8.4.2. Fonts d’Energia Renovables

Les energies renovables es consideren com “energies alternatives” comparades amb el model energètic tradicional, tant per la seva disponibilitat (present i futura) garantida (a diferència dels combustibles fòssils que necessiten milers d’anys per a la seva formació) com pel seu menor impacte ambiental; tanmateix, en alguns casos aquest impacte pot ser molt gran, com el causat per l'”embassament de les Tres Gorges”, finalitzat recentment a la Xina i que va propiciar el desplaçament de milions de persones i la inundació de molts km2 de terres.

L’any 2006, vora el 18% de l’energia consumida al món tenia el seu origen a una font renovable, el 13% provenia de la biomassa com la llenya. La hidroelectricitat ocupa el segon lloc en importància entre les fonts renovables amb la producció del 3% de l’energia consumida al món, seguida al tercer lloc per l’energia termosolar, que produeix aigua calenta sanitària, amb l’1,3%. La resta d’energies renovables com l’energia geotèrmica, l’eòlica, la resta d’aprofitaments solars i les derivades dels oceans com l’energia mareomotriu només van produir el 0,8% en conjunt.

Energia Hidroelèctrica (Hidràulica)

Energías-hidroeléctricasL’energia potencial acumulada als salts d’aigua pot ser transformada en energia elèctrica. Aquesta energia es considera renovable perquè no consumeix l’aigua sinó que només n’aprofita el seu moviment. És indispensable vetllar per què la temperatura i la composició de l’aigua sigui igual abans que després del salt, i així i tot, el fet d’acumular aigua modifica l’ecosistema del riu.

Una central hidroelèctrica és aquella que genera electricitat gràcies a l’aprofitament de l’energia potencial de l’aigua emmagatzemada en una presa situada a un nivell més alt que la central.

L’aigua és conduïda mitjançant una canonada de descàrrega des de l’embassament a la sala de màquines de la central, on gràcies a una o diverses turbines hidràuliques es produeix la generació d’energia en alternadors.

Les dues característiques principals d’una central hidroelèctrica, des del punt de vista de la seva capacitat de generació d’electricitat són;

  • La potència; que és funció del desnivell existent entre el nivell mig de l’embassament i el nivell mig de les aigües baixes de la central, del cabal màxim que hi pot circular i de les característiques de la turbina i del generador.
  • L’energia garantida, en un lapse de temps determinat, generalment un any, que és funció del volum útil de l’embassament, i de la potència instal·lada.

La potència d’una central pot variar des d’uns pocs a uns milers de megawatts (MW). Fins a 30 MW es consideren minicentrals. La central hidroelèctrica major del món, fins a la data (2005),Itaipú, té una potència instal·lada de 14.000 MW, sumant les 20 turbines.

Energia eòlica

Parque Eolico

Prop del 2% d’energia que arriba del Sol a la Terra es transforma en energia cinètica de l’aire en moviment, és a dir vent, a l’atmosfera. Un 35% d’aquesta energia, dissipada, es troba a la capa atmosfèrica situada a un quilòmetre del terra. L’energia eòlica és l’energia obtinguda mitjançant la utilització d’aquesta energia mecànica, generada pels corrents d’aire que es desplaça a causa de les diferències locals de pressió.

El vent s’ha fet servir des d’antic per moure les aspes dels molins, i actualment s’utilitza a més per a moure aerogeneradors, que no són més que molins que mouen una turbina d’eix horitzontal, connectada a un generador que produeix energia elèctrica. Els aerogeneradors poden agrupar-se en parcs eòlics. N’hi ha a terra ferma i també sobre plataformes fondejades en la mar. També hi ha altres tipus d’aeroturbines, que poden ser d’eix vertical, amb dues pales, multipales, amb rotor a sotavent i de diferents mides; d’ús individual a grans instal·lacions que generen electricitat a gran escala.

La referència més antiga que es té és un molí de vent que va ser utilitzat per a fer funcionar un orgue al segle I. Els primer molins d’ús pràctic es van construir a l’Afganistan, el segle VII. Aquests molins d’eix vertical amb fulles rectangulars eren aparells fets amb 6 o 8 veles de molí cobertes amb tela per a moldre blat o bombar aigua.

Europa

A Europa els primers molins van aparèixer el segle XII a França i Anglaterra i es van distribuir pel continent. Eren unes estructures de fusta, conegudes com a torres de molí, que es feien girar a mà al voltant d’una columna central per a aixecar les seves aspes al vent. El molí de torre es va desenvolupar a França al llarg del segle XIV. Consistia en una torre de pedra culminada amb una estructura rotativa de fusta que suportava l’eix del molí i la maquinària superior del mateix.

Aquests primers exemplars teníen una sèrie de característiques comunes. De la part superior del molí sobresortia un eix horitzontal. D’aquest eix en sortien de quatre a vuit aspes, amb una longitd d’entre 3 i 9 metres. Les bigues de fusta es cobrien amb teles o planxes de fusta. L’energia generada pel gir de l’eix es transmetia, a través d’un sistema d’engranatges, a la maquinària del molí, emplaçada a la base de l’estructura.

Els molins d’eix horitzontal van ser utilitzats extensament a l’Europa Occidental per a moldre gra des de la dècada de 1180 en endavant. Només cal recordar els ja famosos molins de vent de les aventures de Don Quixot. Encara existeixen molins d’aquesta classe, per exemple als Països Baixos.

Molins de bombar

Als Estats Units, el desenvolupament de molins de bombar, recognoscibles per les seves múltiples veles metàl·liques, va ser el factor principal que va permetre a l’agricultura i la ramaderia establir-se a grans àrees de Nord-Amèrica, d’altra manera impossible sense accés fàcil a l’aigua. Aquests molins van contribuir a l’expansió del ferrocarril al voltant del món, suplint les necessitats d’aigua de les locomotores a vapor.

Turbines modernes

Les turbines modernes van ser desenvolupades a principis de 1980, quan les turbines de major potència proporcionaven 50 Kw/h, tot i que els dissenys continuen en desenvolupament.

Energia solar

energia-solar-11El Sol té una potència de l’ordre de 4·1026 Watts. La seva energia arriba a la Terra de manera molt difosa, sent una font de vida i origen de la majoria de les altres formes d’energia a la Terra. La radiació solar té un valor de potència que varia amb l’altitud, el clima, la latitud i segons les condicions atmosfèriques i el moment del dia i de les estacions. Es pot recollir directa, difosa (pels núvols, per l’aire) o reflectida pel sòl.

Hom la recull amb panells solars o amb col·lectors solars per a transformar-la en energia tèrmica (energia solar tèrmica) o en energia elèctrica (energia solar termoelèctrica i energia solar fotovoltaica, l’obtinguda amb panells fotovoltaics). En les centrals tèrmiques solars s’utilitza l’energia tèrmica dels col·lectors solars per generar electricitat. També es fa servir en sistemes passius, sobretot a l’arquitectura (vegeu Arquitectura bioclimàtica). Existeixen forns solars d’alta temperatura i des de fa anys molts aparells electrònics (calculadores, etc.) i joguines poden funcionar amb energia solar. Com a curiositat s’han creat cuines solars i altres aprofitaments originals.

Energia geotèrmica

geotermica2

L’energia geotèrmica és una energia renovable obtinguda de la calor produïda a l’interior de la Terra com a resultat de la desintegració d’elements radioactius i de la calor que es va originar en les primers moments de formació del planeta i de l’energia solar absorbida per la capa terrestre. Aquesta energia renovable es manifesta per mitjà de processos geològics com ara volcans, guèisers que expulsen aigua calenta i aigües termals.

Per a poder obtenir aquesta energia és necessària la presència de jaciments d’aigua calenta prop d’aquestes zones. Es perfora el sòl i s’extrau el líquid, el qual sortirà en forma de vapor si la seva temperatura és suficientment alta i es podrà aprofitar per accionar una turbina que amb la seva rotació mou un generador que produeix energia elèctrica.

USOS

  • Producció d’electricitat
  • Calefacció i producció d’aigua calenta per a usos industrials, agrícoles o residencials.
  • Processos industrials com els de calefacció, d’assecat, d’evaporació, de destil·lació, d’esterilització, de desglaç, de rentat i d’extracció de sals.
  • Balnearis: aigües termals amb aplicacions per la salut
  • Extracció de minerals: dels manantials s’obté sofre, sal comú, amoníac, metà i àcid sulfhídric.
  • Agricultura: calefacció d’hivernacles per al cultiu de vegetals i flors fora d’estació, o en condicions climàtiques inadequades.
  • Aqüicultura i ramaderia: les granges d’animals i d’espècies aquàtiques es poden beneficiar en qualitat i quantitat amb un acondicionament de la seva temperatura ambient.

Energia mareomotriu

maremotriz01Els mars i oceans tenen un gran potencial energètic amb el qual els humans esperen poder obtenir electricitat i energia útil. Hom ha plantejat, en fase conceptual i alguns prototipus, fonamentalment les següents tecnologies: L’energia mareomotriu, originada per les forces gravitatòries entre la Lluna, la Terra i el Sol, i que pot aprofitar-se en llocs estratègics, com ara golfs, badies o estuaris utilitzant turbines hidràuliques que s’interposen en el moviment natural de les aigües, junt amb mecanismes de canalització i dipòsit, per obtenir moviment en un eix. L’energia de les ones, produïda pel moviment de les onades. L’energia deguda al gradient tèrmic oceànic és la que aprofita la petita diferència de temperatures entre la superfície del mar i aigües més profundes. L’energia dels corrents marins es podria aprofitar a partir de parcs eòlics submarins, que aprofitarien els corrents horitzontals del medi marí de la mateixa manera que es fa amb el vent en terra ferma. També s’ha proposat aprofitar la diferència de salinitat entre rius i el mar per a aconseguir potència osmòtica o energia blava.

Anuncis

Deixa un comentari

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Esteu comentant fent servir el compte WordPress.com. Log Out / Canvia )

Twitter picture

Esteu comentant fent servir el compte Twitter. Log Out / Canvia )

Facebook photo

Esteu comentant fent servir el compte Facebook. Log Out / Canvia )

Google+ photo

Esteu comentant fent servir el compte Google+. Log Out / Canvia )

Connecting to %s