¿Qué es la energía alternativa?

La degradación ambiental y el agotamiento de los recursos naturales nos hacen pensar en cómo obtener electricidad y calor de fuentes renovables..

Este artículo habla sobre cómo funciona la energía alternativa y por qué muchos países optan por ella..

¿Qué es la energía alternativa??

fuentes de energía alternativas

La energía es renovable (alternativa) y no renovable (tradicional).

Las fuentes alternativas de energía son fenómenos naturales ordinarios, recursos inagotables que se producen naturalmente. Dicha energía también se llama regenerativa o «verde».

Las fuentes no renovables son el petróleo, el gas natural y el carbón. Están buscando un reemplazo porque pueden terminar. Su uso también está asociado con las emisiones de dióxido de carbono, el efecto invernadero y el calentamiento global..
La humanidad recibe energía, principalmente debido a la quema de combustibles fósiles y la operación de centrales nucleares. Energía alternativa: estos son métodos que dan energía de una manera más ecológica y hacen menos daño. Se necesita no solo para fines industriales, sino también en casas simples para calefacción, agua caliente, iluminación, electrónica.


Recursos energéticos renovables


  • luz del sol
  • Corrientes de agua
  • Viento
  • Las mareas
  • Biocombustible (combustible de materias primas vegetales o animales)
  • Calor geotérmico (intestinos de la tierra)

Tipos alternativos de energía.


1. energía solar

fuente alternativa de energía solar

Uno de los tipos más potentes de fuentes alternativas de energía. Muy a menudo, se convierte en electricidad mediante paneles solares. Todo el planeta tiene suficiente energía para todo el año que el sol envía a la Tierra en un día. Sin embargo, de la producción anual total de electricidad en plantas de energía solar no supera el 2%.

Las principales desventajas son la dependencia del clima y la hora del día. Para los países del norte, la extracción de energía solar no es rentable. Las estructuras son caras, necesitan ser «cuidadas» y desechadas a tiempo de las fotocélulas, que contienen sustancias tóxicas (plomo, galio, arsénico). Grandes áreas requeridas para altos rendimientos.

La electricidad solar se distribuye donde es más barata de lo habitual: islas y granjas remotas habitadas, estaciones espaciales y marítimas. En países cálidos con altas tarifas de electricidad, puede cubrir la necesidad de un hogar ordinario. Por ejemplo, en Israel, el 80% del agua se calienta con energía solar..

Las baterías también se instalan en vehículos no tripulados, aviones, aeronaves, Trenes Hyperloop.

2. Energía eólica

molinos de viento

Las reservas de energía eólica son 100 veces mayores que las reservas de energía de todos los ríos del planeta. Las estaciones eólicas ayudan a convertir el viento en energía eléctrica, térmica y mecánica. El equipo principal es generadores eólicos (para generar electricidad) y molinos de viento (para energía mecánica)..

Este tipo de energía renovable está bien desarrollado, especialmente en Dinamarca, Portugal, España, Irlanda y Alemania. A principios de 2016, la potencia de todos los generadores eólicos superó la capacidad total instalada de energía nuclear..

La desventaja es que no se puede controlar (la energía eólica es inestable). Incluso las turbinas eólicas pueden causar interferencias de radio y afectar el clima, ya que toman parte de la energía cinética del viento; sin embargo, los científicos aún no saben si esto es bueno o malo..

3. Hidroelectricidad

estación de energía hidroeléctrica

Para convertir el movimiento del agua en electricidad, se necesitan centrales hidroeléctricas (centrales hidroeléctricas) con presas y embalses. Se colocan en ríos con una corriente fuerte que no se seca. Las presas se construyen para lograr una cierta presión del agua: hace que las palas de una turbina hidráulica se muevan y acciona generadores eléctricos.

Es más costoso y más difícil construir centrales hidroeléctricas en comparación con las centrales convencionales, pero el precio de la electricidad (en las centrales hidroeléctricas rusas) es dos veces menor. Las turbinas pueden operar en diferentes modos de potencia y controlar la generación de electricidad..

4. energía de las olas

ola central eléctrica ola energía de la estrella

Hay muchas formas de generar electricidad a partir de las olas, pero solo tres funcionan de manera efectiva. Se diferencian en el tipo de instalaciones en el agua. Estas son cámaras, cuya parte inferior está sumergida en agua, flotadores o instalaciones con un atolón artificial..

Dichas plantas de energía de las olas transmiten la energía cinética de las olas del mar o del océano por cable a tierra, donde se convierte en electricidad en estaciones especiales..

Este tipo se usa un poco: el 1% de toda la producción de electricidad en el mundo. Los sistemas también son caros y necesitan un acceso conveniente al agua, que no todos los países tienen..

5. La energía de las mareas.

central eléctrica de marea

Esta energía se toma del aumento y caída natural del nivel del agua. Las plantas de energía se instalan solo a lo largo de la costa, y la caída de agua debe ser de al menos 5 metros. Las estaciones de mareas, presas y turbinas están construidas para generar electricidad..

Los flujos y reflujos se entienden bien, por lo tanto, esta fuente es más predecible en comparación con otras. Pero la adopción de tecnología fue lenta y su participación en la producción mundial es pequeña. Además, los ciclos de mareas no siempre cumplen con la norma de consumo de electricidad..

6. La energía del gradiente de temperatura (energía hidrotermal)

estación hidrotermal

El agua de mar tiene una temperatura diferente en la superficie y en las profundidades del océano. Usando esta diferencia, obtienen electricidad.

La primera instalación, que proporciona electricidad debido a la temperatura del océano, se realizó en 1930. Ahora hay plantas de energía oceánica de tipo cerrado, abierto y combinado en los EE. UU. Y Japón.

7. La energía de la difusión líquida.

estación osmótica

Este es un nuevo tipo de fuente de energía alternativa. Una planta de energía osmótica ubicada en la desembocadura del río controla la mezcla de sal y agua dulce y extrae energía de la entropía de los líquidos..

La igualación de la concentración de sal produce una sobrepresión que desencadena la rotación de la turbina. Si bien solo hay una de esas centrales en Noruega.

8. Energía geotérmica

estación geotérmica en islandia

Las estaciones geotérmicas toman la energía interna de la Tierra: agua caliente y vapor. Se colocan en áreas volcánicas donde el agua está en la superficie o puede llegar a ella perforando un pozo (de 3 a 10 km)..

El agua recuperada calienta los edificios directamente o mediante una unidad de intercambio de calor. También se convierte en electricidad cuando el vapor caliente gira una turbina conectada a un generador eléctrico.

Desventajas: precio, amenaza a la temperatura de la Tierra, emisiones de dióxido de carbono y sulfuro de hidrógeno.

La mayoría de las estaciones geotérmicas en EE. UU., Filipinas, Indonesia, México e Islandia.

9. Biocombustible

biocombustible de leña

La bioenergía recibe electricidad y calor de los combustibles de la primera, segunda y tercera generación..

  • La primera generación son los biocombustibles sólidos, líquidos y gaseosos (gas del procesamiento de residuos). Por ejemplo, leña, biodiesel y metano..
  • La segunda generación: combustible derivado de la biomasa (residuos de material vegetal o animal, o cultivos especialmente cultivados).
  • Tercera Generación – Algas Biocombustibles.

Los biocombustibles de primera generación son fáciles de obtener. Los residentes rurales establecieron plantas de biogás donde la biomasa deambula a la temperatura adecuada.

La forma más tradicional y el combustible más antiguo es la leña. Ahora para su producción, los bosques energéticos se plantan a partir de árboles de rápido crecimiento, álamos o eucaliptos..

Pros y contras de la energía alternativa

trabajador estudia paneles solares

La perspectiva principal de fuentes alternativas es la existencia de la humanidad, incluso en condiciones de grave escasez de petróleo, gas y carbón..


Beneficios:


  • Accesibilidad: no es necesario poseer campos de petróleo o gas. Es cierto que esto no se aplica a todas las especies. Los países sin litoral no pueden recibir energía de las olas, y la energía geotérmica solo se puede convertir en áreas volcánicas..
  • Respetuoso con el medio ambiente: cuando se genera calor y electricidad, no hay emisiones nocivas para el medio ambiente.
  • Ahorro: la energía recibida tiene un bajo costo.

Desventajas y problemas:


  • Gasto en la etapa de construcción y mantenimiento: los equipos y suministros son caros. Debido a esto, el precio final de la electricidad aumenta, por lo que no siempre se justifica económicamente. Ahora la tarea principal de los desarrolladores es reducir el costo de las instalaciones..
  • Dependencia de factores externos: es imposible controlar la fuerza del viento, el nivel de las mareas, el resultado del procesamiento de la energía solar depende de la geografía del país.
  • Baja eficiencia y baja potencia de las instalaciones (excepto central hidroeléctrica). La capacidad generada no siempre coincide con el consumo.
  • Impacto en el clima. Por ejemplo, la demanda de biocombustibles ha reducido el área sembrada para cultivos alimentarios, y las represas para plantas hidroeléctricas han cambiado la naturaleza de la pesca..

Energías renovables en el mundo

paneles solares en China

El principal consumidor de fuentes de energía renovables es la Unión Europea. En algunos países, la energía alternativa genera casi el 40% de toda la electricidad. Ya se han arraigado varias medidas de apoyo: tarifas de descuento para conectar y reembolsar dinero para la compra de equipos. Los países de Oriente y EE. UU. No están muy lejos.


Alemania


El 40% de la electricidad en Alemania proviene de fuentes renovables. Ella es líder en la cantidad de turbinas eólicas que generan el 20.4% de la electricidad. La parte restante recae en energía hidroeléctrica, bioenergía y energía solar. El gobierno alemán ha establecido un plan: generar el 80% de la energía de fuentes alternativas para 2050, pero aún no quiere cerrar las centrales nucleares.


Islandia


Islandia tiene mucha agua caliente, porque se encuentra en una zona de actividad volcánica. El país proporciona calefacción al 85% de las casas con fuentes geotérmicas y cubre el 65% de las necesidades de electricidad de la población. El poder de las fuentes es tan grande que quieren establecer exportaciones de energía al Reino Unido..


Suecia


Después de la crisis del petróleo de 1973, el país comenzó a buscar otras fuentes de energía. Todo comenzó con las centrales hidroeléctricas y las centrales nucleares. Los suecos a menudo criticaron a Greenpeace debido a las centrales nucleares, pero la proporción de energía de las centrales nucleares no ha aumentado desde finales de los años 80.

Desde los años 90, Suecia ha estado construyendo parques eólicos en alta mar en el mar. Se ha introducido un impuesto adicional para las emisiones de carbono a la atmósfera, y existen incentivos para los fabricantes de energía eólica, solar y bioenergética..

Suecia también utiliza activamente la energía del procesamiento de residuos e incluso planea comprarla de los países vecinos para abandonar el petróleo. Algunas ciudades reciben calor de los incineradores..


China


En China, la central hidroeléctrica más poderosa del mundo es Three Gorges. A partir de 2018, es el edificio más grande en términos de masa. Su presa continua de hormigón pesa 65,5 millones de toneladas. En 2014, la estación produjo un récord mundial de 98.8 mil millones de kWh.

Los mayores recursos eólicos también están aquí (tres cuartos de ellos se entregan al mar). Para 2020, el país planea generar 210 GW con su ayuda..

Todavía hay 2.700 fuentes geotérmicas y fabrican el 63% de los dispositivos para convertir la energía solar. China ocupa el tercer lugar en biocombustibles a base de etanol.

Energia alternativa en RusiaCentral hidroeléctrica Sayan-Shushenskaya

La diferente ubicación geográfica de las regiones y los detalles de las zonas climáticas en Rusia no permiten desarrollar esta industria de manera uniforme. No hay inversión y hay vacíos en la ley..

Tipos de energías renovables en Rusia


Energía solar


Se utiliza tanto a escala industrial como entre la población local como fuente de respaldo o principal fuente de calor y electricidad. La capacidad de todas las instalaciones solares es de 400 MW, de los cuales es el más grande en las regiones de Samara, Astrakhan, Orenburg y Crimea. El SES más poderoso es Vladislavovka (Crimea). Aún desarrollando proyectos para Siberia y el Lejano Oriente.


Energía eólica


La energía eólica renovable en Rusia se presenta un poco peor que la solar, aunque hay plantas industriales. La capacidad total de los generadores eólicos en nuestro país es de 183.9 MW (0.08% de todo el sistema energético). La mayoría de las instalaciones están en Crimea, y la más poderosa está en Adygea: «Adygea Wind Farm».


Hidroelectricidad


Esta es la fuente de energía alternativa más popular en Rusia. Cerca de 200 centrales hidroeléctricas fluviales generan hasta el 20% de toda la energía en el país. Desde 1968, ha habido una central eléctrica de mareas en la Bahía de Kislaya en la Región de Murmansk – Kislogubskaya PES. La mayor central hidroeléctrica se encuentra en el río Yeniséi – «Sayano-Shushenskaya».


Energía geotérmica


Debido a la abundancia de volcanes, este tipo de energía es común en Kamchatka. Allí, el 40% de la energía consumida se genera en fuentes geotérmicas. Según los científicos, el potencial de Kamchatka se estima en 5,000 MW, y solo se generan 80 MW de energía por año. También hay estaciones geotérmicas en las Islas Kuriles, los Territorios de Stavropol y Krasnodar..


Biocombustible


Nuestro país es uno de los tres exportadores de pellets en el mercado europeo. En Rusia hay plantas que crean pellets y briquetas a partir de los restos de madera, que se utilizan para calentar calderas y estufas..

Los residuos agrícolas se convierten en combustible líquido y biogás para motores diesel. Pero el gas de vertedero no se utiliza en absoluto, simplemente se arroja a la atmósfera, causando daños al medio ambiente..

Empresas de Energías Renovables

instalación solar

El aumento de la inversión en energía renovable y el apoyo del gobierno ayudan a muchas empresas a hacer negocios con éxito.


First solar inc.


Esta empresa estadounidense fue fundada en 1990 y se hizo famosa por la producción de paneles solares. Ahora es la compañía más grande que vende módulos solares, suministra equipos y es responsable del servicio técnico..


Vestas Wind Systems A / S


El fabricante más antiguo de generadores eólicos de Dinamarca. La compañía fue fundada en 1898 y hoy ha logrado instalar más de 60 mil turbinas eólicas en 63 países. Vestas vende generadores individuales, estaciones integradas y dispositivos de servicios..


Atlantica Yield PLC


Con sede en Londres, esta empresa posee líneas eléctricas clásicas, estaciones solares y eólicas en América del Norte, España, Argelia, América del Sur y Sudáfrica..


ABB Ltd. Asea brown boveri


Una compañía sueco-suiza conocida por motores automotrices, generadores y robótica. Desde 1999, la marca se dedica a la conversión de energía solar y eólica. En 2013, la compañía se convirtió en el líder mundial en equipos de energía fotovoltaica..

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