Notas de Interés: Energía

Paneles Solares

Los paneles solares surgen como una alternativa de generación eléctrica no contaminante. Tienen un alto costo inicial (lo cual es relativo) y van desde 1 US$/W en adelante. Así, una implementación residencial cuyo consumo sea de aproximadamente de 20 KWh diario, podría requerir de una instalación de aproximadamente 3 KW en paneles con sus aditamentos como lo son bancos de baterías e inversores. La capacidad a instalar deberá ser siempre un poco mayor al consumo máximo debido a que su exposición a la luz solar es solo una parte del día y almacenan la energía eléctrica en baterías destinadas para suplir los requerimientos luego de pasar a través de un inversor.
La implementación de paneles solares es sencilla y practicamente cualquier persona puede hacerla. Se recomienda revisar cuidadosamente el dimensionamiento de una planta solar antes de adquirirla para confirmar que efectivamente podrá satisfacer las necesidades.

Plantas Híbridas

Estas son plantas de generación eléctrica creadas con el fín de minimizar los agentes contaminantes tanto de los combustibles fósiles debido a la disminución de la emisión de dioxido de carbono como por minimizar el ruido durante horas que pudiesen considerarse "no laborables" dado que proporcionan la energía a través de bancos de baterías propios.
Hay muchas formas de crear una planta híbrida, estas, estan creadas para servir cargas pequeñas, de unos 2 KW como carga pico durante las 24 horas del día. El motor utiliza combustible diesel y solo opera 8 horas al día con solo 20 litros de combustible durante el tiempo que carga bancos de baterías incorporados en la misma para suplir la demanda de energía durante las siguientes 16 horas en la cual el motor se encuentra apagado.
El generador eléctrico, que es el otro elemento importante, es en corriente continua y permite en el caso de operadores de telecomunicaciones y estaciones de comunicación, alimentar los equipos en forma directa y sin uso de rectificadores de connversión de energía AC a DC. Vienen con bancos de baterías en 24 o 48 VDC para almacenaje de energía y alimentación durante las horas en que el generador se encuentra apagado. En los casos que se tenga algunas cargas AC, se recomienda incorporar inversores.

Plantas Hidroléctricas

Las Plantas Hidroeléctricas tienen muchos adversarios en esta época de "conservacionismo", sin embargo, su impacto ha sido reducido con mucho más eficacia que 50 años atrás. El avance tecnológico ha alcanzado a todas las disciplinas del saber humano y entre ellos, a los propios ecologistas que también han avanzado notablemente en la protección de las especies.
Es importante señalar que la generación a partir de la quema de combustibles fósiles, será siempre mas dañino y menos ecologista que la construcción de una planta hidroeléctrica. Las plantas hidroeléctricas impactan el medio ambiente en menor grado que el producido por la generación a partir de la quema de combustibles fósiles.
Un proyecto para construir una planta hidroeléctrica, por corto que sea, requerirá de unos 15 años, es decir, que por mucho esfuerzo que hagamos, no será posible la substitución de la quema de combustibles fósiles antes de que ellos se agoten por si solos, que se estima sea en unos 35 años.
Muchos especialistas coinciden que si existe una planta hidroeléctrica, conviene su mantenimiento y modernización. Entre los problemas mas comunes destacan la falta de oxigenación de las aguas y la ineficiencia de las turbinas. Soluciones para ambas han sido implementadas con éxito y bien vale la pena implementarlos a nivel mundial de forma que la energía adicional obtenible sería aproximadamente de unos 120 GW, lo cual a su vez, sería equivalente a la construcción de unas 10 nuevas plantas del mismo tipo a nivel mundial.

Plantas Eólicas

El aprovechamiento de los vientos es definitivamente una gratuidad de energía dada por la naturaleza. Su aprovechamiento es simple cuando se trata de pequeñas plantas con tan solo tener la certeza de que habrá viento para hacer girar las pequeñas turbinas que se desee instalar en la finca, parcela o la misma residencia dentro del área urbana. La pretención de cubrir toda la demanda eléctrica con turbinas de viento requiere de estudios que permitan asegurar que la planta a instalar funcionará dentro de los parámetros indicados por el fabricante y los mismos seran cumplidos a cabalidad.
Conocer la duración e intensidad de los vientos en el área en la cual vayan a ser instaladas turbinas requiere de mediciones precisas. La instalación de una planta de 2 KW para una finca puede no ser efectiva si la misma cuenta con una disponibilidad de vientos de solo 4 horas, asumiendo que la intensidad de la misma sea la deseada. El tiempo de operación diaria de las turbinas multiplicada por su capacidad, nos dará aproximadamente la capacidad de energía almacenada en las baterías que podrá ser aprovechada cuando no se tenga vientos. De ello, lo importante de evaluar la disponibilidad de vientos a velocidad adecuada.
Al igual que otras plantas de energía renovable, las plantas eólicas permiten almacenar la energía en bancos de baterías que conectados a inversores permiten la alimentación y usos de equipos en corriente alterna.

Plantas Nucleares

Muchas son las protestas sobre la construcción de Plantas Nucleares. Muchas de las protestas se derivan de los accidentes ocurridos en los últimos años como el caso de Chernobil en Rusia. Los avances en plantas nucleares han sido inmensos y su peor adversario sigue siendo el manejo de los desechos.
Si se quisiese substituir las plantas de generación a carbon u otro combustible fósil, con el uso de plantas nucleares, nos daríamos cuenta que su construcción requiere de años y de combustible "especial" cuyas restricciones "por seguridad" sea esta militar o salubridad impiden su explotacón. Y si dichas restricciones desaparecen, encontraríamos que las reservas mundiales de los mismos se verían agotadas en los proximos 40 años. Es decir, la solución a la crisis energética no parece tener salida mediante la construcción de este tipo de plantas.
La operación de las plantas nucleares existentes aunado a las nuevas que pudiesen construirse en los próximos 40 años no alacanzarían para suplir la demanda mundial en mas del un 10% con la posibilidad que los materiales requeridos para la fusión nuclear esten extintos.

Plantas de Mareas

En caso de no estar muy relacionados con la vida marina o bien, cercana a la costa, la palabra marea es escuchada muy pocas veces y relacionada mas con una escases de pecado en el mercado relacionado con "marea roja" y expresiones similares.
Las mareas se producen a diario y en todas partes del mundo y estan estrechamente relacionadas con la interación de los movimientos entre el sol y la luna. Fuerzas gravitacionales actúan sobre los oceanos y producen movimientos que suben y bajan el nivel del mar. En esos movimientos de subida, que básicament se refiere al nivel del mar, se aprovecha y atrapa el agua de forma tal que cuando va a volver al mar u océano, se hace pasar a través de turbinas que hacen posible su aprovechamiento eléctrico. En San Malo, Francia, hace ya unos 50 años se hizo la primera explotación comercial de una planta de mareas con una capacidad de 40 MW haciendo posible la extracción de mas de 400 GWh anuales. Esta capacidad no es desdeñable y al igual que muchas otras tecnologías modernas hacen posible un mejor vivir sin deteriorar el ambiente.
Técnicos y especialistas en el mundo siguen trabajando en prototipos para hacer la explotación de las mareas en forma mas intensiva. Entre ellas, cabe destacar los esfuerzos en desarrollos de turbinas que sumergidas en el agua que hacen posible la conversión de las corrientes marinas en energía eléctrica.

Plantas de Olas

Aunque pueda parecer extraño, las olas marinas no solo son aprovechadas por los adolescentes para surfear. Las olas marinas son una manifestación de energía que ocurre, entre fenomenos varios, por la fuerza de atracción gravitacional y por el contacto entre los vientos y las superficies marinas. Esa energía puede ser aprovechada para obtener energía eléctrica, lo que a su vez, no es un invento moderno.
La energía potencial de las olas marinas ha sido explotadas "electricamente" a partir del mismo concepto con el cual se mueve un piston en un vehículo, en el primero, omitiendo detalles, las olas penetran en una cámara que por efecto de gravedad caen en un piston que accionan una turbina que genera electricidad, mientras que en el segundo, los pistones caen por la explosión o quema del combustible.
En Europa se encuentran algunas "granjas de olas" en las cuales se han obtenidos cámaras con capacidades de 2 MW. Dinamarca, España y Portugal han hecho grandes inversiones al respecto y en la actualidad, la primera granja comercial del mundo tiene una capacidad de 525 MW ubicada en Aguçadora, Portugal.