Tomás Perales Benito - El universo de las energías renovables

6.7.2 Tecnología

6.7.3 Características

6.8 Instalaciones industriales

7. PROCEDIMIENTO EÓLICO

7.1 Introducción

7.2 Evolución

7.3 Aerogeneradores de eje horizontal

7.3.1 Sistema de captación

7.3.2 Transmisión mecánica

7.3.3 Generación eléctrica

7.3.4 Sistema de orientación

7.3.5 Sistema de regulación de potencia

7.3.6 Sistema de refrigeración

7.3.7 Sistema de sustentación

7.4 Aerogeneradores de eje vertical

7.5 Instalaciones

7.5.1 Aisladas

7.5.2 Parques eólicos en tierra

7.5.3 Parques eólicos en el mar

7.6 Características

7.7 Instalaciones industriales

8. PROCEDIMIENTO TÉRMICO DE BAJA TEMPERATURA: ACS

8.1 Introducción

8.2 Circulación natural

8.3 Circulación forzada

8.4 Circuitos hidráulicos

8.5 Componentes

8.5.1 Captadores solares

8.5.2 Intercambiador térmico

8.5.3 Acumulador

8.6 Sistema de apoyo

8.7 Centrales de control

9. PROCEDIMIENTO TÉRMICO DE ALTA TEMPERATURA

9.1 Introducción

9.2 Sistemas de vapor

9.2.1 Cilindro-parabólico

9.2.2 De torre

9.2.3 Almacenamiento térmico

9.3 Sistema de disco

9.3.1 Concentradores

9.3.2 Motor Stirling

9.4 Seguidores solares

9.4.1 Un eje

9.4.2 Dos ejes

9.4.3 Información de las coordenadas

9.5 Sistema de chimenea

9.5.1 Principio físico

9.5.2 Perspectivas

9.6 Instalaciones industriales

10. PROCEDIMIENTO HIDRÁULICO Y MARINO

10.1 Introducción

10.2 Tipos de instalaciones

10.3 Turbinas

10.3.1 Pelton

10.3.2 Francis

10.3.3 Kaplan

10.4 Control de velocidad y generación eléctrica

10.5 Recursos en el mar

10.5.1 Mareomotriz

10.5.2 Mareomotérmica

10.5.3 Undimotriz

10.6 Instalaciones industriales

11. PROCEDIMIENTO GEOTÉRMICO

11.1 Introducción

11.2 Recursos geotérmicos

11.3 Aprovechamiento de los recursos

11.3.1 Recursos de alta temperatura

11.3.2 Recursos de media temperatura

11.3.3 Recursos de baja temperatura

11.3.4 Recursos de muy baja temperatura

12. HIDRÓGENO187

12.1 Introducción

12.2 Un desarrollo en tres actos

12.3 Generación de hidrógeno

12.3.1 Electrolizadores

12.3.2 Transporte y almacenamiento del hidrógeno

12.4 Pilas de combustible

12.4.1 Topologías

12.5 Áreas de aplicación

12.6 Instalaciones industriales

13. BIOMASA

13.1 Introducción

13.1.1 Repercusión medioambiental

13.1.2 Repercusión económica

13.2 Retorno a los viejos combustibles

13.3 Aprovechamiento energético

13.3.1 Combustión

13.3.2 Gasificación

13.3.3 Pirólisis

13.4 Instalaciones industriales

14. INSTRUMENTOS DE MEDIDA, ANÁLISIS Y GESTIÓN

14.1 Introducción

14.2 Control

14.3 Monitorización

14.4 Climatología

14.4.1 Pirheliómetro

14.4.2 Piranómetro

14.4.3 Anemómetro

14.4.4 Veleta

ANEXO I. GLOSARIO DE TÉRMINOS TÉCNICOS

ANEXO II. UNIDADES DE ENERGÍA

ANEXO III. WEBS DE INTERÉS

ANEXO IV. BIBLIOGRAFÍA

1. CAMBIO CLIMÁTICO: SITUACIÓN Y PERSPECTIVAS

1.1. Introducción

Desde el inicio de la era industrial, hace aproximadamente 150 años, la superficie terrestre ha aumentado su temperatura en 0,6 °C y la altura del mar ha crecido entre 10 y 12 centímetros. La geosfera (tierra, agua y aire) ha acusado la mano del hombre durante todo este tiempo, con repercusión directa en la biosfera (los seres vivos) y advierten a través de los análisis científicos que un incremento de la temperatura global superior a 2 °C tendría efectos irreversibles. Es el cambio climático, asociado finalmente, después de mucha controversia, a causas andropogénicas, que responde al quebranto de sus condiciones naturales con la falta de precipitaciones en unas zonas e inundaciones en otras, desastres que están afectando a la vida de millones de personas. Lo han provocado dos efectos que se intentan frenar poniendo en juego un variado racimo de soluciones tecnológicas: el de invernadero y el de la capa de ozono. A su efectividad se confía el mantenimiento de nuestras condiciones actuales de bienestar, a lo que llamamos el desarrollo sostenible.

1.2. Efecto invernadero

La captura de las radiaciones solares con fines de aprovechamiento energético en la agricultura y sus derivados mediante los inofensivos espacios acristalados, ha dado nombre a una pesadilla en el ser humano actual: el efecto invernadero. No obstante, el temor que provoca presenta intensidades desiguales sobre la diversidad de pueblos y sus condiciones de vida: con preocupación por la merma del bienestar conseguido en el mundo desarrollado y con estremecimiento por la falta de precipitaciones o la llegada de fuertes inundaciones en el pobre.

El equilibrio medioambiental anterior, solo roto en ocasiones muy distantes en el tiempo, ha sido quebrado peligrosamente a consecuencia de ese desarrollo del que disfruta una pequeña porción del conjunto de los seres humanos. Hoy ya se certifica sin albergar las dudas de los años pasados, que el calentamiento global del planeta está relacionado directamente con la actividad humana del mundo desarrollado, como demuestra el siguiente dato: si globalmente el calentamiento en el período indicado anteriormente ha sido de 0,6 °C, en Europa, una región fuertemente industrializada, el incremento registrado se eleva a 1 °C.

El efecto invernadero se refiere a la retención del calor derivado del Sol en la atmósfera a consecuencia de un cinturón de gases, por los que se les ha dado el nombre. Entre ellos se encuentra el dióxido de carbono, el óxido nitroso y el metano. Los gases de efecto invernadero (GEI) son trasparentes a las radiaciones de la luz solar y absorbentes a las del espectro de infrarrojos de la superficie terrestre. En consecuencia, parte de las radiaciones solares se reflejan en el cinturón, para incidir de nuevo en la superficie terrestre y elevar la temperatura.

Figura 1.1. Efecto invernadero a consecuencia del aumento del cinturón de gases, que devuelven a la superficie parte de la energía solar reflejada.

Hasta la irrupción del llamado desarrollo industrial, la naturaleza equilibraba las emisiones y mantenía el ecosistema. Pero desde entonces las concentraciones han aumentado en torno a un 30% y con ello, incluso el dióxido de carbono, imprescindible para la vida, se ha convertido en su mayor enemigo. La concentración de CO 2,a consecuencia de la combustión de combustibles de origen fósil es la barrera que las naciones desarrolladas intentan derribar. Se cuantifican por partículas por millón (ppm) en la atmósfera. Si en el tiempo de referencia indicado la concentración era de 300 ppm, en el 2000 habían alcanzado la cifra de 380. Ahora, en el segundo decenio del nuevo siglo, se intenta que no sobrepasen la cantidad de 450, el límite impuesto. Pero conseguirlo supone el firme compromiso de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, para lo que se dispone de dos notables vías: reducir el consumo de combustibles de origen fósil por contribución de otras energías, como las renovables, y capturar y confinar el CO 2producido antes de su salida al ambiente. Ambos procedimiento son muy prometedores. El primero tiene actualmente un alto grado de desarrollo y el segundo claras perspectivas que llevan a considerar el dióxido a almacenar como materia industrial de muy diversos aprovechamientos.