Académico e investigador del Instituto de Ciencias Químicas Aplicadas de la Universidad Autónoma de Chile. Académico, investigador y director del Instituto de Ciencias Químicas Aplicadas de la Universidad Autónoma de Chile.
La energía de nuestra estrella Capítulo 4. Desde el corazón de la Tierra
Biocombustibles. Capítulo 387
El poder del agua
EL AGUA
Luego, en el punto II, el flujo entra en contacto con los álabes de la turbina, pero, para conocer la velocidad de este proceso, es necesario observar dos fe-. A mayores altitudes, el sistema tendrá una mayor energía potencial que, en los álabes de la turbina, se convertirá casi por completo en energía cinética y generará más energía eléctrica.
La velocidad del viento
Durante miles de años, la humanidad ha utilizado la fuerza del viento como fuente de energía. Por ejemplo, los agricultores utilizaban molinos de viento para moler cereales para sus cultivos y bombear agua subterránea, como lo hacían los marineros.
EL VIENTO
En los últimos años, esta fuente de energía se ha implicado mucho en la producción de electricidad gracias al uso de aerogeneradores, que permiten convertir la fuerza del viento en electricidad con la ayuda de un generador. En las últimas décadas se inició en Chile una fase favorable para el desarrollo de la producción de electricidad a partir de fuentes de energía renovables no convencionales, donde la energía eólica era una de las más importantes.
La energía de nuestra estrella
EL SOL
Fueron diseñados reemplazando las obleas de silicio de las células de primera generación por finas obleas de otros semiconductores. Aunque teóricamente son más eficientes y tienen bajos costes de producción, su tecnología, al igual que las células de cuarta generación, aún se encuentra en fase experimental. Las células solares se crearon a partir de reacciones químicas que ocurren en las plantas, específicamente la fotosíntesis.
En comparación con otras tecnologías solares, las células de Grätzel tienen algunas ventajas, como que pueden funcionar en condiciones de poca luz, es decir, luz solar indirecta o días nublados, y que son más baratas que las células solares basadas en silicio.
Desde el corazón de la Tierra
En este escenario mundial, el calor geotérmico se presenta como una de las alternativas para la generación tanto de electricidad como de calor. La energía geotérmica es una forma de energía renovable que proviene del calor interno de la Tierra, que suele acumular agua y vapor de agua. Este calor se produce a una profundidad de más de 4.000 kilómetros de la superficie, donde se crean altas presiones y temperaturas.
LA TIERRA
Plantas de baja temperatura: en este tipo de plantas la temperatura de la fuente está entre 30 y 90 °C aproximadamente y la energía producida. Luego, esta mezcla impulsa una turbina que convierte la energía mecánica en energía eléctrica. Además del uso en los hogares que se convierte en energía eléctrica, la energía geotérmica tiene otras aplicaciones.
Teniendo esto en cuenta, la energía geotérmica se presenta como una fuente sustentable si consideramos que las industrias alimentarias generalmente requieren temperaturas bajas a medias, las cuales están disponibles a nivel geotérmico en casi todas partes del planeta.
Mares y mareas
La energía de las corrientes, donde se aprovecha la energía cinética que tienen las corrientes oceánicas. Energía de las mareas, que aprovecha la variación entre la temperatura de la superficie y la temperatura de las aguas profundas. Energía de las olas o energía proveniente del movimiento de las olas, que aprovecha la fuerza con la que se mueve una determinada masa de agua.
La energía de las mareas es mayor en las regiones geográficas donde hay más diferencia entre las ma-.
LAS MAREAS
Estas mareas ocurren dos veces en cada período de rotación de la Tierra, con ciclos lunares: semanal y anual. La energía de las mareas se genera por la atracción gravitacional de la Luna y el Sol, que empujan el agua hacia arriba, mientras que la rotación y la atracción gravitacional de la Tierra empujan el agua hacia abajo, provocando cambios verticales periódicos en estos cuerpos de agua en movimiento. Como el agua es mucho más densa que el aire, la energía de las mareas es mayor.
Por ejemplo, en el Reino Unido se estimó que la capacidad total de energía mareomotriz de su país alcanzaría los 27,5 GW en 2050, lo que equivaldría a más de una quinta parte de su demanda eléctrica actual.
Biomasa: fuente
La biomasa se define como material orgánico renovable de origen vegetal o animal (incluidos los residuos y desechos orgánicos) que puede utilizarse para generar calor y/o electricidad. La biomasa se produce por la conversión de la energía del sol en energía química mediante la fotosíntesis que llevan a cabo las plantas. Parte de esta energía se almacena en forma de materia orgánica y puede utilizarse como fuente de energía.
Clasificación de la biomasa Según el método de obtención de la misma, la biomasa se puede clasificar en biomasa primaria y.
BIOMASA
La biomasa industrial tiene en cuenta los residuos de los sectores agroalimentario y de transformación de la madera. El contenido energético de la biomasa se mide a través del poder calorífico, que depende del contenido de humedad. La tecnología de este proceso convierte prácticamente toda la energía química de los componentes de la biomasa en energía térmica.
La gasificación es una tecnología muy eficiente para extraer energía de la biomasa.
También los
Se pueden encontrar ejemplos de esta actividad eléctrica en el funcionamiento del sistema nervioso de los vertebrados, el marcapasos natural del corazón de los mamíferos, las potentes descargas eléctricas de las anguilas y los procesos bioelectroquímicos de las plantas. El pionero en la investigación de la electricidad fue Alessandro Volta, físico e inventor de la batería eléctrica, aunque fue otro italiano, amigo de Volta, Luigi Galvani. Con este término se refería a la fuerza que animaba los músculos de la rana disecada con la que experimentó.
Ahora sabemos que el fenómeno eléctrico ocurre en todos los seres vivos (vertebrados, invertebrados, plantas y microorganismos fotosintéticos y no fotosintéticos) y que todas las células emiten electrones para producir energía.
LAS BACTERIAS
Para pasar energía, las cámaras se conectan con un cable externo. Durante el siglo XX, la investigación en CCM ha avanzado considerablemente, pero en los últimos quince años se han logrado importantes avances científicos y tecnológicos en varios países de la Comunidad Europea, en Estados Unidos e Israel. Trabajos de desarrollo e innovación a nivel semipiloto y piloto para el escalamiento comercial y a gran escala de esta tecnología. Por el contrario, las plantas de tratamiento de aguas residuales que utilizan biorreactores electrogénicos requieren sólo el 75% de la energía utilizada por las plantas tradicionales y generan un 70% menos de lodos.
Sin embargo, esta tecnología aún no ha alcanzado un nivel de madurez para ser adoptada y comercializada a gran escala, por lo que se continúa investigando para mejorar diversos componentes del CCM y aumentar el rendimiento de las bacterias generadoras de electricidad, con el objetivo de reducir los costos de inversión y operación y reducir aún más la energía necesaria para operar la central eléctrica.
Baterías de litio
En los últimos años, el desarrollo de la tecnología de los coches eléctricos ha sido rápido. En Noruega y Alemania ya tienen fecha para la prohibición de venta de vehículos propulsados por motores diésel y gasolina (2025 y 2030 respectivamente) y se espera que Países Bajos se sume próximamente a este desafío. China aceleró significativamente su progreso y ha definido objetivos para diversas condiciones, incluido, por ejemplo, tener una flota de cinco millones de vehículos eléctricos para 2020.
Dos electrodos, llamados ánodo y cátodo, junto con un electrolito, generan una reacción dentro del circuito cerrado de la batería.
UNA BATERÍA
¿De qué baterías están hechos los vehículos eléctricos y cómo funcionan? Sin embargo, hoy en día las baterías de iones de litio son la mejor opción para un vehículo eléctrico. Composición y funcionamiento de las baterías de iones de litio El funcionamiento de la batería se basa en reacciones químicas reversibles que crean el intercambio de iones y electrones entre sus polos, lo que permite cargar o descargar la batería.
Durabilidad de las baterías Desde el punto de vista de la sostenibilidad, es importante desarrollar y estudiar metodologías que den una segunda vida a las baterías de iones.
Hidrógeno y el futuro
Durante la última década, la investigación internacional se ha centrado en el desarrollo de nuevas tecnologías basadas en el hidrógeno como posible solución a problemas energéticos y medioambientales, ya que este elemento permite almacenar energía de forma limpia. Sin embargo, instalar una economía basada en el hidrógeno también ha sido un desafío debido a las inversiones necesarias para realizar infraestructuras a gran escala. Los métodos de producción de hidrógeno implican diferentes técnicas ya que este elemento está disponible en la naturaleza en diferentes moléculas como.
Actualmente, casi todo el hidrógeno producido a escala global proviene de la reformación del gas natural y esto sucede porque es un método que permite obtenerlo.
EL HIDRÓGENO
Sin embargo, dado que las reservas de gas natural se agotarán a largo plazo, esto se está investigando.
HIDRÓGENO
Por ejemplo, la electrólisis del agua se conoce desde hace unos 200 años, pero sólo aporta una pequeña fracción de la producción total de agua. Al aplicar una corriente continua (CC) a la celda, los electrones fluyen desde el terminal negativo de la fuente de alimentación CC hasta el cátodo. En el proceso general de electrólisis del agua, los iones de hidrógeno se mueven hacia el cátodo, mientras que los iones de hidróxido se mueven hacia el ánodo.
Amortiguadores y medios de almacenamiento de energía para fluctuaciones de potencia en plantas eólicas o solares.
Biocombustibles
BIOMASA COMO BIOCOMBUSTIBLE
Es un gas inflamable que se genera por reacciones de biodegradación de la materia orgánica, por. Es una mezcla de monóxido de carbono, hidrógeno y otros hidrocarburos, producida por la combustión parcial de biomasa. Entre las más prometedoras se encuentran las microalgas, ya que producen un aceite que puede refinarse fácilmente para convertirlo en diésel o incluso en ciertos componentes de la gasolina, y es más fácil de producir que los biocombustibles tradicionales.
Si un país tiene los recursos de tierra para generar materia prima para biocombustibles, entonces puede producir su propia energía.
