Energía Geotérmica

Yacimientos Hidrotérmicos

El fluido, agua, se encuentra dentro de la Tierra gracias a numerosas filtraciones del terreno provocadas por lluvias, deshielos y ríos. El agua puede estar en estado gaseoso o líquido dependiendo de la presión y temperatura dentro del yacimiento.

La superficie está formada por:

• Foco de calor recubierto de roca impermeable caliente.
• Gracias al calor, la temperatura del agua se eleva, aumentando la presión. Si está a mucha temperatura, el agua se convierte en vapor a presión.
• Al perforarse la roca impermeable, el vapor o el agua asciende hasta la superficie aprovechando las diferentes condiciones.

Yacimientos Geopresurizados

Son iguales que los hidrotérmicos, pero en estos el agua/vapor se encuentra a mayor profundidad y sometida a grandes presiones. Se suele encontrar a unos 200ºC. También se suele encontrar a estas temperaturas gas natural, por lo que se obtienen 3 tipos de energía: calorífica del agua, presión del agua y química del gas natural.

Yacimientos de Roca Caliente

Están formados por roca caliente e impermeable y pueden llegar a temperaturas de hasta 300ºC. No suele haber ningún fluido en las rocas. El gran problema es que toda la roca es impermeable y el agua no puede pasar de un lado a otro.

Energía Eólica

El viento se origina por:

• La cantidad de Sol que incide sobre el aire, que lo calienta y hace que el viento suba y que otras masas frías ocupen su lugar, provocando el viento.
• Las condiciones atmosféricas de un lugar.
• La rotación terrestre.

Clasificación de las Máquinas Eólicas

Aeroturbinas de Eje Horizontal

Son las más utilizadas gracias a su avance tecnológico y comercial. Su funcionamiento consiste en elevar un eje vertical al suelo y orientar las aspas en la dirección del viento para que este las mueva.

• De potencias bajas (hasta 50kW): el número de aspas suele ser alto, de hasta 24, se suelen utilizar en medios rurales como medio de bombeo de agua o ayuda eléctrica de una vivienda.
• De potencias altas (más de 50kW): Suelen tener 3 palas con perfiles aerodinámicos como los de aviación. Para poder moverse necesitan vientos de más de 5m/s. El rendimiento aumenta dependiendo de la velocidad del aire, su rendimiento máximo lo consigue con vientos de 15m/s. Suelen juntarse varios aerogeneradores en una misma zona formando parques eólicos.

Aeroturbinas de Eje Vertical

Están menos avanzadas que las de eje horizontal y su uso es muy escaso, pero en un futuro se van a utilizar bastante más. Las más usadas son:

• Aeroturbina Darrieus
• Aeroturbina Savonius

Tipos de Centrales Hidráulicas

Minicentrales

Tienen una potencia menor a 10MW. Durante muchos años han sido la principal fuente de abastecimiento a pequeños pueblos y empresas cercanas a ríos.

Grandes Centrales

Tienen una potencia superior a los 10MW. Se suelen colocar en las cuencas de los ríos con grandes caudales.

Centrales de Bombeo Puro

Tienen 2 embalses, y durante el tiempo de mayor demanda se abren las compuertas dejando caer el agua hasta una turbina, haciéndola girar para generar electricidad. Cuando hay poca demanda, aprovechan esa energía sobrante para subir el caudal de agua del embalse inferior al superior.

Centrales de Bombeo Mixtas

Pueden hacer la misma función que la anterior incluso sin bombear agua del embalse inferior al superior. No necesitan bombear gracias a que este embalse es alimentado por un río, lo cual provoca que solo se bombee agua cuando haya excedente energético o poco caudal de río.

Sistemas de Cogeneración

Actualmente, muchas industrias suelen tener algún tipo de generador eléctrico propio, ya que todo lo que produzcan por sí mismas se lo ahorran a la hora de la factura. Suele haber 2 modelos:

Cogeneración Mediante Motor de Ciclo Diesel

El funcionamiento consiste en aplicar un motor diesel normal a un alternador para que genere electricidad. Generalmente, el calor sobrante se elimina con un radiador o con un ventilador que lo conduzca por unas canalizaciones para uso de calefacción…

Cogeneración Mediante Turbina de Gas (Vapor)

Es muy parecido al funcionamiento de los reactores de un avión. Se utilizan cuando hay necesidad de potencias superiores a un megavatio, se utilizan como combustible gas natural, biogás, queroseno… Por supuesto, la energía calorífica se aprovecha.

Métodos para Ahorrar Energía

Calefacción

• Aislar térmicamente las paredes.
• Cerrar las puertas que den a la calle.
• Abrir las ventanas para ventilar durante solo 10 minutos.
• Doble acristalamiento de ventanas.

Alumbrado

• Retirar de los enchufes los transformadores y distintos cargadores de aparatos electrónicos.
• Procurar apagar todas las luces y aparatos cuando no se estén utilizando.

Fórmulas

P = 9,8 · Q · h

P = potencia teórica en kW

Q = caudal agua en m³/s

h = altura en metros

E = P · t = 9,8 · Q · h · t

E = energía teórica en kWh

t = tiempo en horas

Q = K · t · S

K = constante de radiación solar

t = tiempo en minutos

S = sección o área en cm³

Q = calor en calorías

P_viento = 0,37 · S · v³

P = potencia en vatios

S = sección en m²

v = viento en m/s

Q = P_c · m

E = C_e · m · (T_f – T_i)

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P_c(real) = P_c · p · [273 / (273 + tª)]

E_suministrada = P_c(real) · V

E_útil = m · C_e · (T_f – T_i)

Rendimiento = E_u / E_s