dada su riqueza en elementos nutritivos (nitrógeno y fósforo, fundamentalmente) y su rápida descomposición.


abono algas y pescado


Hoy en día, existen en el mercado distintos fertilizantes cuya materia prima son harinas de pescado, productos autorizados con carácter excepcional para ser utilizados en agricultura ecológica (Reglamento CEE 2092/91).

Por ello la empresa, Pescados Rubén S.L, ha patentado un procedimiento de elaboración de abono ecológico a base de algas, restos de pescado y material lignocelulósico.

Este comprende una serie de etapas, que gracias a las cuales se obtiene un producto estable, maduro y apto para su empleo en la agricultura como fertilizante orgánico y exento de cualquier aditivo químico.


Etapas del procedimiento:

  • Se superponen capas de algas, de restos de pescado y de un material lignoce- lulósico, tal como corteza de pino. Esta etapa tiene lugar a temperatura y presión ambientales, hasta obtener una pila de aproximadamente 1 m de altura.
  • Voltear la pila semanalmente durante un tiempo de 2 meses hasta obtener un compost aireado, mezclado y homogéneo.
  • Maduración y volteo quincenal de los materiales de partida, durante otros 2 meses, hasta obtener un compost estable y maduro. Esta etapa incluye controles de pH, humedad, conductividad eléctrica y concentraciones de carbono y nitrógeno. En esta etapa simplemente se busca que la pila madure y se voltea cada 15 días.
  • Por último, se procede a un cribado del compost obtenido en la etapa anterior mediante el empleo de un tamiz de luz de malla de 20 mm, a fin de obtener un abono homogéneo y fácilmente incorporable al terreno que se va a fertilizar.
Tanto los restos de pescado como las algas presentan una relación C/N (carbono/nitrógeno) por debajo de los niveles que se consideran óptimos para que se produzca un compost de calidad (20-30). Por ello, en la primera etapa del procedimiento, se interpone una capa de material lignocelulósico entre las capas de algas y restos de pescado. Así, para elevar esta relación C/N se utiliza material lignocelulósico, tal como, corteza de pino con un tamaño de partícula de 10-35 mm. La proporción preferible y apropiada de restos de pescado, algas y corteza de pino es de 1:1:3. Con esta proporción se obtiene una relación C/N óptima para el buen desarrollo del proceso de compostaje.

FUENTE | ORGANISMO DE PATENTES

ENERGIA EOLICA: PALAS DE AEROGENERADOR MAS EFICIENTES

La energía eólica o eólica offshore tiene una gran importancia en el campo de las energías renovables, por debajo de la energía solar. Continuamente se están realizando investigaciones en las universidades, empresas privadas del sector energético y centros de investigación, que permiten dotar a este tipo de energía de mayor eficiencia, en gran medida por la aplicación de tecnología de gran precisión.
Una de estas aportaciones tecnológicas para mejorar la efectividad de los actuales aerogeneradores, es la invención que ha patentado la Universidad Politécnica de Madrid.


ENERGIA EOLICA
Se trata de una pala para aerogeneradores que permite desplegarse a los tramos retráctiles (2 ó 3), en función de la energía del viento disponible en el momento y la demanda eléctrica solicitada por Red Eléctrica .
FUENTE | ORGANISMOS DE PATENTES

ENERGIA DE LAS OLAS Y EOLICA OFFSHORE EN UNA MISMA PLATAFORMA

En posts anteriores hablamos sobre la eolica offshore ó eólica marina. Hoy hablaremos de la importancia de un proyecto que combina dicha energía eólica y la energía de las olas, el proyecto Poseidón que podría tener una capacidad estimada en 10 MW.

Hay multitud de proyectos europeos en los que los parques de eólica marina son ya una realidad, si bien los problemas que se han presentado en estos parques no han sido pocos por la complejidad de implantar la estructura de estos aerogeneradores en el mar. Pero el proyecto Poseidón, da un valor añadido más, pues une en una plataforma flotante tres aerogeneradores, equipada con bombas de pistones que generan electricidad a partir de las olas y sus dimensiones van desde los 100 metros hasta los 400 metros.
Esta plataforma flotante ha sido desarrollada por la empresa danesa Floating Power Plant, que además de utilizar la energía de las olas, sirve como base de las turbinas eólicas. El proyecto Poseidón cumpliría por ende dos funciones, una central eléctrica flotante que transforma la energía de las olas en electricidad, producida por el movimiento. Además, esta central de energía sirve de base flotante para la fijación de eólica offshore, produciéndose así un binomio de energías.
La importancia de la comercialización de este proyecto es muy importante pues podrá combinar dichas energías para aprovechar al máximo los recursos limpios de los que disponemos.

SUPERCONDESADORES PARA ALMACENAR ENERGIA

Hoy vamos a hablar de un tema de vital importancia, pues actualmente en el campo de las energías renovables, no existe ningún sistema que permita el almacenamiento eficaz y a gran escala de la energía producida, bien sea por aerogeneradores, placas fotovoltaicas,.. Si bien, se esta llevando acabo un proyecto Europeo que puede hacer cambiar todo esto, HESCAP.

El almacenamiento de energía es un elemento clave para las redes de energía en el futuro próximo. De hecho, cuando hay sobreproducción y red eléctrica no admite más producción, se lleva a cabo la paralización de las máquinas (aerogeneradores, placas fotovoltaicas), suponiendo esto un coste. Cuando digo coste, me refiero a que la inversión que hay que hacer en máquinas de este tipo, es muy alta (aprox. un millón de euros por MW para aerogeneradores) y por tanto, no estamos amortizando nuestra inversión. Por otra parte ,no estamos utilizando esa energía almacenada para generar más y así eliminar la energía producida por ciclos combinados y centrales nucleares.

Para solventar este problema se ha creado el Proyecto Europeo, High Energy & Power Density SuperCAPacitor Based Energy Storage System, (HESCAP).


El objetivo del proyecto HESCAP es diseñar un sistema de almacenamiento energético con altas densidades de energía y de potencia, utilizando un nuevo concepto de supercondensador. Este supercondensador, tendría una vida útil mucho mayor que los supercondensadores actuales y su capacidad de almacenamiento aumentaría en diez veces, por tanto, menores costes.


FUENTES| CORDIS

¿QUE ES LA ENERGIA HIDROELECTRICA?

La energía hidroeléctrica es aquella que se obtiene de aprovechar la energía potencial de una masa de agua situada en el cauce del río para convertirla primero en energía mecánica y posteriormente en energía eléctrica y, por tanto, la podemos clasificar como energía renovable limpia.

TIPOS DE CENTRALES HIDROELECTRICAS

- Minihidráulica

- Gran hidráulica

Una central hidroeléctrica es el conjunto de instalaciones necesarias para transformar la energía que se tenga disponible en energía eléctrica.





Para el aprovechamiento hidroeléctrico disponemos actualmente de la gran hidráulica capaz de generar una potencia de mayor a 10 MW y la minihidraúlica con una potencia inferior a los 10 MW.


La obtención de electricidad sería el resultado de haber obtenido en primera instancia energía potencial, cuando la energía almacenada en la masa de agua embalsada por el hecho de encontrarse a una determinada altura respecto de la turbina (Ep=m*g*h), pasando a transformarse en energía cinética una vez que empieza a circular el agua a una determinada velocidad por el tubo (Ev=1/2*m*v2), pasando a convertirse en energía mecánica cuando el agua entra en la turbina haciéndola girar a una determinada velocidad y por último, parte de la energía eléctrica se transformaría en electricidad terminando así el ciclo de transformación.

IMPACTO AMBIENTAL DE LA ENERGIA HIDROELECTRICA

He de rebatir una noticia reciente que hablaba sobre los inconvenientes de la obtención de energía hidroeléctrica por las centrales hidroeléctricas pues afirmaban que provocan inundaciones a los pueblos cercanos, que no respetan el entorno natural y la fauna de dónde se encuentran ubicadas..

Las centrales construidas sin tener en cuenta los impactos a considerar para la protección del medio ambiente pueden provocar lo dicho en el párrafo anterior, sin embargo, si se llevan a cabo unas pautas de actuación haciendo un análisis a priori de la fase de construcción y de explotación de la central, bajo el marco legal de el artículo 45.2 de la Constitución Española y las diversas normativas como Ley de Aguas de 1985, Ley del Sector Eléctrico de 1997 y el Plan Energético Nacional (P.E.N), dichas contingencias, podrían evitarse pues al final es mala praxis.

El desarrollo de la minihidráulica está avalado por P.E.N., quién dice “las perspectivas del desarrollo de la minihidráulica son muy favorables, porque la automatización de sus instalaciones evita los grandes problemas medioambientales, asociados a las grandes instalaciones hidroeléctricas y permite explotar los pequeños aprovechamientos hidráulicos, frecuentemente infrautilizados en nuestro país”. Además un informe de greenpeace pone a la energía que se obtiene de la minihidráulica como la energía renovable por excelencia.

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