BIOCOMBUSTIBLES

Un biocombustible és el terme amb el qual es denomina a qualsevol tipus de combustible obtingut de biomassa (sobretot vegetals i altres éssers vius que fixen l'energia del sol mitjançant fotosíntesi) o els seus residus, com per exemple la fracció orgànica de deixalles, els quals són tractats per obtenir un agregat d'alt poder calorífic. 

El seu ús és controvertit, ja que presenta problemes de sostenibilitat i capacitat de càrrega sense isminuir la contaminació atmosfèrica que presenten altres tipus de combustibles, com per exemple els Fòssils, ni considerar-se a efectes pràctics fonts d'energia renovable.

Alguns bioetanols i biodièsels, per exemple, poden substituir totalment o parcialment alguns combustibles fòssils tradicionals al transport. Tanmateix aquests tenen una Taxa de Retorn Energètic (TRE) inferior a 1 o molt propera a ell, cosa que significa que el balanç energètic és zero o negatiu: cal més energia per a produir-lo que la que s'obté de la seva combustió.

L'HIDROGEN

L’hidrogen és una important matèria primera per a la indústria química. Intervé en la síntesi de l’amoníac i les mescles d’hidrogen-monòxid de carboni, conegudes com gas de síntesi, són la base per la producció de metanol i hidrocarburs entre d’altres productes. Exerceix un paper molt significatiu en alguns processos de les refineries de petroli, així com a la metal·lúrgia. 

Una altra important i futura aplicació de l’hidrogen és el seu ús com combustible. A més de les raons econòmiques i polítiques de diversificació de les fonts d’energia i la utilització de nous combustibles, cada cop són més importants les raons ecològiques per a l’ús de l’hidrogen, ja que la seva combustió només origina aigua. Així, l’hidrogen té aplicacions en diversos sectors del transport, actualment s’usa en sistemes de propulsió de coets espacials i en un futur proper es planteja com combustible alternatiu d’avions i vehicles automòbils. Igualment, la generació d’electricitat per mitjà de processos convencionals i per piles de combustibles és un altre important ús de l’hidrogen. 

Actualment, des d’un punt de vista quantitatiu, el principal procés d’obtenció d’hidrogen és el reformat catalític de gas natural, gasos liquats de petroli o naftes amb vapor d’aigua, podent citar-se també l’oxidació parcial de fraccions pesants del petroli i la gasificació de carbó. També es pot obtenir hidrogen per electròlisi de l’aigua.”

BIOMASSA

La biomassa, en l'àmbit de la tecnologia de les fonts d'energia renovables, és la matèria orgànica d’origen vegetal o animal, que pot ser utilitzada com a font d'energia, ja siga com a combustible o per altres processos. La biomassa utilitzada com a font d'energia pot incloure material vegetal d'origen agrícola, provinent de conreus destinats específicament a aquesta finalitat o de subproductes o restes d'altres cultius, biomassa d'origen forestal (llenya sobretot), i productes o subproductes d'origen animal, com els fems. L'energia de la biomassa sol utilitzar-se per al seu aprofitament com a energia tèrmica o, indirectament, per a la generació d'energia elèctrica. A vegades s'inclou també en la biomassa l'obtenció d'energia a partir de residus urbans com la incineració de les deixalles domèstiques o industrials, o la seva metanització i posterior combustió. Finalment altres formes de biomassa són el biogàs i els biocarburants, com el bioetanol i el biodièsel.

El terme biomassa s'utilitzà originàriament en l'àmbit de l'estudi ecològic dels ecosistemes naturals, per a referir-se a total dels organismes vius existents en una comunitat o en un ecosistema, mesurats com la massa d'aquests, a la qual sovint s’afegia també la matèria orgànica no viva, utilitzable com a font d’energia per a l’activitat biològica.

En termes energètics, s'utilitza com energia, com és el cas de la llenya, dels olis per produir biodièsel, del agroalcohol, del biogàs i del bloc sòlid combustible. No es considera renovable perquè el seu cicle de regeneració és més llarg que el seu temps de consum. A més, pel seu baix poder calorífic, produir biomassa necessitaria moltes hectàrees de plantacions que caldria llevar a cultius per a aliments o acaparar més terreny salvatge. La biomassa pot ser usada en petites quantitats com a producte de reciclat de residus, com ocorre amb el biogàs (metà) obtingut de les escombraries orgàniques o amb el petroli blau per a fer baixar el diòxid de carboni emès per cimenteres i altres indústries. Tanmateix, la biomassa no pot ser mai una font principal d'energia, ja que seria absurd haver de produir quantitats molts majors d'escombraires només per a poder obtenir-la. A més, faria falta la superfície total d'uns quants planetes Terra només amb els conreus de biomassa necessaris per a substituir l'energia obtinguda actualment pels combustibles fòssils.

Una central tèrmica convencional pot produir energia elèctrica a partir de la combustió de biocombustibles. La tecnologia més madura en aquest sentit és la combustió de biogàs en una turbina de gas, obtenint-se un rendiment energètic del 32,95%. També és possible emprar biocarburants produïts amb cultius energètics (blat de moro, canya de sucre, algues, etc.) en calderes de centrals tèrmiques que emprarien gasoil o fuel. Actualment s'està potenciant la cogeneració que utilitza la crema de biomassa (per exemple en forma d'estella o pèl·let) per a la producció de fred o calor i aprofita la temperatura dels gasos generats per a produir electricitat. Combinant aquest dos processos s'obté un rendiment global major. Aquestes instal·lacions poden tenir una dimensió menor que les centrals tèrmiques convencionals i ser útils per a generar climatització i energia per a grans edificis o petits barris.

CENTRALS HIDROELÈCTRIQUES

Les centrals hidroelèctriques es basen en l'aprofitament de l’energia de l’aigua que transporten els rius per convertir-la en energia elèctrica, i utilitzen turbines acoblades als alternadors.

Les instal·lacions que aprofiten l’energia cinètica de l’aigua directament son les centrals d’aigua corrent. Les que aprofiten energia potencial de l’aigua retinguda per una presa que eleva el nivell de l’aigua i regula el cabal del riu aigües avall son les centrals d’aigües embassades.

Minicentrals hidroelèctriques

Són centrals de potència entre 250 i 10000kW. Eren les subministradores d’energia elèctrica de petits nuclis rurals i de fàbriques situades al costat dels rius.

Crisi del petroli→ revitalització minicentrals, que han rebut una atenció especial per part del sector elèctric i de l’administració pública. A l’any 2010 la potència instal·lada a Espanya era de 2199MW.

Centrals de bombeig

Són instal·lacions que tenen la finalitat de racionalitzar la producció d’energia elèctricaa la demanda existent. Consumeixen els excedents de les hores vall i subministren energia al sistema durant les hores punta.

Disposen de dos embassaments:

Superior→ per alimentar a la central.

Inferior→ per recollir l’aigua utilitzada.

A les hores punta, funcionen com a centrals hidroelèctriques normals. A les hores vall, quan sobra energia a la xarxa, aquesta es utilitzada per bombejar l’aigua de l’embassament inferior al superior→ estalvi.

ENERGIA SOLAR TÈRMICA. FONAMENTS

L'energia solar tèrmica consisteix en l'aprofitament de l'energia procedent del Sol per transferir-la a un mitjà portador de calor, generalment aigua o aire.

Entre les diferents aplicacions de l'energia solar tèrmica hi ha la possibilitat de generar energia elèctrica. La tecnologia actual permet escalfar aigua amb la radiació solar fins a produir vapor i posteriorment obtenir energia elèctrica.

Els col·lectors d'energia solar tèrmica es classifiquen com a col·lectors de baixa, mitja i alta temperatura depenent de la seva forma de treballar:

• Col·lectors solars de baixa temperatura. Proveeixen calor útil a temperatures menors de 65°C.
• Col·lectors solars de temperatura mitjana. Són els dispositius que concentren la radiació solar per lliurar calor útil a major temperatura, usualment entre els 100 i 300°C.
• Col·lectors d'alta temperatura. Treballen a temperatures superiors als 500ºC. S'usen per a la generació d'energia elèctrica.

Us deixe un vídeo explicant el funcionament de la central solar tèrmica d'Alvarado a Extremadura:

Aportació real de l'energia eòlica a la xarxa elèctrica

Enllaç amb 'Red Eléctrica Española' en el qual podem veure l'aportació real de l'energia eòlica.

A 31 de desembre de 2007, Espanya tenia instal·lada una capacitat d'energia eòlica de 13.467 MW (16%) i el segon país del món quant a producció, juntament amb els Estats Units, i només darrere d'Alemanya.

El 2005, el Govern d'Espanya va aprovar una nova llei nacional amb l'objectiu d'arribar als 20.000 MW de potència instal·lada el 2012. Durant el període 2006-2007 l'energia eòlica va produir 27.026 GWh (10% de la producció elèctrica total)

El 2009 gairabé s'arribà als 20.000 MW, ja que la potència instal·lada aquell any va ser de 19.149 MW, satisfent així, el 13,8% de la demanda elèctrica. 

En el 2010 es van superar els 20.000 MW. L'energia eòlica a Espanya va assolir el 27 de març de 2008 un nou màxim de producció d'energia diària amb 209.480 MWh, la qual cosa va representar el 24% de la demanda d'energia elèctrica peninsular d'aquell dia. Un dia abans, el 26 de març, es va registrar un nou rècord en la producció eòlica horària, amb 9.850 MWh entre les 17:00 i les 18:00 hores. L'anterior rècord datava del 4 de març del mateix any: 10.032 MW a les 15:53 hores.

Aquesta és una potència superior a la produïda per les sis centrals nuclears d'Espanya, que totalitzen 8 reactors i generen juntes 7.742,32 MW. Des de fa uns quants anys, a Espanya és major la capacitat teòrica de produir energia eòlica que nuclear i és segon productor mundial d'energia eòlica, , després d'Alemanya. 

L’energia eòlica. Una inversió amb futur.

L’energia eòlica terrestre ja és més barata que la nuclear, el carbó i el gas en alguns emplaçaments, segons el Consell Mundial de l'Energia i Bloomberg New Energy Finance. La fotovoltaica va camí de ser-ho.

L'energia eòlica és l'energia obtinguda del vent, és a dir, l'energia cinètica generada per l'efecte dels corrents d'aire, i que és transformada en altres formes útils per a les activitats humanes. El terme eòlic prové del llatí Aeolicus, pertanyent o relatiu a Èol, déu dels vents a la mitologia grega. L'energia eòlica ha estat aprofitada des de l'antiguitat per a moure els vaixells impulsats per veles o fer funcionar la maquinària de molins al moure les seues pales. 

Actualment, l'energia eòlica és utilitzada principalment per a produir energia elèctrica mitjançant aerogeneradors. A finals de 2007, la capacitat mundial dels generadors eòlics va ésser de 94,1 gigawatts. Mentre que l'eòlica genera al voltant d'1% del consum elèctric mundial, representa al voltant del 19% de la producció elèctrica a Dinamarca, 9% a Espanya i Portugal, i un 6% a Alemanya i Irlanda. 

Les instal·lacions i la producció d'energia elèctrica continuen augmentant. Així, durant el 2014, Dinamarca ha aconseguit un 39% d'electricitat d'origen eòlic. I a Irlanda un 18% el 2012.