CENTRALES SOLARES FOTOVOLTAICAS

1.DEFINICIÓN DE OBJETIVOS:

Se denomina energía solar fotovoltaica a una forma de obtención de energía eléctrica a través de paneles fotovoltaicos.Los paneles, módulos o colectores fotovoltaicos están formados por dispositivos semiconductores tipo diodo que, al recibir radiación solar, se excitan y provocan saltos electrónicos, generando una pequeña diferencia de potencial en sus extremos. El acoplamiento en serie de varios de estos fotodiodos permite la obtención de voltajes mayores en configuraciones muy sencillas y aptas para alimentar pequeños dispositivos electrónicos.

2.VENTAJAS E INCONVENIENTES:

• VENTAJAS:

Las ventajas de la energía solar fotovoltaica son numerosas. En primer lugar, son sistemas silenciosos, limpios y respetuosos con el medio ambiente, y suponen un gran ahorro en el traslado de energía, puesto que se encuentran cerca del punto de consumo. Cuando se trata de centrales fotovoltaicas, se requiere poco tiempo para su construcción, cerca de las localidades a las que tiene que suministrar energía. En el caso de los paneles fotovoltaicos instalados en las viviendas, éstos requieren un mínimo mantenimiento ofreciendo un gran periodo de vida útil, con lo que se amortiza en un breve periodo de tiempo. En definitiva, su uso ofrece un suministro de energía continuo y fiable sin tener que depender de las fuentes de energía convencional.

• INCONVENIENTES:

En cuanto a los inconvenientes, las instalaciones fotovoltaicas tienen unas limitaciones que deben llevar a sus usuarios a la moderación en el consumo y al empleo de aparatos de consumo con elevados rendimientos. Asimismo, el precio y el gran tamaño de los paneles solares frenan su expansión, puesto que la tecnología disponible actualmente requiere de una gran superficie de captación.

3.FUNCIONAMIENTO CON TEXTO E IMÁGENES:

Algunos de los fotones, que provienen de la radiación solar, impactan sobre la primera superficie del panel, penetrando en este y siendo absorbidos por materiales semiconductores, tales como el silicio o el arseniuro de galio.Los electrones, subpartículas atómicas que forman parte del exterior de los átomos, y que se alojan en orbitales de energía cuantizada, son golpeados por los fotones (interaccionan) liberándose de los átomos a los que estaban originalmente confinados.Esto les permite, posteriormente, circular a través del material y producir electricidad. Las cargas positivas complementarias que se crean en los átomos que pierden los electrones, (parecidas a burbujas de carga positiva) se denominan huecos y fluyen en el sentido opuesto al de los electrones, en el panel solar.Se ha de comentar que, así como el flujo de electrones corresponde a cargas reales, es decir, cargas que están asociadas a desplazamiento real de masa, los huecos, en realidad, son cargas que se pueden considerar virtuales puesto que no implican desplazamiento de masa real.

4.IMPACTO AMBIENTAL:

La energia solar fotovoltaica, al igual que otras energi as renovables, constituye, frente a los combustibles fusiles, una fuente inagotable, contribuye al autoabastecimiento energetico nacional y es menos perjudicial para el medio ambiente, evitando los efectos de su uso directo (contaminación atmosférica, residuos, etc) y los derivados de su generación (excavaciones, minas, canteras, etc).

Al ser una energía limpia y renovable, no contamina y no necesita técnicas de corrección.

5.IMPLANTACIÓN EN ESPAÑA:

6.CURIOSIDADES ENCONTRADAS EN INTERNET:

Evolución de la producción de electricidad en centrales eólicas, de biomasa, de residuos urbanos y en instalaciones fotovoltaicas.
La producción de electricidad mediante aerogeneradores es con mucho la modalidad de más rápido crecimiento. En diez años ha pasado de ser testimonial a representar la cuarta en importancia, tras la producción térmica convencional, térmica nuclear e hidroeléctrica. Las previsiones del Plan de Fomento de las Energías Renovables apuntan a que se colocará prácticamente a la par con la hidroelectricidad en el año 2012.También crece, más paulatinamente, la producción eléctrica en centrales de biomasa.La generación de electricidad en incineradoras de residuos sólidos también aumenta poco a poco, pero a un ritmo más lento del previsto.La producción fotovoltaica crece sostenidamente, pero a un ritmo lento, y su contribución es mínima. No se prevé que sea un porcentaje importante de la producción de electricidad a medio plazo.

CENTRALES TÉRMICAS DE BIOMASA

1.DEFINICIÓN DE OBJETIVOS:

La biomasa es el conjunto de recursos forestales, plantas terrestres y acuáticas, y de residuos y subproductos agrícolas, ganaderos, urbanos e industriales.

Esta fuente energética puede ser aprovechada mediante su combustión directa a través de su transformación en biogás, bioalcohol, etc.

Los métodos de conversión de la biomasa en combustible pueden agruparse en dos tipos: conversión bioquímica y conversión termoquímica. De la primera, se puede obtener el etanol y metano mediante la fermentación alcohólica y digestión anaerobia. De la segunda, se puede obtener gas pobre, carbón y jugos piroleñosos mediante gasificación y pirolisis.

2.VENTAJAS E INCONVENIENTES:

VENTAJAS:

• Cuesta poco y no implica riesgos
• Evita la dependencia energética de otros países.
• Los residuos son mínimos.

INCONVENIENTES:

• No puede transportarse
• Deteriora el paisaje
• Contaminación térmica
• Posible contaminación de aguas

3.FUNCIONAMIENTO CON TEXTO E IMÁGENES:

Las plantas de gasificación están basadas en un concepto modular, pudiendo procesar entre 8.000 y 60.000 toneladas de biomasa por año.

El gas obtenido a partir de las plantas de gasificación, se utiliza como combustible en los grupos motor-generador GUASCOR, que lo transforman en energía eléctrica que se exporta al sistema eléctrico.

4.IMPACTO AMBIENTAL:

Esta es la única fuente de energía que aporta un balance de CO₂ favorable, siempre y cuando la obtención de la biomasa se realice de una forma renovable y sostenible de manera que el consumo del recurso se haga más lentamente que la capacidad de la Tierra para regenerarse. De esta manera la materia orgánica es capaz de retener durante su crecimiento más CO_{2 del que libera en su combustión, sin incrementar la concentración de CO2}

5.IMPLANTACIÓN EN ESPAÑA CON MAPA Y FOTOS:

6.CURIOSIDADES ENCONTRADAS EN INTERNET:

La central eléctrica de biomasa más grande del mundo acaba de ponerse en servicio en el extremo este de Alemania, en la frontera germanopolaca, en un pueblo llamado Penkun. Se compone de gigantescos "digestores", recipientes de hormigón de 2500 m3 de capacidad, en los cuales fermentan residuos agrícolas de toda clase. Por lo tanto se asemeja, a vista de pájaro, a una refinería con sus alineaciones de recipientes.

CENTRALES HIDROELÉCTRICAS

1.DEFINICIÓN DE OBJETIVOS:

Una central hidroeléctrica es aquella que utiliza energía hidráulica para la generación de energía eléctrica. Son el resultado actual de la evolución de los antiguos molinos que aprovechaban la corriente de los ríos para mover una rueda

En general estas centrales aprovechan la energía potencial que posee la masa de agua de un cauce natural en virtud de un desnivel, también conocido como salto geodésico. El agua en su caída entre dos niveles del cauce se hace pasar por una turbina hidráulica la cual trasmite la energía a un generador donde se transforma en energía eléctrica.

2.VENTAJAS E INCONVENIENTES:

VENTAJAS:

- No requiere combustibles, sino que usan una forma renovable de energía.

- Es limpia y no contamina el sistema

- No contamina a la atmósfera

- No depende de combustibles fósiles

INCONVENIENTES:

- Las instalaciones producen un gran impacto visual

- La construcción de presas es muy costosa

3.FUNCIONAMIENTO CON TEXTO E IMÁGENES:

La energía se 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.

4.IMPACTO AMBIENTAL:

El impacto ambiental de una central reversible tiene algunas particularidades importantes que conviene recordar:

• Prácticamente no tiene consumo de agua, excepto la evaporación, que se produce en los tanques superior e inferior.
• Su localización, para ser eficiente, debe estar próxima a los grandes centros de consumo, y por lo tanto el impacto visual puede ser importante.

5.IMPLANTACIÓN EN ESPAÑA CON MAPA Y FOTOS:

6.CURIOSIDADES ENCONTRADAS EN INTERNET:

La primera central hidroeléctrica se construyó en 1880 en Northumberland, Gran Bretaña. El principal impulso 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 electricidad.

CENTRALES TÉRMICAS

1.DEFINICIÓN DE OBJETIVOS:

Una central termoeléctrica o central térmica es una instalación empleada para la generación de energía eléctrica a partir de la energía liberada en forma de calor, normalmente mediante la combustión de combustibles fósiles como petróleo, gas natural o carbón. Este calor es empleado por un ciclo termodinámico convencional para mover un alternador y producir energía eléctrica. Este tipo de generación eléctrica es contaminante pues libera dióxido de carbono.
Por otro lado, también existen centrales termoeléctricas que emplean fisión nuclear del uranio para producir electricidad. Este tipo de instalación recibe el nombre de central nuclear.

2.VENTAJAS E INCONVENIENTES:

VENTAJAS:
Son las centrales más baratas de construir (teniendo en cuenta el precio por megavatio instalado), especialmente las de carbón, debido a la simplicidad (comparativamente hablando) de construcción y la energía generada de forma masiva. Las centrales de ciclo combinado de gas natural son mucho más baratas (alcanzan el 50%) que una termoeléctrica convencional, aumentando la energía termica generada (y por tanto, las ganancias) con la misma cantidad de combustible, y rebajando las emisiones citadas más arriba en un 120%, 0,35 kg de CO2, por kWh producido.

INCONVENIENTES:
El uso de combustibles fósiles genera emisiones de gases de efecto invernadero y de lluvia ácida a la atmósfera, junto a partículas volantes (en el caso del carbón) que pueden contener metales pesados. Al ser los combustibles fósiles una fuente de energía finita, su uso está ilimitado a la duración de las reservas y/o su rentabilidad económica. Sus emisiones térmicas y de vapor pueden alterar el micro clima local. Afectan negativamente a los ecosistemas fluviales debido a los vertidos de agua caliente en estos. Su rendimiento (en muchos casos) es nulo (comparado con el rendimiento ideal), a pesar de haberse realizado grandes mejoras en la eficiencia (un 90-91% de la energía liberada en la combustión se convierte en electricidad, de media).

3.FUNCIONAMIENTO:

En las centrales térmicas convencionales, la energía química ligada por el combustible fósil se transforma en energía eléctrica. Se trata de un proceso de refinado de energía. El esquema básico de funcionamiento de todas las centrales térmicas convencionales es prácticamente el mismo, independientemente de que utilicen carbón, fuel-óil o gas.

4.IMPACTO AMBIENTAL:

La emisión de residuos a la atmósfera y los propios procesos de combustión que se producen en las centrales térmicas tienen una incidencia importante sobre el medioa ambiente. Para tratar de paliar, en la medida de lo posible, los daños que estas plantas provocan en el entorno natural, se incorporan a las instalaciones diversos elementos y sistemas.

El problema de la contaminación es máximo en el caso de las centrales termoeléctricas convencionales que utilizan como combustible carbón. Además, la combustión del carbón tiene como consecuencia la emisión de partículas y ácidos de azufre.^[3] En las de fueloil los niveles de emisión de estos contaminantes son menores, aunque ha de tenerse en cuenta la emisión de óxidos de azufre y hollines ácidos, prácticamente nulos en las plantas de gas.

En todo caso, en mayor o menor medida todas ellas emiten a la atmósfera dióxido de carbono, CO2. Según el combustible, y suponiendo un rendimiento del 40% sobre la energía primaria consumida, una central térmica emite aproximadamente:

		Combustible	Emisión de CO2 kg/kWh
		Gas natural	0,44
		Fuelóleo	0,71
		Biomasa (leña, madera)	0,82
		Carbón	1,45

Las centrales de gas natural pueden funcionar con el llamado ciclo combinado, que permite rendimientos mayores (de hasta un poco más del 50%), lo que todavía haría las centrales que funcionan con este combustible menos contaminantes.

5.IMPLANTACIÓN EN ESPAÑA:

6.CURIOSIDADES

Las 22 centrales térmicas de carbón de nuestro país proveen un 23% de la generación eléctrica y son las responsables del 64% de las emisiones de CO₂ del sector. Así lo refleja el informe que acaba de publicar la organización ecologista Greenpeace.

El estudio "El carbón en España, un futuro negro" detalla que España importa más del 60% del carbón que consume frente al 15% de promedio internacional. "El gobierno quiere mantener estas centrales como una fuente de energía

estratégica, cuando nuestro verdadero potencial son las energías renovables", afirma José Luis García, responsable de la campaña Cambio Climático y Energía de Greenpeace. Para este ecologista, las subvenciones que reciben las centrales térmicas, que superan los 2.500 millones de euros, "son un regalo por contaminar". Según García, "el dinero destinado a subvenciona

r el carbón nacional en dos años equivale a lo que costaría financiar los proyectos eólicos necesarios para producir la misma electricidad que la que produce ese carbón".