LA ENERGIA HIDRAULICA

gabrielmartinez
  1. Historia
  2. Intoduccion y desarrollo

 

1.Historia

Los antiguos romanos y griegos aprovechaban ya la energía del agua; utilizaban ruedas hidráulicas para moler el trigo. Sin embargo, la posibilidad de poder emplear esclavos y animales de carga retrasó su aplicación generalizada hasta el siglo XII. Durante la edad media, las grandes ruedas hidráulicas de madera desarrollaban una potencia máxima de 50 caballos. La energía hidroeléctrica debe su mayor desarrollo al ingeniero británico John Smeaton, que construyó por primera vez grandes ruedas hidráulicas de hierro fundido. La hidroelectricidad tuvo mucha importancia durante la Revolución Industrial. Impulsó las industrias textil y de cuero y los talleres de construcción de máquinas a principios del siglo XIX. Aunque las máquinas de vapor ya estaban perfeccionadas, el cartón era escaso y la madera poco satisfactoria como combustible. La energía hidráulica ayudó al crecimiento de las nuevas ciudades industriales que se crearon en Europa y América hasta la construcciónde canales a mediados del siglo XIX, que proporcionaron carbón a bajo precio. Las presas y los canales eran necesarios para la instalación de ruedas hidráulicas sucesivas cuando el desnivel era mayor de 5 metros. La construcción de grandes presas de contención todavía no era posible; el bajo caudal del agua durante el verano y el otoño, unido a los hielos del invierno hacían necesaria la construcción de grandes presas de contención, por lo que las ruedas hidráulicas fueron sustituidas por máquinas de vapor en cuanto se pudo disponer de carbón.

2.Introducción y desarrollo

La energía hidráulica se basa en aprovechar la caída del agua desde cierta altura. La energía potencial, durante la caída, se convierte en energía cinética. El agua pasa por las turbinas a gran velocidad, provocando un movimiento de rotación que finalmente se transforma en energía eléctrica por medio de los generadores. Es un recurso natural disponible en las zonas que presentan suficiente cantidad de agua, y una vez utilizada es devuelta río abajo. Su desarrollo requiere construír pantanos, presas, pantanos de derivación, y la instalación de grandes turbinas y equipamiento para generar electricidad. Todo ello implica la inversión de grandes sumas de dinero, por lo que no resulta conpetitiva en regiones donde el carbón y el petróleo son baratos. Sin embargo, el peso de las condiciones medioambientales y el bajo mantenimiento que necesitan una vez en funcionamiento centran la atención en esa fuente de energía. La primera central hidroeléctrica se construyó en 1880 en Northumberland, Gran Bretaña. El renacimiento de la energía hidráulica se produjo por el desarrollo del generador eléctrico, seguido del perfeccionamiento de la turbina hidráulica y debido al aumento de la demanda de electricidad a principios del siglo XX. En 1920 las centrales hidroeléctricas generaban ya una parte importante de la producción total de la electricidad. La tecnología de las principales instalaciones se ha mantenido igual durante el siglo XX. Las centrales depende de un gran embalse de agua contenido con una presa. El caudal del agua se controla y se puede mantener casi constante. El agua se transporta por unos conductos o tuberías forzadas, controladas con válvulas y turbinas para adecuar el flujo del agua con respecto a la demanda de electricidad. El agua que entra en la turbina sale por los canales de descarga. Los generadores están situados justo encima de las turbinas y conectados con árboles verticales. El diseño de las turbinas depende del caudal del agua; las turbinas Francis se utilizan para caudales grandes y saltos medios y bajos, y las turbinas Pelton se utilizan para grandes saltos y pequeños caudales. Además de las centrales situadas en presas de contención, que dependen del embalse de grandes cantidades de agua, existen algunas centrales que se ocupan de la caída natural del agua, cuando el caudal es uniforme. Estas instalaciones se llaman de agua fluyente. Una de ellas es la de las cataratas del Niágara, situado en la frontera entre EEUU y Canadá.

Aprincipios de la década de los noventa, las primeras potencias productoras de hidroelectricidad eran Canadá y EEUU. Canadá obtiene un 60% de su electricidad de centrales hidráulicas. En todo el mundo, la hidroelectricidad representa aproximadamente la cuarta parte de la producción total de electricidad, y su importancia sigue en aumento. Los países en los que su constituye fuente de electricidad más importante son Noruega (99%), Zaire (97%) y Brasil (96%). La central de Itaipú, en el río Paraná, está situada entre Brasil y Paraguay; se inaguró en 1982 y tiene la mayor capacidad generadora del mundo, como referencia la presa Grand Coulee, en EEUU, genera unos 6.500 mw y es una de las más grandes.

En algunos países se han instalado centrales pequeñas, con capacidad para generar entre un kw y un mw. En muchas regiones de china estas pequeñas presas son la principal fuente de electricidad. Otras naciones en vías de desarrollo están utilizando este sistema con buenos resultados .

Fuentes:

-El rincón del vago

-Educasitas 2008

-Wikipedia

-Twenergy

-Juventudtecnica

Gabriel Martinez

abril 24, 2013 | 1 comentario  

La energía Eólica

maramont

La energía eólica tiene en realidad su origen en el sol, que produce el viento; a su vez, la energía del viento es captada por los aereogeneradores.

El viento se produce por la diferencia de temperatura existente en las distintas capas de aire de la atmósfera. Estas masas de aire a distinta temperatura generan diferencias de presión. El aire se mueve de los lugares donde existe una mayor presión a los lugares donde la presión es menor, y es este movimiento el que produce el viento. El viento, en su trayectoria, mueve las palas de los aereogeneradores, que al girar, mueven un generador que convierte este movimiento en energía eléctrica.

Los aereogeneradores se agrupan en zonas con una alta incidencia del vento, y a esta agrupación se la conoce como parques eólicos.

En general, los aereogeneradores suelen estar sobre una torre de gran altura, ya que la velocidad del viento es mayor cuanto más alto nos encotramos. También existen aereogeneradores más pequeños, que pueden aportar la energía necesaria a zonas que están aisladas.

La energía del viento es una de las más antiguas que se conocen. La aprovechan los barcos de vela para navegar, las antiguos molinos para moler el trigo… incluso forma parte de la literatura española en la famosa escena del clásico Don Quijote de la Mancha.

Los primeros molinos de viento son del diglo VII y se ubican en Afganistán, mientras que su origen en Europa no data hasta el siglo XII.

En cuanto a las turbinas modernas fueron desarrolladas a comiezos de 1980, si bien, los diseños continúan desarrollándose.

En la actualidad, nuestro país es el segundo del mundo en cuanto a las potencia eólica instalada, solamente por detrás de Alemania, y continúa creciendo.

A nivel mundial, es el continente europeo el que produce la mayor de la energía eólica, llegando al 72 %. La iniciativas que han fomentado la instalación de aerogeneradores proceden de los gobiernos; por ejemplo en Alemania la ley obligada a las compañías eléctricas a pagar los productores de renovables el 90% del precio abonado por el consumidor. Hoy, uno de los objetivos que afectan a esta energía es el encontrar un modelo de aereogenerador eficaz que tenga un menor impacto visual, y que no dañen a las aves. También se está investigando para obtener esta energía a partirde aereogeneradoresflotantes que, instalados en el mar para para obtener electricidad, el movimiento de las aspas o paletas acciona un generador eléctrico (un alternador o un dinamo) que convierte la energía mecánica de la rotación en energía mecánica de la rotación en energía eléctrica.La electricidad puede almacenarse en baterías o ser vertida directamente a la red. El funcionamiento es bastante simple, y lo que se va completanto es la construcción de aereogeneradores que sean cada vez más eficaces.

Los aereogeneradorespuede ser de eje horiontal, que son los más comunes hoy en día, o también los hay de eje vertical.

Uno de los problemas más frecuentes que presentan los aereogeneradores en su gran tamaño así como las vibraciones y ruido que provocan. Por esta razón suelen ubicarse en zonas alejadas de iviendas. Sin embargo empresas y científicos  de todo el mundo siguen trabajando para construir aereogeneradores más pequeños, o silenciosos que puedan ubicarse en zonas urbanas, así reducirían el impacto de los aereogeneradores convencionales.

Pero uno de los problemas que más preocupa en el campo de la generación de la energía eólica es la variabilidad de la fuente, es decir del viento. Los aereogeneradores, en general, están preparados para funcionar en forma óptima cuado el viento sopla dentro de un rango determinado de velocidades. Por u lado se requiere cierta velocidad mínima para mover las aspas, por el otro lado existe también un límite máximo. Por ejemplo lo más común es que esos límites sean con vientos de velocidades entre 3 y 24 metros por segundo. Al mínimo se lo llama velocidad de conexión, osea lo mínimo para generar algo de electricidad, y el máximo se lo llama velocidad de corte, o sea cuando ya es contraproduciente, ya que podría romper el mecanismo.Los aereogeneradores pueden trabajar solos o en parques eólicos, sobre tierra formando las granjas aólicas , sobre la costa del mar o incluso pueden ser instalados sobre las aguas a cierta distanciade la costa en lo que se llama granja eólica marina ou offshore.

VENTAJAS DE LA ENERGÍA EÓLICA

Es un tipo de energía renovable ya que tiene se origen en procesos atmosféricos debidos a la energía que llega a la Tierra procedente del sol.

Es una energía limpia ya que no produce emisiones atmoféricas nio residuos contaminantes.

No requiere una combutión que produzca dióxido de carbono, por lo que no contribuye al incremento del efecto invernadero ni al cambio climático.

Puede instalarse en espacios no aptos para otros fines, por ejemplo en zonas desérticas, próximos a la asta, en las laderas áridas y muy empinadas para ser cultivables.

Puede convivir con otros usos del suelo, por ejemplo prados para uso ganadero o cultivos bajos, como trigo, maíz, patatas, remolacha, etc.

Crea un elevado número de puestos de trabajo en las plantas de ensamblaje y las zonas de instalación. Su instalación es rápida, entre 4 meses y 9 meses. Su inclusión en un sistema interligado permite, cuando las condiciones del viento son adecuadas, chorrar combustible en los controles térmicos y/o agua en los ensambles de los controles hidroeléctricos.

Su utilización combinada con otros tipos de energía, habitualmente la energía solar fotovoltaicam , permite la autoclimatización de viviendas, terminando así con la necesidad de conectarse a redes de suministro , pudiendo lograrse autonomías superiores a las 82 horas, sin alimentación desde ninguno de los 2 sistemas.

La situación actual permite cubrir la demanda de energía en España un 30% debido a la múltiple situación de los parques eólicos sobre el territorio, compensando la baja producción de unos por falta de viento con la alta producción en las zonas zonas de viento. Los sistemas del sistema eléctrico permiten estabilizar la forma de onda producida en la generación eléctrica solventando los problemas que presentaban los aereogeneradorescomo productores de energía al principio de su instalación.

Posibilidad de construir parques eólicos en el mar, donde el viento es más fuerte, más constante y el impacto social es menor, aunque aumentan los costes de instalación y mantenimiento. Los parques offshore son una realidad en los paísesd de norte de Europa, donde la generación eólica empieza a ser un factor bastante importante.

INCOVENIENTES DE LA ENERGIA EÓLICA

Debido a la falta de seguridad en la existencia de viento, la energía eólica no puede ser utilizada como una única fuente de energía eléctrica. Para evacuar la electricidad producida por cada parque eólico (que suelen estar situados además en parajes naturales apartados) es necesario construir una líneas de alta tensión que sean capaces de conducir el máximo de electricidad que sea capaz de producir la instalación.

Existen parques eólicos en España en espacios protegidos de la Red Natura 2000, lo que es una contradición. Al coienzo de su instalación, los lugares seleccionados para ello coincidieron con las rutas de las avesm,igratorias, o zonas donde las aves aprovechan vientos de ladera, lo que hace que entren en conflictos los aereogeneradores con aves y murciélagos.

El impacto paisajístico es una nota importante debido a la disposición de los elemetos horizontales que lo componen y la aparición de un elemento vertical como es el aereogenerador. Producen el llamado efecto discoteca: este efecto aparece cuando el sol está por detrás de los molinos y las sombras de las aspas se proyectan co regularidad sobre los jardines y las ventanas, parpadeando de tal modo que la gente dominó este fenómeno:”efecto discoteca”. Est, unido al ruido, puede llevar a la gente hasta un alto nivel de estrés, con efectos de consideración para la salud. No obstante, la mejora del diseño de los aereogeneradores ha permitido ir reduciendo el ruido que producen.

L apertura de pistas y la presencia de operacios en los parques eólicos hace que la presencia humana sea constante en lugares hasta entonces poco transitados. Ello afecta también a la fauna.

FUENTES: Google y Wikipedia.

 

Mara Montinho Castrege

abril 24, 2013 | 1 comentario  

Enerxías Renovables

adrian

Denominase enerxía renovable a enerxía obtida de fontes naturais inesgotables, sexa pola gran cantidade  de enerxía que conteñen, ou porque poden rexenerar por medios naturais. Entre as enerxías renovables inclúen eólica, xeotérmica, mareomotriz, solar, undimotriz, biomasa e biocombustibles.

As fontes de enerxía poden ser divididos en dúas categorías:

Non contaminantes, entre os cales se encontran :

A Enerxía Eólica:

A enerxía eólica é a enerxía obtida a partir da forza do vento, é dicir, utilizando a enerxía cinética xerada polas correntes de aire. As turbinas eólicas converten a enerxía cinética do vento en enerxía eléctrica por medio de láminas ou hélices que xiran un eixe central conectado, a través dunha serie de engrenaxes (de transmisión) a un xerador eléctrico.

A Enerxía Xeotérmica:

A enerxía xeotérmica é a enerxía que pode ser obtida polo home mediante a utilización de calor do interior da Terra. Unha parte da calor interna da Terra (5000ºC) acada a codia terrestre. Nalgunhas áreas do planeta, preto da superficie, as augas subterráneas poden alcanzar temperaturas de ebulición, e, así, servir para accionar as turbinas e xerar electricidade ou calor.

A Enerxía  Hidroeléctrica:

A enerxía potencial acumulada nas fervenzas pode ser transformada en enerxía eléctrica. As centrais hidroeléctricas usan a enerxía dos ríos para funcionar turbinas que impulsan un xerador eléctrico. España usa un 15% desta enerxía para producir electricidade.

A Enerxía Mariña.

Enerxía mariña ou enerxía dos mares, a enerxía renovable producida por ondas do mar, mareas, salinidade e diferenzas de temperatura no océano. O movemento da auga nos océanos do mundo crea unha inmensa reserva de enerxía cinética, ou enerxía en movemento. Esta enerxía pode ser aproveitada para xerar electricidade que alimenta familias, transporte e industria.

A Enerxía solar:

Trátase de recoller enerxía do sol a través de paneis solares e convertela en calor, que pode ser usado para atender a numerosas necesidades. Por exemplo, pode obter auga quente para consumo doméstico ou industrial, ou para alimentar a calefacción de vivendas, hoteis, escolas e fábricas. Ademáis, pode arrefriar durante a estación quente. Na agricultura pode obter outras aplicacións como invernadoiros solares que favoreceron melloras nas colleitas en calidade e cantidade

Enerxías Contaminantes:

As contaminantes obtéñense a partir da biomasa ou de material orgánico, e pode ser usado como combustible, convertido en bioetanol ou biogás por procesos de fermentación orgánicos ou en biodiesel. A formación de biomasa a partir de enerxía solar é realizada polo proceso coñecido como fotosíntese vexetal que, a súa vez, desencadea a cadea biolóxica. A través de plantas que conteñen clorofila, a fotosíntese transforma o dióxido de carbono e a auga de produtos minerais sen enerxía, materiais orgánicos con alta enerxía e, á súa vez serven de alimento para outros seres vivos. A biomasa, mediante estes procesos, almacena, a curto prazo, a enerxía solar almacenada en forma de carbono. A enerxía almacenada no proceso fotosintético pode ser posteriormente transformada en enerxía térmica, eléctrica ou carburantes de orixe vexetal, liberando de novo o dióxido de carbono almacenado.

abril 18, 2013 | Leave a comment  

Energia Geotérmica

breixo1
  1. La energía geotérmica es aquella energía que puede obtenerse mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra.
  2. Geotérmico viene del griego geo (Tierra), y thermos (calor); literalmente “calor de la Tierra”. Este calor interno calienta hasta las capas de agua más profundas: al ascender, el agua caliente o el vapor producen manifestaciones, como los géiseres o las fuentes termales, utilizadas para calefacción desde la época de los romanos. Hoy en día, los progresos en los métodos de perforación y bombeo permiten explotar la energía geotérmica en numerosos lugares del mundo. La Tierra posee una importante actividad geológica. Esta es la responsable de la topografía actual de nuestro mundo, desde la configuración de tierras altas y bajas (continentes y lechos de océanos) hasta la formación de montañas. Las manifestaciones más instantáne

    Tipos de yacimientos geotérmicos según la temperatura del agua

    • Energía geotérmica de alta temperatura. La energía geotérmica de alta temperatura existe en las zonas activas de la corteza. Esta temperatura está comprendida entre 150 y 400 °C, se produce vapor en la superficie y mediante una turbina, genera electricidad. Se requieren varias condiciones para que se dé la posibilidad de existencia de un campo geotérmico: una capa superior compuesta por una cobertura de rocas impermeables;1 un acuífero, o depósito, de permeabilidad elevada, entre 0,3 y 2 km de profundidad; suelo fracturado que permite una circulación de fluidos por convección, y por lo tanto la trasferencia de calor de la fuente a la superficie, y una fuente de calor magmático, entre 3 y 15 km de profundidad, a 500-600 °C. La explotación de un campo de estas características se hace por medio de perforaciones según técnicas casi idénticas a las de la extracción del petróleo.
    • Energía geotérmica de temperaturas medias. La energía geotérmica de temperaturas medias es aquella en que los fluidos de los acuíferos están a temperaturas menos elevadas, normalmente entre 70 y 150 °C. Por consiguiente, la conversión vapor-electricidad se realiza con un rendimiento menor, y debe explotarse por medio de un fluido volátil. Estas fuentes permiten explotar pequeñas centrales eléctricas, pero el mejor aprovechamiento puede hacerse mediante sistemas urbanos reparto de calor para su uso en calefacción y en refrigeración (mediante máquinas de absorción).
    • Energía geotérmica de baja temperatura. La energía geotérmica de temperaturas bajas es aprovechable en zonas más amplias que las anteriores; por ejemplo, en todas las cuencas sedimentarias. Es debida al gradiente geotérmico. Los fluidos están a temperaturas de 50 a 70 °C.
    • Energía geotérmica de muy baja temperatura. La energía geotérmica de muy baja temperatura se considera cuando los fluidos se calientan a temperaturas comprendidas entre 20 y 50 °C. Esta energía se utiliza para necesidades domésticas, urbanas o agrícolas, como la climatización geotérmica (bomba de calor geotérmica).

    Las fronteras entre los diferentes tipos de energías geotérmicas es arbitraria; si se trata de producir electricidad con un rendimiento aceptable la temperatura mínima está entre 120 y 180 °C, pero las fuentes de temperatura más baja son muy apropiadas para los sistemas de calefacción urbana y rural.

    as de esta actividad son el vulcanismo y los fenómenos sísmicos.                                                                                                                                                                                TIPOS DE FUENTES GEOTERMICAS
    En áreas de aguas termales muy calientes a poca profundidad, se aprovecha el calor desprendido por el interior de la tierra. El agua caliente o el vapor pueden fluir naturalmente, por bombeo o por impulsos de flujos de agua y de vapor. El método a elegir depende del que en cada caso sea económicamente rentable. Un ejemplo, en Inglaterra, fue el “Proyecto de Piedras Calientes HDR” (sigla en inglés: HDR, Hot Dry Rocks), abandonado después de comprobar su inviabilidad económica en1989. Los programas HDR se están desarrollando en AustraliaFranciaSuizaAlemania. Los recursos de magma (rocas fundidas) ofrecen energía geotérmica de altísima temperatura, pero con la tecnología existente no se pueden aprovechar económicamente esas fuentes.

  3. En la mayoría de los casos la explotación debe hacerse con dos pozos (o un número par de pozos), de modo que por uno se obtiene el agua caliente y por otro se vuelve a inyectar en el acuífero, tras haber enfriado el caudal obtenido. Las ventajas de este sistema son múltiples:
    • Hay menos probabilidades de agotar el yacimiento térmico, puesto que el agua reinyectada contiene todavía una importante cantidad de energía térmica.
    • Tampoco se agota el agua del yacimiento, puesto que la cantidad total se mantiene.
    • Las posibles sales o emisiones de gases disueltos en el agua no se manifiestan al circular en circuito cerrado por las conducciones, lo que evita contaminaciones.

    .

    Desventajas

    Estas desventajas hacen referencia exclusivamente a la energía geotérmica que no es de baja entalpía doméstica (climatización geotérmica).

    1. En ciertos casos emisión de ácido sulfhídrico que se detecta por su olor a huevo podrido, pero que en grandes cantidades no se percibe y es letal.
    2. Contaminación de aguas próximas con sustancias como arsénicoamoníaco, etc.
    3. Contaminación térmica.
    4. Deterioro del paisaje.
    5. No se puede transportar (como energía primaria).
    6. No está disponible más que en determinados lugares, salvo la que se emplea en la bomba de climatización geotérmica, que se puede utilizar en cualquier lugar de la Tierra.

    Ventajas

    1. Es una fuente que evitaría la dependencia energética de los combustibles fósiles y de otros recursos no renovables.
    2. Los residuos que produce son mínimos y ocasionan menor impacto ambiental que los originados por el petróleo y el carbón.
    3. Sistema de gran ahorro, tanto económico como energético.
    4. No genera ruidos exteriores.
    5. Los recursos geotérmicos son mayores que los recursos de carbónpetróleogas natural y uranio combinados.[cita requerida]
    6. No está sujeta a precios internacionales, sino que siempre puede mantenerse a precios nacionales o locales.
    7. El área de terreno requerido por las plantas geotérmicas por megavatio es menor que otro tipo de plantas. No requiere construcción de represas, tala de bosques, ni construcción de conducciones (gasoductos u oleoductos) ni de depósitos de almacenamiento de combustibles.
    8. La emisión de CO2, con aumento del efecto invernadero, es inferior al que se emitiría para obtener la misma energía por combustión.
    9. La energía geotérmica es aquella energía que puede obtenerse mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra.

    INFORMACION DE WIKIPEDIA

abril 17, 2013 | Leave a comment  

Enerxía Marina

mariadiaz

La energía marina o energía de los mares (también denominada a veces energía de los océanos o energía oceánica) se refiere a la energía renovable producida por las olas del mar, las mareas, la salinidad y las diferencias de temperatura del océano. El movimiento del agua en los océanos del mundo crea un vasto almacén de energía cinéticao energía en movimiento. Esta energía se puede aprovechar para generar electricidad que alimente las casas, el transporte y la industria. Los principales tipos son:

  • Energía de las olas, olamotriz o undimotriz.
  • Energía de las mareas o energía marimotriz.
  • Energía de las corrientes: consiste en el aprovechamiento de la energía cinética contenida en las corrientes marinas. El proceso de captación se basa en convertidores de energía cinética similares a los aerogeneradores empleando en este caso instalaciones submarinas para corrientes de agua.
  • Maremotérmica:se fundamenta en el aprovechamiento de la energía térmica del mar basado en la diferencia de temperaturas entre la superficie del mar y las aguas profundas. El aprovechamiento de este tipo de energía requiere que el gradiente térmico sea de al menos 20º. Las plantas maremotérmicas transforman la energía térmica en energía eléctrica utilizando el ciclo termodinámico denominado “ciclo de Rankine” para producir energía eléctrica cuyo foco caliente es el agua de la superficie del mar y el foco frío el agua de las profundidades.

Energía osmótica:es la energía de los gradientes de salinidad.

abril 17, 2013 | Leave a comment