ENERGIAS ALTERNATIVAS Las energías alternativas son fuentes de obtención de energías que serian una alternativa a otras tradicionales y producirían un impacto ambiental mínimo, sin destrucción del medio ambiente, además renovables, lo que ha dado un positivo resultado a la escasez de fuentes de energía convencionales en todo el mundo, estas han sido investigadas y desarrolladas con algunas intensidades en las últimas décadas. Son las que se aprovechan directamente de recursos considerados inagotables como el sol, el viento, los cuerpos de agua, la vegetación o el calor interior de la tierra. TIPOS DE ENERGIAS ALTERNATIVAS Algunas de ellas son: ENERGIA EOLICA: Es la energía producida por el viento y ha sido utilizada por el hombre en la navegación, en los molinos de viento. Esta energía es una fuente inagotable y no contaminante, pero es irregular. Aunque su implementación es algo costosa es un buen recurso para producir energía a bajo costo, lo que se buscaría para esto son corrientes de aire estables y apropiadas para un funcionamiento más o menos continuo. La energía eólica evita la introducción en la atmosfera de más de 3 millones de toneladas de CO2, cada año y otros contaminantes. El viento es una fuente inagotable y no contaminante, pero es irregular y el sistema de almacenaje en baterías ha sido desarrollado pero necesita mayor perfección. El viento es una manifestación indirecta de la energía del sol, el 0.7% de esta relación es transmitida en energía cinética de los vientos. El recurso energético es muy variable tanto en el tiempo como en su localización. La variación con el tiempo ocurre en intervalos de segundos y minutos (rachas), horas (ciclos diarios), y meses (variaciones estacionales). ENERGIA SOLAR: Es la fuente primaria de luz y calor en la tierra, por esta razón se puede considerar como una fuente renovable; para generarla, se usa como fuente la radiación solar que llega a la Tierra. Este tipo de energía es gratuita, no genera emisiones y es silenciosa. Además es una de las pocas tecnologías renovables que pueden ser integradas al paisaje urbano y es útil en zonas rurales de difícil acceso. En lo que se refiere a aspectos técnicos de la energía solar, podemos observar dos vertientes: Primero tenemos la energía solar fotovoltaica que es el aprovechamiento del efecto fotovoltaico para transformar la radiación solar en energía eléctrica. Por otra parte la energía solar térmica, que es la forma de aprovechar el calor solar directamente, para beneficio y disfrute del ser humano. También hay que señalar la relevancia que tiene en nuestros días el aprovechamiento pasivo de la radiación que nos llega del sol, que consiste en aprovechar de una forma pasiva las cualidades tanto climáticas como lumínicas de la radiación solar para el acondicionamientos de espacios con una visión arquitectónica y constructiva más respetuosa con el medio ambiente, con la que se lograra ahorrar gran cantidad de energía. ENERGIA GEOTÉRMICA: Se considera como un tipo de energía no convencional ya que es un factor importante para el desarrollo energético futuro, este tipo de energía es producida en el interior de la tierra, los sistemas conectivos de agua subterránea captan dicho calor, alcanzando la superficie a través de las rocas porosas o fallas geológicas lo cual hace que sea potencialmente relevante en zonas geográficas especificas. El calor telúrico es conducido a través del manto hacia la superficie terrestre que asciende con un flujo promedio haciéndose difuso para las aplicaciones prácticas, dado que existen zonas anómalas en las cuales la variación de la temperatura es mayor; esto puede ser en las zonas volcánicas, o en contacto entre placas corticales. Los sistemas conectivos de agua subterránea captan dicho calor, alcanzando la superficie a través de rocas porosas o fallas geológicas. Su aplicación práctica principal es la localización de yacimientos naturales de agua caliente, fuente de la energía geotérmica, para su uso en generación de energía eléctrica, en calefacción o en procesos de secado industrial. El calor se produce entre la corteza y el manto superior de la Tierra, sobre todo por desintegración de elementos radiactivos. Esta energía geotérmica se transfiere a la superficie por difusión, por movimientos de convección en el magma (roca fundida) y por circulación de agua en las profundidades. Sus manifestaciones hidrotérmicas superficiales son, entre otras, los manantiales calientes, los géiseres y las fumarolas. Los primeros han sido usados desde la antigüedad con propósitos terapéuticos y recreativos. Los colonos escandinavos en Islandia llevaban agua desde las fuentes calientes cercanas hasta sus viviendas a través de conductos de madera. ENERGIA DE BIOMASA: La biomasa es cualquier material de tipo orgánico proveniente de seres vivos que puede utilizarse para producir energía, se produce al quemar biomasa, como madera o plantas. Se han utilizado tecnologías que dependen de la cantidad y clase de biomasa disponible. Con los principales sistemas de transformación pueden obtenerse combustibles, energía eléctrica, fuerza motriz o energía térmica. Este tipo de energía emite poco dióxido de carbono y podría ser una solución a los métodos alternativos para eliminar desechos (entierro de basura y quema al aire libre). La dificultad es que requiere alta inversión de capital y su rentabilidad sólo se vería a largo plazo. La biomasa al igual que la eólica, proviene en última instancia de la energía solar convertida por la vegetación, por medio de la fotosíntesis en materia orgánica. Dicha conversión puede ser por combustión directa o por la transformación de la materia en otros combustibles. La biomasa es materia viva que ha estado viva recientemente. Pueden ser un conjunto de materia biológicamente renovable, (madera, células, resto de comida), por extensión, la energía que proviene de la fermentación o la combustión, o sea del quemado de los desechos o por la fermentación de los desechos orgánicos que están sepultados. De las dos Formas se puede obtener gas o electricidad. El término es utilizado con mayor frecuencia en las discusiones relativas a la energía de biomasa, es decir, al combustible energético que se obtiene directa o indirectamente de recursos biológicos. La energía de biomasa que procede de la madera, residuos agrícolas y estiércol, continúa siendo la fuente principal de energía de las zonas en desarrollo. Ejemplo en la provincia de Sichuan, en China, donde se obtiene gas a partir de estiércol. Los combustibles derivados de la biomasa abarcan varias formas diferentes, entre ellas los combustibles de alcohol el estiércol y la leña. El proceso de fermentación, tiene dos grupos esenciales de bacteria: El primer grupo licua y transforma los compuestos en ácidos. El segundo grupo fermenta los ácidos convirtiéndolos en gas metano. ENERGIA HIDRAULICA: Es aquella que usa como fuente, la fuerza del agua de ríos y lagos. Se transforma mediante las plantas de generación hidráulica y genera electricidad. Para generar este tipo de energía se deben construir represas, que pueden incluir la desviación del curso de ríos, inundación de tierras arables y el desplazamiento de personas. Por otro lado, los hábitats silvestres son afectados y los peces pueden morir atrapados en las turbinas. La energía hidráulica es una energía limpia, y autosuficiente, es la que se obtiene del aprovechamiento del movimiento del agua. En otras palabras, es la transformación de la energía potencial y cinética de un curso de agua en energía eléctrica disponible. Esta obtiene de la caída del agua desde cierta altura a un nivel inferior lo que provoca el movimiento de ruedas hidráulicas o turbinas. La hidroelectricidad es un recurso natural disponible en las zonas que presentan suficiente cantidad de agua. Su desarrollo requiere construir pantanos, presas, canales de derivación, y la instalación de grandes turbinas y equipamiento para generar electricidad. Dentro de la energía hidráulica encontramos a la energía hidroeléctrica que no es renovable y se produce por medio del ciclo del agua con capacidad de transformación en dos tipos: Mecánica: mediante motores eléctricos, necesarias para mover ascensores, grúas, etc. Luminosa: mediante la descarga en los tubos fluorescentes y a su paso por el filamento de las ampolletas. La energía hidroeléctrica se encuentra en un punto muy avanzado respecto al desarrollo tecnológico. Energía eléctrica obtenida por la fuerza hidráulica y de la siguiente manera funciona: El caudal de agua se controla y se puede mantener casi constante. El agua se transporta por unos conductos o tuberías forzadas, controlados con válvulas y turbinas para adecuar el flujo de 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 de agua; las turbinas Francis se utilizan para caudales grandes y saltos medios y bajos, y las turbinas Pelton para grandes saltos y pequeños caudales. LA ENERGIA MAREOMOTRIZ: Los océanos cubren más del 70% de la energía terrestre. En ellos se pueden encontrar dos tipos de energía: la térmica que proviene del calentamiento solar y la mecánica a partir de las mareas y las olas. El sol calienta la superficie de los océanos en una proporción muy alta, en comparación con las zonas profundas, de esta manera se crea una diferencia de temperaturas que también puede ser aprovechada, pero es insegura por los fenómenos a que están sujetos los océanos. El Mar es una enorme reserva energética, por ocupar gran parte de la superficie del planeta. La energía de las mareas puede emplearse para producir electricidad. En el verano de 1966 se puso en marcha una planta de energía mareomotriz de 240.000 Kw. en el río Rance, un estuario del canal de la Mancha, en el noroeste de Francia. La marea ascendente del río fluye a través de un dique, mueve unas turbinas y luego queda retenida tras él. Cuando la marea desciende, el agua atrapada se libera, atraviesa el dique y mueve de nuevo las turbinas. Estas plantas de energía mareomotriz desarrollan su máxima eficiencia cuando la diferencia entre las mareas alta y baja es grande, como en el estuario de Rance, donde es de 8,5 metros. Las mareas altas mayores del mundo se producen en la bahía de Fundy en Canadá, donde hay una diferencia de unos 18 metros. Se debe distinguir entre diversas formas de aprovechamiento de su energía: Mareas, Olas, Corrientes, Calor. MAREAS Se basa en el movimiento armónico de subida y bajada del agua, mediante turbinas colocadas en una presa que reciben dicho movimiento del agua. Cuando el rango (diferencia de alturas) supera los 5 metros, podemos hablar de competitividad en la producción energética, siendo esta la energía que se considera con mayor rentabilidad energética. OLAS Se trata de aprovechar a través de bombas hidráulicas el movimiento de cuerpos oscilantes movidos por olas, o bien otro tipo de aprovechamiento, que se basa en que las olas llenan un depósito elevado, que al descargarse mueven unas turbinas hidráulicas situadas en la base. ENERGIA NUCLEAR: La energía nuclear es una de las formas de obtener electricidad en gran escala. Una de las fuentes de energía más modernas y que sin lugar a dudas ha levantado más polémica, es sin duda la energía nuclear. Ella compite con el carbón, el óleo combustible y el gas natural. Sin embargo, en las próximas décadas estos combustibles serán extintos o quedarán extremamente. nocivos para el medio ambiente Tipos de energía nuclear FISIÓN. FUSIÓN. En las centrales nucleares, el proceso que se controla es el final, ya que en ellas, se genera energía de forma lenta, pues de lo contrario el reactor se convertiría en una bomba atómica, debido a que la mayor parte de la energía se libera al final. Dentro de las aplicaciones de la energía nuclear encontramos: Medicina nuclear Irradiación de alimentos Aplicaciones industriales Monitoreo de trazadores Ensayos no destructivos Los reactores nucleares más utilizados en el mundo (alrededor de las tres cuartas partes) son del tipo PWR. El combustible utilizado es uranio enriquecido, y se emplea agua normal tanto para el moderador como para el refrigerante. El reactor suele ser parado para efectuar la sustitución de combustible, en realidad, posee la ventaja de que las varillas de combustible podrían ser extraídas e insertadas en el núcleo de forma individual, permitiendo mantener el reactor en funcionamiento El líquido refrigerante es agua pesada, que se le hace circular a través de unos tubos que atraviesan horizontalmente la calandria. Asimismo, dentro de los tubos se sitúan las varillas de combustible (uranio enriquecido). Dentro de las ventajas que se encuentran con el uso de las energías alternativas encontramos: Mínimo impacto sobre el medio ambiente. No generan residuos difíciles de tratar, ni gases contaminantes como lo hacen los combustibles fósiles. Son autóctonas, no hay importación. Hay una disminución de la dependencia energética. Los impactos que producen son pequeños, de fácil minimización. Generan puestos de trabajo en su construcción, mantenimiento y explotación. Instrumento para lograr un desarrollo en tecnología nacional. ENERGIAS ALTERNATIVAS EN COLOMBIA Por su gran cantidad de ríos, la electricidad en Colombia proviene principalmente de plantas hidroeléctricas, y en segundo lugar los combustibles fósiles, cuyas reservas se están agotando rápidamente. El país tiene 28,1 megavatios de capacidad instalada en energía renovable (excluyendo a las centrales hidroeléctricas), consistente principalmente en energía eólica. El país tiene varios recursos energéticos aún sin explorar como la energía solar, eólica, y centrales mini hidráulicas. De acuerdo con un estudio por el Programa de asistencia para la administración del Sector energético del Banco Mundial, La sola explotación suficiente de energía eólica podría cubrir más de lo que el país necesita. Colombia es un país privilegiado frente a otras naciones, porque dispone de una amplia gama de energías para abastecer la demanda de fluido eléctrico, tanto del sector productivo como de la sociedad en general. Entre esas diversas posibilidades están los sistemas alternativos compuestos por fuentes eólicas, solares, geotérmicas y de biomasa. Y aunque los proyectos desarrollados para producir electricidad con este tipo de sistemas son muy puntuales, la participación que vienen ganando en el país es significativa. La información que tiene la Unidad de Planeación Minero Energética (Upme), sobre la generación de energía eólica en Colombia actualmente es de 18,4 megavatios (MW) y en biomasa de 35 MW. “A pesar de ser un aporte pequeño, se observa que cada día van tomando mayor relevancia en el mercado eléctrico colombiano y la tendencia es que, a medida que vayan cogiendo fuerza en el mundo, se desarrollen cada día más en la nación”, considera el presidente de Promigas, Antonio Celia. Otro factor que beneficia al territorio es la diversificación que tiene para producir energía, porque al poseer gas natural, carbón, recursos hídricos, petróleo y otras alternativas, se vuelve más competitivo frente a otros estados, donde se dispone de pocos medios para satisfacer la potencia suficiente que necesitan para funcionar. “Con esta multiplicidad de fuentes, Colombia puede moverse con mayor flexibilidad en el mercado energético, a diferencia de otros países que dependen de un solo combustible para suplir sus necesidades”, enfatiza Celia. CANTIDAD DE ENERGIA A pesar de que se vienen realizando importantes avances para utilizar fuentes no convencionales en la producción eléctrica, existen ciertos factores que hacen difícil su masificación. Según el presidente de Colinversiones, Juan Guillermo Londoño, “aunque un megavatio de electricidad instalado en una planta hidroeléctrica cuesta igual que en un parque eólico, la diferencia radica en la cantidad de electricidad producida, porque un aerogenerador no suministra todo el día corriente, por tanto, esto hace que sea poco atractivo producir fluido eléctrico con este sistema actualmente”. No obstante, señala que “Colombia tiene buenas expectativas de llegar a ofrecer importantes cantidades de energías alternativas, porque un estudio realizado sobre vientos indica que existe la posibilidad de generar 4.000 MW de energía eólica, pero los factores técnicos y financieros impiden por el momento que esto sea viable”. Un estudio realizado por The Pew Charitable Trusts, indica que esta tecnología es la que mayores recursos ha recibido por parte de los inversionistas privados, al totalizar el año pasado 95.000 millones de pesos. ENERGIA EOLICA Los vientos en Colombia están entre los mejores de Sudamérica. Regiones en donde se han investigado, como en el departamento de la Guajira, han sido clasificados vientos clase 7 (cerca de los 10 metros por segundo (m/s)). Colombia tiene un potencial estimado de energía eólica de 21GW solamente en el departamento de la Guajira (lo suficiente para satisfacer casi dos veces la demanda nacional de energía). Sin embargo, el país solamente ha instalado 19.5MW en energía eólica, explotando 0.4% de su potencial teórico. Esta capacidad la aprovecha principalmente el Parque de Jepirachí, desarrollado por Empresas públicas de Medellín (EPM) bajo Carbón Finance, un mecanismo anexado al Banco Mundial También hay varios proyectos bajo consideración, incluyendo un parque eólico de 200MW en Ipapure. ENERGIA SOLAR Colombia tiene suficientes recursos de Energía solar por su ubicación en la zona ecuatorial, pero el país se encuentra en una región compleja de los Andes donde los climas cambian frecuentemente. La radiación media es de 4.5 kWh/m2, y el área con mejor recurso solar es la Península de la Guajira, con 6kWh/m2 de radiación. De los 6 MW de energía solar instalados en Colombia (equivalente a aproximadamente 78,000 paneles solares), 57% está distribuido para aplicaciones rurales y 43 por ciento para torres de comunicación y señalizaciones de tránsito. Los sistemas solares pueden ser muy apropiados para aplicaciones en zonas rurales, donde la demanda de energía se encuentra en zonas alejadas por lo cual es muy caro conectarlo a la red nacional (UPME 2005). En Colombia se podría generar en mayor escala en las zonas del Magdalena, La Guajira, San Andrés y Providencia. ENERGIA GEOTERMICA El Instituto de Planificación y Promoción de Soluciones Energéticas para las Zonas No Interconectadas (IPSE) ha identificado 3 fuentes potenciales de energía geotérmica. Azufral, en el Departamento de Nariño, donde se encuentra el Volcán de Azufral. Cerro Negro-Tuffiño, también en el Departamento de Nariño, cerca del volcán de Chiles. Paipa, localizada en la Cordillera Oriental del Departamento de Boyacá. El potencial de las principales fuentes de energía geotérmica están resumidos así : Área Departamento Potencial Chiles-Cerro Negro Nariño Alto Azufral de Túqueres Nariño Alto Doña Juana Nariño Desconocido Grupo Sotará Cauca Desconocido Puracé Cauca Desconocido Machía Huila Alto Cerro Bravo Nariño Alto Nevado del Ruiz-Santa CaldasIsabel Risaralda Alto Cerro España Caldas Alto Machía Huila Alto ENERGIA DE BIOMASA Colombia tiene un gran potencial en biomasa de residuos agrícolas (banano, cascarilla de arroz, pulpa de café, y desperdicios de animales) pero se están realizando estudios con el bagazo de caña, puesto que este produce 1,5 millones de toneladas anuales. También se está estudiando la cascarilla de arroz que produce 457.000 toneladas al año. El potencial energético de la biomasa anual está estimado cerca de los 16 GWh, mucho menos que el 0.1% de la producción eléctrica actual. El potencial está distribuido como sigue: 11,828 MWh/año de residuos agrícolas. 2,649 MWh/año de bioetanol. 698 MWh/año de los residuos de las zonas forestales naturales. 658 MWh/año de biodiesel. 442 MWh/año de los residuos de bosques plantados. La región de Urabá en el norte del departamento de Antioquia tiene aproximadamente 19,000 hectáreas de siembra de banano, produciendo más de un millón de toneladas anualmente. Se ha estimado también que 85,000 Toneladas por año podrían producir 190 millones m3/año de biogás generado por siembra de café, equivalente a los 995,000 MWh. Además, los vertederos de las 4 principales ciudades de Colombia (Bogotá, Medellín, Cali y Barranquilla) podrían proveer 47 MW (0.3% de la capacidad instalada actual). ENERGIA HIDRAULICA La hidroelectricidad es un método altamente eficiente en la generación de electricidad y no contamina. Sólo es aconsejable para los países que tienen climas y topografías apropiadas, como Colombia, donde hay un gran desarrollo de estas infraestructuras. ENERGIA DE LOS OCEANOS Colombia, según el UPME, tiene un potencial estimado en los 3000 Km de costas colombianas de 30 GW. ENERGIAS ALTERNATIVAS Y MEDIO AMBIENTE Los vehículos ecológicos son muy útiles y adecuados para tareas de interés público ya que además de realizar su tarea específica permite promocionar y acercar las tecnologías verdes a la población. Toda ciudad o región que quiera ser ecológica debe lograr un sistema de tratamiento de residuos sólidos urbanos eficientes. No solo para mantener limpia a las ciudades sino para aprovechar los residuos como materias primas para su reinserción de nuevo al mercado y ganar dinero con ellos. El proceso de recolección es solo la primera fase ya que luego está el reciclaje y disposición final. La energía renovable o energía verde está tomando el protagonismo y sin duda alguna vendrá muy bien para que los ciudadanos puedan consumir este tipo de energía que tanto cuida del medio ambiente y que es un tipo de energía realmente muy adecuada para poder tener electricidad para el consumo de una buena cantidad de ciudadanos. El aumento de la energía renovable se debe en buena medida a que hay países que se ofrecen para poder llevar a cabo inversiones que son muy beneficiosas a lo largo de los años, ya que el futuro de la energía renovable hace posible que se pueda seguir invirtiendo, en especial en aquellos países en los que todavía no hay una cultura de la energía renovable muy importante, ya que se hace necesario que se pueda seguir fomentando gracias a las inversiones. Muchas veces pequeños actos cotidianos generan grandes impactos y no los percibimos. Un ejemplo de estas situaciones es el hecho de que los comercios que en verano tienen la puerta abierta emiten a la atmósfera 1 tonelada de CO2 al mes, esto lo informo la Confederación de Consumidores y Usuarios. Al tener prendido los aires acondicionados en los comercios y tener abierta las puertas hace que se produzca un excesivo gasto energético llegando a ser un derroche. El consumo de los aparatos de aires acondicionados es bastante elevado pese a que los fabricantes están mejorando su nivel de eficiencia. Por eso se les pide a los comerciantes que colaboren y cierren sus puertas, si tienen prendidos los aires acondicionados para reducir las emisiones de CO2. Con el simple acto de cerrar las puertas un comerciante puede ahorrar un 75% de la factura eléctrica. Tener la puerta abierta no atrae a mas clientes ni tenerlas cerradas los afecta negativamente por lo que todos deberían colaborar para reducir el gasto de electricidad. Es importante que los clientes también insten a los comercios a cerrar las puertas y ayudar a sensibilizar sobre la importancia de no derrochar energía y evitar la emisión de CO2 en el medio ambiente. Cientos de miles de comercios generan un gran impacto ambiental por las emisiones que producen y además sostienen una alta demanda energética. Si todos colaboramos podemos mejorar la calidad ambiental de las ciudades con pequeños cambios de hábitos o comportamientos diarios. Reducir el gasto energético es importante no solo para la economía particular del comercio sino para cuidar el medio ambiente. El uso racional de la electricidad y el ahorro de energía son vitales para luchar contra el cambio climático por lo que hay que trabajar en forma local para lograr resultados a nivel global. COMO CUIDAR EL MEDIO AMBIENTE DESDE CASA Todo el mundo sabe que hoy en día el cuidado del medio ambiente es fundamental para nuestra calidad de vida actual y para nuestros hijos en el futuro. Muchas veces culpamos a las grandes industrias de algunos problemas ambientales como la contaminación o el excesivo gasto energético, pero no tomamos conciencia de que nosotros también podemos ayudar desde casa. Aquí van algunas ideas: Cambia tu viejo monitor por uno de pantalla plana LCD. Estos monitores modernos consumen apenas un tercio de la electricidad que utilizan los monitores más grandes y con tubos. Lo mismo se puede aplicar a los televisores. Los de pantalla plana LCD consumen la mitad de la energía que los de plasma o los viejos televisores con tubo. Adquiere frutas y verduras locales y orgánicas. Los alimentos orgánicos evitan el uso de fertilizantes contaminantes y además son mucho más sanos. Puedes ayudar a la industria agrícola local si compras en las tiendas de tu ciudad . Utiliza pinturas ecológicas. Las pinturas ecológicas producen menos efectos tóxicos en el ambiente y en la salud de las personas que las pinturas comunes. Utiliza lamparitas de bajo consumo. Son un poco más caras que las tradicionales, pero te asombrarás al ver que una misma lamparita puede durarte años sin necesidad de cambiarla. • Aprende a reciclar. Es importante separar los residuos orgánicos de los papeles, latas, plásticos o vidrios. En muchos países las mismas empresas de residuos entregan bolsas de diferentes colores para que las familias separen sus residuos y se puedan reciclar algunos elementos. Si tienes jardín, puedes evitar el uso de pesticidas contaminantes del medio ambiente. ¿De qué manera? Invitando los pájaros a que también vivan allí. Construye pajareras que los atraigan y ellos solos se encargarán de alimentarse de esos insectos que tanto te molestan. Como verás, hay varias formas de ayudar al cuidado del medio ambiente desde casa y sin mucho esfuerzo. Es cuestión de comprometerse.