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⚡ISAAC ASIMOV y la ENERGÍA de un HURACÁN | Instalaciones eléctricas residenciales 💡 #shorts
2022/08/19
¿Cómo se relacionan el escritor Isaac Asimov y la energía de un huracán? Isaac Asimov fue uno de los autores de ciencia ficción más influyentes del siglo XX. Además de sus famosas obras de ficción, Asimov también se interesó por la ciencia y la tecnología, y escribió numerosos ensayos sobre temas científicos. Uno de sus ensayos más conocidos es "La energía de un huracán", en el que explora la cantidad de energía que se libera en un huracán y su potencial como fuente de energía renovable.
En el ensayo, Asimov comienza explicando la cantidad de energía que se libera en un huracán. Según él, la energía liberada en un solo huracán es equivalente a la energía que se utiliza en todo Estados Unidos en seis meses. Esta cantidad de energía es impresionante, y Asimov sugiere que deberíamos considerar la posibilidad de aprovecharla como fuente de energía renovable.
Asimov propone varias formas en las que podríamos utilizar la energía de un huracán. Por ejemplo, podríamos utilizar la energía de los vientos del huracán para generar electricidad mediante turbinas eólicas. También podríamos utilizar la energía térmica del agua cálida del huracán para producir energía eléctrica mediante turbinas de vapor.
Aunque estas ideas pueden sonar un poco locas, Asimov argumenta que son perfectamente factibles desde un punto de vista técnico. Además, señala que el costo de construir y mantener los sistemas necesarios para aprovechar la energía de un huracán sería relativamente bajo en comparación con los costos de los métodos tradicionales de generación de energía.
Sin embargo, Asimov reconoce que hay algunas limitaciones prácticas para la utilización de la energía de los huracanes. En primer lugar, los huracanes son fenómenos impredecibles, lo que dificulta la planificación y la implementación de sistemas para aprovechar su energía. Además, la construcción de estructuras que puedan resistir los vientos y la lluvia intensos de un huracán sería un desafío importante.
A pesar de estas limitaciones, el ensayo de Asimov sigue siendo una reflexión interesante sobre el potencial de los fenómenos naturales como fuente de energía renovable. Si bien puede que no sea práctico aprovechar la energía de los huracanes, hay muchas otras fuentes de energía renovable a nuestro alcance, desde la energía solar y eólica hasta la energía geotérmica y la biomasa. Al igual que Asimov, podemos seguir explorando nuevas formas de aprovechar estas fuentes de energía para construir un futuro más sostenible y seguro para todos.
⚡ Reciclaje de baterías usadas de plomo-ácido | Instalaciones eléctricas residenciales 💡
2021/03/31
Conoce cómo se reciclan las baterías usadas de plomo-ácido. Estas pueden ser altamente contaminantes. Afortunadamente, contamos con métodos para poder disponer de ellas adecuadamente. Y disminuir el impacto sobre el medio ambiente.
En una entrada anterior hablábamos de cómo las baterías son altamente contaminantes. Hoy vamos a hablar de la disposición final de las baterías como desechos.
Las baterías pueden causar mucho daño. Pero mucha gente todavía dispone de ellas de manera inadecuada. Ya sea tirándolas a la basura, o en terrenos baldíos.
Afortunadamente, existen formas seguras de disponer de las baterías. Podemos entregarlas a empresas o instituciones especializadas. Estas cuentan con la tecnología para poder procesarlas. Y reciclarlas sin afectar el medio ambiente.
Disposición final de una batería como residuo
Se puede evitar la contaminación generada por residuos. Existen instituciones y empresas que se encargan de dar disposición final a las baterías.
Los costos del reciclaje de materiales suelen ser bastante elevados. Por ello, las instituciones que regulan el manejo de residuos optan por resguardarlos. Esto con el fin de evitar el impacto generado.
Para reciclar los elementos de una batería se requieren procesos bastante complejos. Estos procesos normalmente incluyen tratamientos térmicos. Así, pueden separar los materiales químicos.
Estos procesos usualmente los llevan a cabo empresas privadas. Ellas están dotadas con la tecnología necesaria.
Para dar una adecuada disposición:
- Identifica los componentes químicos de la o las baterías.
- Determina el tipo de residuo al que pertenece. Puedes consultar la legislación de la localidad en la que te encuentres.
- Investiga en tu localidad cuáles son las instituciones o empresas encargadas de recolectar este tipo de batería. O bien, los centros de reciclaje existentes.
- Lleva tu batería al centro de reciclaje. Si no hay uno, entonces realiza la disposición como residuo. Averigua lo indica la regulación de tu localidad.
De esta forma, el impacto generado al medio ambiente será mucho menor.
Conoce cómo se reciclan las baterías usadas de plomo-ácido
El proceso más común para reciclar las baterías consiste en 4 pasos:
- El primer paso consiste en triturar la batería. Esto para poder separar después el polipropileno del que están hechas las cajas, del óxido de plomo y el plomo que tienen en el interior.
- El siguiente paso consiste en fundir todos los componentes de plomo que se obtienen del proceso de triturado. De esa manera se obtienen aleaciones de plomo. Estas se utilizarán en la fabricación de la siguiente generación de baterías.
- Para disponer del polipropileno, éste pasa por un proceso de extrusión. De este se obtienen los pellets. Estos que servirán luego para fabricar las cajas de las futuras baterías.
- Por último, los electrolitos que contiene la batería pasan por un proceso de tratamiento de aguas residuales. O por procesos químicos. De ellos se obtiene sulfato de sodio.
Estos procesos son un poco complejos de realizar. Y se requiere tecnología especial. Por ello, depende de empresas o instituciones especializadas llevarlos a cabo.
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2 tipos de cargadores eléctricos para vehículos
2017/11/01
Por: Ing. Hernán Hernández
Uno de los puntos importantes para que un automóvil eléctrico funcione adecuadamente es contar con un cargador apropiado para su demanda. Poco a poco, en México se ha incrementado el número de este tipo de vehículos que contribuyen al cuidado del medio ambiente.
En esta ocasión dedicaremos estas líneas a revisar y describir lo correspondiente a los equipos de carga instalados en vivienda para vehículos eléctricos; en otras palabras, hablaremos de los llamados cargadores para autos eléctricos, que dicho sea de paso en los últimos años se ha incrementado su uso. Lo anterior se debe a las campañas realizadas por empresas privadas y gubernamentales, para concientizar sobre el uso de energías renovables no sólo en el área del transporte sino también en los tipos de generación eléctrica, bombeo de agua y medios de cocción de alimentos, entre otros.
Continuando con el tema que nos atañe, podemos decir que la NOM-001-SEDE-2012 -en su artículo 625- define a un vehículo eléctrico como del tipo automotor para uso en carretera, por ejemplo: automóviles de pasajeros, autobuses, camiones, vagonetas, vehículos eléctricos de vecindario, motocicletas eléctricas y similares, propulsados fundamentalmente por un motor eléctrico que toma corriente de una batería recargable, celda de combustible, arreglo fotovoltaico u otra fuente de corriente eléctrica. Asimismo se consideran vehículos eléctricos precisamente a los vehículos eléctricos híbridos enchufables o PHVE (por sus siglas en inglés). Sin tomar en cuenta a los vehículos eléctricos automotores que no transitan en las carreteras, como cargadores frontales, transportes, carros de golf, equipo de soporte terrestre de aviones, lanchas y similares.
Por otro lado, y por raro que parezca, los equipos de carga para vehículos eléctricos como tal no se encuentran definidos por la NOM 001 SEDE -al menos en la versión vigente-, a lo que se hace mención es al equipo de alimentación y se indica que es el conjunto de conductores, incluidos los puestos a tierra, los no puestos a tierra y los de puesta a tierra de equipos, además de conectores para vehículo eléctrico, clavijas y otros accesorios, dispositivos, contactos de fuerza o aparatos instalados específicamente para transferir energía entre las instalaciones eléctricas de utilización y los vehículos eléctricos.
Dejaremos para más adelante las características de la instalación; prosigamos entonces con la descripción de estos equipos, que si bien existen de diferentes tipos describiremos los comunes que se pueden encontrar en las instalaciones eléctricas residenciales.
A continuación te presentamos dos tipos de cargadores eléctricos para vehículos:
Como se mencionó, los elementos de ambos cargadores son muy parecidos. Por ejemplo: el conector es el dispositivo que, conectado por inserción a un dispositivo de entrada en el vehículo eléctrico, establece una conexión eléctrica con el auto para la transferencia de potencia eléctrica e intercambio de información. Este dispositivo es parte del acoplador para el vehículo eléctrico.
La importancia del sistema eléctrico que suministrará la energía de la carga es un punto a resaltar, ya que para soportar la demanda se debe contar al menos con un sistema monofásico de 3 hilos (240 V~): y poder realizar la carga en modo convencional, es decir una demanda de alrededor de 3 o 4 kW, de 7kW para carga semi-rápida y 50 kW para carga rápida.
Por el momento, dejaremos hasta aquí el tema, no sin antes mencionar que a estos dispositivos también se les somete a pruebas de seguridad que ahora se realizan bajo la NMX-J-508-2010 y tienen que estar certificados bajo la NOM 003 SCFI 2014.
Uno de los puntos importantes para que un automóvil eléctrico funcione adecuadamente es contar con un cargador apropiado para su demanda. Poco a poco, en México se ha incrementado el número de este tipo de vehículos que contribuyen al cuidado del medio ambiente.
En esta ocasión dedicaremos estas líneas a revisar y describir lo correspondiente a los equipos de carga instalados en vivienda para vehículos eléctricos; en otras palabras, hablaremos de los llamados cargadores para autos eléctricos, que dicho sea de paso en los últimos años se ha incrementado su uso. Lo anterior se debe a las campañas realizadas por empresas privadas y gubernamentales, para concientizar sobre el uso de energías renovables no sólo en el área del transporte sino también en los tipos de generación eléctrica, bombeo de agua y medios de cocción de alimentos, entre otros.
Continuando con el tema que nos atañe, podemos decir que la NOM-001-SEDE-2012 -en su artículo 625- define a un vehículo eléctrico como del tipo automotor para uso en carretera, por ejemplo: automóviles de pasajeros, autobuses, camiones, vagonetas, vehículos eléctricos de vecindario, motocicletas eléctricas y similares, propulsados fundamentalmente por un motor eléctrico que toma corriente de una batería recargable, celda de combustible, arreglo fotovoltaico u otra fuente de corriente eléctrica. Asimismo se consideran vehículos eléctricos precisamente a los vehículos eléctricos híbridos enchufables o PHVE (por sus siglas en inglés). Sin tomar en cuenta a los vehículos eléctricos automotores que no transitan en las carreteras, como cargadores frontales, transportes, carros de golf, equipo de soporte terrestre de aviones, lanchas y similares.
Por otro lado, y por raro que parezca, los equipos de carga para vehículos eléctricos como tal no se encuentran definidos por la NOM 001 SEDE -al menos en la versión vigente-, a lo que se hace mención es al equipo de alimentación y se indica que es el conjunto de conductores, incluidos los puestos a tierra, los no puestos a tierra y los de puesta a tierra de equipos, además de conectores para vehículo eléctrico, clavijas y otros accesorios, dispositivos, contactos de fuerza o aparatos instalados específicamente para transferir energía entre las instalaciones eléctricas de utilización y los vehículos eléctricos.
Dejaremos para más adelante las características de la instalación; prosigamos entonces con la descripción de estos equipos, que si bien existen de diferentes tipos describiremos los comunes que se pueden encontrar en las instalaciones eléctricas residenciales.
Ver también: Instalaciones en gasolineras
- Cargador tipo portátil
Cuenta con un cordón de alimentación, un conector con cable y el dispositivo que transforma la corriente alterna de la red de suministro a corriente continua. Muestra de este tipo se puede apreciar en la siguiente imagen.
- Cargador modular (no portátil)
Se puede fijar en la pared o bien colocado en una base, como se puede observar en la imagen de abajo. Los componentes son similares al tipo portátil; la diferencia operativa radica en el tiempo de carga entre uno y otro. Es muy común que el portátil tenga una menor capacidad en corriente que el fijo, por lo que la carga puede tomar varias horas, lógicamente dependiendo del modelo del auto. Es importante mencionar que algunos vehículos cuentan con software para gestionar la recarga, es decir programarla y aprovechar tarifas eléctricas más ventajosas.
Como se mencionó, los elementos de ambos cargadores son muy parecidos. Por ejemplo: el conector es el dispositivo que, conectado por inserción a un dispositivo de entrada en el vehículo eléctrico, establece una conexión eléctrica con el auto para la transferencia de potencia eléctrica e intercambio de información. Este dispositivo es parte del acoplador para el vehículo eléctrico.
La importancia del sistema eléctrico que suministrará la energía de la carga es un punto a resaltar, ya que para soportar la demanda se debe contar al menos con un sistema monofásico de 3 hilos (240 V~): y poder realizar la carga en modo convencional, es decir una demanda de alrededor de 3 o 4 kW, de 7kW para carga semi-rápida y 50 kW para carga rápida.
Por el momento, dejaremos hasta aquí el tema, no sin antes mencionar que a estos dispositivos también se les somete a pruebas de seguridad que ahora se realizan bajo la NMX-J-508-2010 y tienen que estar certificados bajo la NOM 003 SCFI 2014.
Sistemas solares fotovoltaicos en Querétaro
2014/07/09
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Muchas comunidades de México carecen de electricidad. En consecuencia, la solución es instalar sistemas solares fotovoltaicos. |
Los sistemas solares fotovoltaicos permiten generar energía eléctrica. También permiten almacenarla en casi cualquier rincón del país. Y es que en México existe una irradiación de 5 kWh/día/m2 en promedio. Esto hace posible la instalación de equipos para el aprovechamiento de la energía solar.
Pese a esta riqueza energética, existen muchas comunidades en el país que carecen de energía eléctrica. Por sus características, es difícil integrarlos a la red de CFE.
Caso Querétaro
Desde junio de 2011, Siemens y el gobierno del estado de Querétaro dieron vida al programa piloto “Luz cerca de todos”. Con ello buscaba abatir la pobreza energética.
Cerca de 30 mil habitantes de Querétaro no cuentan con electricidad. Fue de ahí que surgió la necesidad de buscar una solución para todas esas personas, que viven sin este importante insumo básico.
El proyecto fue desarrollado en conjunto con las autoridades estatales. Representó una inversión de unos 5 millones de pesos. Consistió en proveer a 182 familias de sistemas de paneles solares. Dichos paneles les permiten tener acceso a la energía eléctrica.
Según estudios, los habitantes que carecen de electricidad destinan hasta un 40% de sus ingresos en sustitutos, como leña, pilas y velas. En este contexto, Siemens acudió al llamado del gobierno de Querétaro. Juntos lanzaron este proyecto que al día de hoy ha dado muy buenos resultados.
Beneficios del proyecto
México fue el primer país en el que Siemens, como parte de sus esfuerzos en el rubro de responsabilidad social, dio marcha a este programa. De esta manera, busca acercar la electricidad a familias que viven en poblaciones rurales. Dichas familias recibieron paneles solares, para convertir la energía solar en electricidad. Tendrán suficiente para la luz del hogar, el uso de la TV, pequeños equipos de radio, cargadores de celulares, y hasta mini-refrigeradores.
Se trata de sistemas que a través de celdas solares, reguladores, baterías e inversores, generan y almacenan energía.
Las comunidades beneficiadas con “Luz cerca de todos” en Querétaro son: Medias Coloradas en el municipio de San Joaquín; El Torno, Adjuntitas, La Luz, La Honda, El Hortelano, El Carmen, ubicadas en el municipio de Cadereyta; Adjuntas de Gatos y Llano de San Francisco, en el municipio de Pinal de Amoles.
“Luz cerca de todos” no sólo da luz a algunos de los hogares más necesitados de Querétaro. También lo hace de manera sustentable y cuidando al medio ambiente.
El esfuerzo desarrollado por Siemens es integral. Adicional a las viviendas beneficiadas con el programa, se instalaron 10 equipos solares en los centros comunitarios de las zonas beneficiadas.
Sistemas fotovoltaicos desarrollados por Siemens
Desde su llegada a México en 1894 ha desarrollado varios proyectos. Algunos sobresalientes son: la iluminación del Paseo de la Reforma, la construcción de la Central Termoeléctrica de Nonoalco, así como de la hidroeléctrica Necaxa. Esta central eléctrica aún funciona. Siemens ha confirmado su compromiso por ofrecer soluciones de energía eléctrica para México.
Su participación en el desarrollo de infraestructura de la región es innegable. Su esfuerzo constituye un compromiso que se ha renovado día a día desde hace 120 años en México.
Proyectos como “Luz cerca de todos”, hacen que Siemens Mesoamérica sea hoy en día una de las regiones con mayor proyección de la compañía. Con ello, han consiguiendo importantes acercamientos con el sector público y privado del país. Y han fortalecido la relación de negocio con sus clientes. Han escuchando sus necesidades. En consecuencia, han ofrecido respuestas a sus principales demandas.
Innovación y constancia son los elementos que han permitido a Siemens continuar creciendo. La empresa sigue desarrollando proyectos sostenibles en beneficio de las economías locales.
Energía gravitacional con sello mexicano
2014/03/13
Inventor de tiempo completo a sus 50 años, el ingeniero Héctor Ricardo Macías comienza a destacar a nivel nacional por sus creaciones. Es precisamente una de ellas la que le abrió las puertas para comenzar a patentar los inventos que ha trazado durante horas de trabajo. Se trata del "Sistema para generar energía aprovechando el peso del flujo vehicular y peatonal", que en este momento se encuentra en fase de diseño, realizando prototipos.
En palabras del ing. Macías: "Aunque toda la vida nos han dicho que las plantas hidroeléctricas generan gran parte de la energía que consumimos, en realidad estamos partiendo de un error, ya que es la fuerza de gravedad la que produce la energía. El agua puede tener todo el potencial que se quiera, pero sin la atracción gravitacional que provoca la caída en los ríos y cataratas no se produce ninguna energía. Partiendo de esta idea es que nació este sistema, que aprovecha el peso que los vehículos, las personas y aún el ganado, ejercen sobre la corteza terrestre para presionar fuelles de perfil muy bajo, pero que al ser atacados por el peso generan aire a alta presión. A partir de ese paso sólo resta convertir el aire a presión en electricidad por medio de una turbina y un generador."
"A mediano plazo podemos pensar en una casa que instale sus "rampas escalón", simplemente pegadas en la calle con una manguera hacia el generador interior; tener generadores eléctricos en las tuberías del agua y una "planta generadora de viento solar" en la azotea." Un aspecto importante es que el sistema del ing. Macías puede instalarse en racks, de manera vertical, cosa que no puede hacerse con las celdas solares que tienen que armarse de manera horizontal y en ocasiones robando terreno que ya no puede usarse para la agricultura. La tendencia entonces es generar un poco de energía de cada sistema y así alimentar sustentablemente a los hogares. Al ser iguales las condiciones, podemos pensar que alimentar una casa, un parque o una carretera, se puede hacer sin ningún problema con estos sistemas, sin hacer adaptaciones mayores.
El "Sistema para generar energía aprovechando el peso del flujo vehicular y peatonal" no es el único invento de este ingeniero civil, también ha creado un Sistema para generar electricidad aprovechando la fuerza que tienen los líquidos al circular por las tuberías. "Este puede ser interesante también porque puede generar energía incluso con líquidos inflamables: podríamos pensar en electrificar comunidades cercanas al paso de oleoductos, por ejemplo. Tengo además otro sistema para generar electricidad con el agua de lluvia poniendo una turbina helicoidal en los tubos de bajada del agua".
Sistema para generar electricidad con el sol sin usar fotoceldas. "Las celdas aprovechan el paso de los fotones, o dicho de otra forma la parte luminosa de los rayos solares, pero dejan de lado el espectro calórico o infrarrojo de los rayos del sol. Mi invento consiste en turbinas que trabajan en capelos transparentes al vacío con papalotes pintados de negro matizado por una cara y de color plata metalizada la otra cara. Una cara absorbe más calor que la otra y tiende a alejarse, y al estar al vacío no tiene problemas en provocar la rotación de su eje y por lo tanto generar electricidad con el calor del sol, no con la luz como se hace ahora".
Todo el material requerido para inventar estos sistemas ha sido absorbido por el Ingeniero Héctor Ricardo Maclas, quien comenta que únicamente ha recibido apoyo por parte del Instituto Mexicano de la Propiedad Intelectual (IMPI) para patentar sus creaciones. Y califica a este proceso como fácil, "lo difícil viene con los planes de explotación y financiamiento para lograr llevarlos al mercado".
En este momento se encuentra buscando alguna propuesta que le permita sacar a la luz sus proyectos en el territorio mexicano. "Me recibido ofertas de dos países europeos, uno asiático y dos de Norteamérica, pero yo quiero que estas tecnologías se queden en México, pero de aquí nadie me ha hecho ninguna oferta de trabajo".
El FIDE financia hasta un 100% proyectos fotovoltaicos
2013/10/14
Desde hace 21 años, el Fideicomiso para el Ahorro de Energía Eléctrica (Fide) se ha interesado por el mejoramiento del medio ambiente, por lo que promueve proyectos de ahorro de energía eléctrica tanto en las instalaciones eléctricas residenciales como en los diferentes sectores productivos del país y, actualmente, proyectos de generación de electricidad en pequeña escala con fuentes alternas como la solar, la biomasa y la microcogeneración, con el objetivo de que el usuario final disminuya su consumo de energía generada con derivados del petróleo.
México se encuentra en el denominado cinturón solar (entre los trópicos de Cáncer y de Capricornio), esto hace que tenga un enorme potencial para el aprovechamiento de la energía del sol a través de la instalación de sistemas fotovoltaicos. Y es que se tiene -en promedio- una irradiación de 5 kWh/día/m2, casi el doble que los países de Europa que ya tienen varios años usando este recurso para generar energía eléctrica y para aplicaciones térmicas.
El Fide apoya con financiamiento a usuarios finales del sector industrial y comercial así como a los de tarifa DAC (Domésticos de Alto Consumo), para la adquisición e instalación de sistemas fotovoltaicos interconectados a la red eléctrica de la CFE de hasta 500 kW(1) de capacidad, con la finalidad de que puedan generar parte de su energía eléctrica con una fuente renovable y así tener un beneficio económico por la disminución del consumo de electricidad provista por la paraestatal.
En el siguiente vídeo se muestra cómo el FIDE ha financiado la instalación de sistemas de generación de energía con fuentes renovables, principalmente sistemas fotovoltaicos, en el sector doméstico y en Mipymes, así como de cogeneración eficiente localizados en el sitio de consumo:
Antes de usar una fuente renovable como ésta, es recomendable hacer eficientes las instalaciones eléctricas, así como sustituir equipos que demanden un gran consumo de energía eléctrica por otros ahorradores y que cuenten con el Sello Fide, distintivo de que son equipos que consumen poca energía.
Los sistemas fotovoltaicos también se pueden utilizar en sistemas aislados, es decir en zonas rurales o zonas aisladas en donde no llega la red eléctrica de la CFE. Para esto se requiere tener otros componentes, como es un regulador de carga y un banco de baterías para almacenar la energía eléctrica que será utilizada por la noche o posteriormente, y en donde el sistema fotovoltaico no puede generarla.
Ver también: La tecnología eficiente ahorra millones
Las aplicaciones más utilizadas son: iluminación rural, pequeños sistemas de bombeo, comunicación, señalización, entre otras. Para estas aplicaciones el banco de baterías debe ser en función a la carga que va a alimentar y a las horas de uso.
El Fide ofrece hasta el 100% de financiamiento para la adquisición e instalación de sistemas fotovoltaicos. Para acceder a este apoyo, el usuario interesado deberá entregar una solicitud, una carta en la que autoriza que el fideicomiso lo investigue en el Buró de Crédito y tener el servicio de energía eléctrica contratado con la CFE, para lo que deberá proporcionar una copia del recibo de luz.
Si el resultado del buró es positivo, el usuario deberá presentar, a través de una firma de ingeniería, el estudio técnico económico,en el que se demuestre que, con la generación estimada del sistema propuesto, la inversión se recupera en 7 años.
El costo del financiamiento es TIIE (Tasa de Interés Interbancaria de Equilibrio) más 6 puntos, más IVA, y el usuario deberá reembolsarlo al Fide en 5 años, a través de pagarés.
Es importante recalcar que estos sistemas no producen ruido; su costo de operación y mantenimiento es prácticamente nulo; su vida útil es relativamente larga (aproximadamente 20 años); ayudan a resolver el problema del calentamiento global; y con ellos se promueve la generación distribuida, evitando pérdidas por transmisión y distribución de la energía eléctrica.
Se espera que los costos de inversión disminuyan en los próximos años, lo que permitirá a muchos usuarios tener acceso a esta tecnología.
Nota (1).- De acuerdo a la resolución RES/054/2010, a través de la cual la Comisión Reguladora de Energía (CRE) expide el Modelo de Contrato de Interconexión para Fuentes de Energía Renovable o Sistema de Cogeneración.
Estadios deportivos sustentables
2013/10/11
Hoy en día la sustentabilidad se ha convertido en una prioridad que impacta directamente en las instalaciones eléctricas residenciales, pero que se aplica también a otros sectores, hasta en lo deportivo. Se indica que algo es sostenible cuando puede mantenerse por sí mismo; es decir, que no requiere apoyo externo para su buen funcionamiento. Cuando lo aplicamos a desarrollos inmobiliarios, el concepto debe incluir que su operación sea amable con el medio ambiente.
El ejemplo de un recinto deportivo que cumple con esta definición es el estadio central de los Juegos Olímpicos de Londres 2012, reconocido como el “Estadio más sustentable del mundo” durante el pasado Congreso Mundial de Estadios realizado en la ciudad árabe de Doha, y cuya característica principal es que se puede desarmar y armar en otro sitio; además es el más ligero en la historia. En la construcción de este estadio se redujo el 50% de la generación de carbono, al utilizarse materiales certificados como sustentables. Y por si fuera poco, se reutilizó y recicló el 99% de los materiales obtenidos por la demolición de más de 30 edificios que se encontraban previamente en el sitio.
La Federación Internacional de Fútbol Asociación (FIFA) solicita que los estadios cumplan con ciertos requerimientos para que puedan desarrollarse los encuentros deportivos; éstos se encuentran asentados en el documento oficial titulado “Estadio de fútbol, recomendaciones técnicas y requisitos”.
Este documento incluye un apartado dedicado al programa Green Goal™, dirigido a la sostenibilidad medioambiental. Sus principales metas son: reducir el uso de agua potable; evitar y/o reducir los desechos; crear un sistema de energía más eficiente; e incrementar el empleo del transporte público a los torneos.
Esta iniciativa señala que en el diseño y la construcción de estadios deben aprovecharse las posibilidades de ahorro de energía como: el empleo de equipos fotovoltaicos; el aislamiento y la protección de cristales en la parte exterior del edificio, a fin de reducir el uso de aire acondicionado; y el uso de sistemas centralizados de control del estadio para un manejo de energía más eficiente durante los periodos de máxima demanda.
Enfocándonos en el tema del suministro eléctrico, la FIFA marca en dicho documento que es inaceptable el retraso o cancelación de un evento a causa de un fallo, por lo que independientemente de llevar a cabo una evaluación cuidadosa del servicio público de energía eléctrica, se requiere un suministro auxiliar en forma de fuentes de energía de emergencia y de soporte de potencia. Las conexiones adicionales al servicio de red deberán dimensionarse para poder gestionar la instalación durante la realización del evento.
El Estadio Omnilife es el estadio más moderno de México y uno de los mejores de Latinoamérica. Su diseño y construcción marcan un parteaguas en la concepción de recintos deportivos y de multieventos del país.
El concepto nace de la idea de un volcán verde dentro del que se desarrolla la vida del estadio, remata con una “nube” que da protección, a través de una cubierta, que pareciera que flota sobre el volcán. Por su colindancia con el Bosque de la Primavera, la fachada del inmueble, así como el proyecto de paisaje exterior, se integran en escala, color y textura al contexto existente.
El proyecto conceptual fue desarrollado por la firma francesa Studio Massaud-Pouzet, mientras que el proyecto ejecutivo fue realizado por HOK México. El estadio para 45,000 espectadores está compuesto por cinco niveles, dos se encuentran por debajo del nivel de terreno natural, de tal forma que sólo la altura de los tres niveles restantes son los que se observan desde la fachada, conservando así su proporción y favorable escala con el entorno.
Ver también: Luz sustentable y eficiente
El talud perimetral que da forma al volcán, con inclinación a 43 grados, está cubierto con 20,000 m2 de pasto natural y funciona como una cubierta sustentable, que amortigua las altas temperaturas que se presentan en la zona del bajío y proporciona un ambiente interior agradable.
En la construcción participaron funcionarios de la Secretaría de Medio Ambiente para el Desarrollo Sustentable del Estado de Jalisco (SEMADES), quienes estuvieron al tanto del manejo de agua, control de polvos al ambiente, entre otros factores ambientales, para asegurar que la obra cumpliera con los parámetros de edificios sustentables.
Cuenta con una planta de tratamiento de agua tipo “humedal”, con la que se realiza la limpieza de agua residual, a través de filtros y especies de plantas vegetales que se alimentan de bacterias que se encuentran en el agua, mediante un proceso natural que es inoloro e incoloro. Estos humedales o pantanos tratan el 100% del agua residual y se encuentran a un costado del paseo peatonal; además, son agradables a la vista.
Los humedales son un sistema de limpieza de agua de patente estadounidense y el estadio es uno de los primeros proyectos en sumarse a esta nueva tecnología única en Latinoamérica.
Así, el estadio contribuye a la disminución del problema ambiental global, ya que se evitarán 50 toneladas de emisiones de CO2 en el transcurso de su vida útil (alrededor de 1 tonelada por año). Además de que los humedales tienen un menor costo de operación y mantenimiento.
Las áreas verdes alrededor del estadio suman más de 90,000 m2, más los 20,000 m2 de pasto de la berma. Estas áreas son regadas con agua producida por los humedales y con agua proveniente de los tanques de tormentas.
La arquitectura permite durante el día el paso de luz natural al interior del inmueble. Sin embargo, cuando se requiere iluminar zonas específicas, el estadio utiliza un sistema de control que hace más eficiente la iluminación y que, al paso de tiempo, se traducirá en ahorros significativos en el consumo de energía eléctrica.
El proyecto arquitectónico también abarcó entradas de aire natural; se aprovecharon las corrientes de aire que se generan por estar a un lado del bosque. Tanto los palcos como las áreas generales no tienen sistema de aire acondicionado, y el ambiente es agradable.
La certificación LEED (Leadership in Energy and Environmental Design o Liderazgo en Diseño Ambiental y Energético), es un método de evaluación de edificios verdes, a través de pautas de diseño objetivas y parámetros cuantificables.
Es un sistema voluntario y consensuado, diseñado en Estados Unidos, que mide -entre otras cosas- el uso eficiente de la energía, el agua, la correcta utilización de materiales, el manejo de desechos en la construcción, y la calidad del ambiente interior en los espacios habitables.
La certificación evalúa el comportamiento medioambiental que tendrá un edificio a lo largo de su ciclo de vida, sometido a los estándares ambientales más exigentes a nivel mundial.
La evaluación final la otorga el Consejo de Edificios Verdes de Estados Unidos, organización sin fines de lucro que impulsa la implementación de prácticas de excelencia en el diseño y construcción sustentable.
Cabe resaltar que actualmente el Estadio Omnilife se encuentra en proceso de certificación LEED como un edificio verde y sustentable.
En el siguiente vídeo podremos descubrir otros estadios de fútbol al rededor del planeta que destacan en sostenibilidad por su ahorro energético, cuidado del ambiente, entre otros:
4 partes de un sistema fotovoltaico interconectado a la red eléctrica
2013/10/03
México es un país donde la generación de electricidad por medio del sol puede dar mayores frutos. Y es que la irradiación diaria (promedio anual) sobre una superficie horizontal es superior a 4.4 kWh/mm2 día, en todo el territorio nacional y en algunos sitios es superior a 6 (un valor de los más altos del mundo). Además es relativamente constante a lo largo del año.
Los Sistemas Fotovoltaicos Interconectados con la Red Eléctrica (SFVI) son una gran alternativa para aprovechar este recurso, pues podemos instalarlos en viviendas individuales para alimentar instalaciones eléctricas residenciales. También las podemos utilizar en inmuebles comerciales, escuelas y edificios públicos. Se basan en la captación de energía proveniente del sol mediante radiaciones solares, que se transforman en energía eléctrica, a través de los módulos fotovoltaicos.
En una instalación de este tipo, para alimentar las cargas del inmueble la electricidad puede venir (total o parcialmente) del sistema fotovoltaico o de la red eléctrica convencional, indistintamente.
Cuando existe un déficit entre la demanda del inmueble y la generación fotovoltaica, este diferencial es cubierto por la electricidad proveniente de la red eléctrica convencional. En el caso contrario, cuando tenemos un excedente, se inyecta directamente a la línea de distribución del proveedor del servicio eléctrico.
Para su funcionamiento, un sistema fotovoltaico conectado a la red está formado por 4 partes:
- Generador fotovoltaico. Es la unidad generadora capaz de convertir la radiación solar incidente directamente en energía eléctrica, mediante los módulos fotovoltaicos.
Oros elementos que forman parte del generador son: cajas de conexión, dispositivos de protección, sistema de tierra así como estructuras de montaje y soporte de los paneles.
- Subsistema de acondicionamiento de potencia (Inversor). Es el dispositivo electrónico que convierte la corriente directa que te brinda el generador en corriente alterna para sincronizarse a la red. El subsistema puede estar formado por uno o más inversores. Además de la conversión de energía, también tiene funciones de protección, filtros armónicos, compensación de factor de potencia y aislamiento.
Ver también: La energía solar en México
- Interfaz con la red. Su función es la de interconectar la salida del inversor con la carga local del inmueble y con el sistema eléctrico de distribución. Permite al sistema fotovoltaico operar en paralelo con la red, para que la energía pueda fluir en uno u otro sentido, entre la red y la interfaz. Otras funciones que realiza son medios de desconexión para seguridad o mantenimiento, y medición de flujos de energía entre el sistema, la carga local y la red.
- Subsistema de control y monitoreo. Este sistema lo conforman los circuitos lógicos y de control que supervisan la operación general del SFVI, y controlan la interacción entre sus subsistemas. Tiene el mayor orden jerárquico de control, asegura la correcta operación del SFVI en modo automático y manual. Estas funciones comprenden el arranque y paro automático y todas la funciones de protección del sistema.
Los requisitos para realizar un contrato de interconexión en pequeña escala con CFE son:
- Tener contrato de suministro normal en baja tensión.
- Que la instalación cumpla con las Normas Oficiales Mexicanas y especificaciones técnicas de CFE.
- La potencia del sistema fotovoltaico no debe rebasar los 10 kWp si se instala en una vivienda, o los 30 kWp si se instala en un negocio.
El poder de las olas del mar para generar electricidad
2013/09/24
La extensión oceánica con la que cuenta nuestro país es muy importante: 65% frente al 35% que abarca la superficie terrestre. De ahí que diversos investigadores coincidan en que se cuenta con un gran potencial para la generación de electricidad, aprovechando el recurso marítimo.
Uno de ellos es Miguel Ángel Alatorre Mendieta, investigador del Instituto de Ciencias del Mar y Limnología (ICMyL) de la UNAM, quien subraya que el mar es una gran fuente energética, donde “el combustible sale gratis, pero la instalación es muy cara, aunque redituable a mediano plazo”.
El investigador de la UNAM puntualiza las diversas formas a través de las cuales se puede obtener electricidad de este recurso: mareas, olas, corrientes, diferencias térmicas, biomasa, ósmosis y aprovechando el viento que sopla sobre la superficie del agua.
“Hay muchas formas (de obtener electricidad a través del mar), pero las más útiles para la obtención de energía son las generadas por el viento, si no llegan a ser de tormenta”, detalla Alatorre Mendieta.
Para Oscar Velasco, del Centro de Investigación Científica y Educación Superior en Ensenada, se ha desaprovechado el oleaje producido por el viento para obtener electricidad en nuestro país, “porque ningún gobierno mexicano lo ha considerado importante”.
Cabe mencionar que en las costas de México no hay un oleaje muy grande, pero aún así es aprovechable con plantas pequeñas. Las regiones donde se presenta mayormente, son las ubicadas al occidente del Pacífico.
En las costas de Tijuana y Rosarito, se tiene un proyecto para aprovechar el movimiento de las olas. Se trata de la instalación de una planta con capacidad estimada para generar 3 megawatts. Así lo dio a conocer el catedrático del Colegio de la Frontera Norte (Colef) y exfuncionario de la Secretaría de Energía, Alejandro Díaz Bautista, quien expone que las olas son el resultado del efecto del viento soplando a lo largo de cientos o miles de kilómetros en mar abierto, lo que origina una transferencia de energía hacia la superficie del océano, generando una forma de luz cinética.
Sin embargo, los esfuerzos por sacar provecho de este recurso aún no son suficientes en nuestro país, un tanto por falta de voluntad política. El profesor Stephen Salter, considerado el padre de la energía marina, coincide en señalar que sin el apoyo de los gobiernos es imposible desarrollar este tipo de energía.
Otro motivo aún más significativo es la escasez de recursos monetarios suficientes para la investigación e impulso de proyectos, tal y como se está realizando en diferentes países.
El ejemplo más sobresaliente es el logrado en las islas Orcadas, ubicadas al norte de Escocia, punto que se ha convertido en la meca internacional de la energía marina, gracias al aprovechamiento de las olas y las fuertes mareas que se registran en esa zona. Su crecimiento ha sido tal que ahora cuenta con el Centro Europeo de Energía Marina, un laboratorio en el que actualmente compañías de todo el mundo prueban sus tecnologías.
El siguiente vídeo nos muestra un ejemplo del uso del poder de las olas del mar para producir energía eléctrica:
3 aspectos a considerar sobre el acondicionamiento de energía geotérmica
2013/09/13
La geotermia es una energía renovable extendida en numerosos países europeos. El uso más común en el mundo corresponde a bombas de calor, con un 35% frente a la potencia total instalada, seguido de balnearios, sistemas de calefacción, invernaderos, acuicultura y procesos industriales.
Y es que la tierra es una gran recolectora de energía, la cual se transfiere de y hacia la superficie por la radiación solar, el viento y la lluvia.
Los sistemas geotérmicos (o GSHPs por las siglas en inglés para Bombas de Calor de Fuente Subterránea) sacan provecho de este proveedor energético para proporcionar calefacción, aire acondicionado y agua caliente a edificios comerciales y casas-habitación.
Pese a los cambios de temperatura ambiente que podemos registrar en México (frío en invierno y calor en verano), el uso de estas bombas es viable, pues durante el verano es posible acondicionar la temperatura ambiente, trasladando la carga térmica del aire al subsuelo; mientras que en el invierno puede lograrse el efecto inverso, llevando el calor del subsuelo a los espacios a acondicionar.
Cabe mencionar que a causa de su propio aislamiento natural, la fluctuación de la temperatura del suelo terrestre es más moderada que la del aire, llegando a tener variaciones sólo de algunos grados a lo largo del año.
1. ¿Cómo funciona una central geotérmica?
Los sistemas geotérmicos o bombas de calor simplemente mueven energía de un lugar a otro. Este proceso se explica en la imagen inferior:
- Un evaporador (intercambiador de calor en el circuito subterráneo) transfiere el calor del suelo hacia el fluido que circula en el circuito.
- En este punto la energía en el circuito subterráneo se transfiere a través del evaporador que forma parte de la bomba de calor y hacia un refrigerante libre de clorofluorocarbono (CFC).
- Un compresor incrementa la presión del fluido de trabajo, lo que hace que su temperatura aumente.
- Esta energía se transfiere en el condensador y pasa a los circuitos de distribución, en los que se hace circular agua caliente en tuberías colocadas bajo el piso que calientan el espacio interior del edificio.
- El refrigerante ahora pasa a través de una válvula de expansión, y el proceso se reinicia.
¿Cuáles son las ventajas que ofrece una central geotérmica?
- Suministro garantizado. No es necesario adquirir combustible, ya que la geotermia emplea la energía de la tierra.
- Seguridad. Un sistema geotérmico no tiene riesgo de explosión o incendio, puesto que no hay combustión.
- Fiabilidad. El sistema no requiere mantenimiento, limpieza o comprobaciones de seguridad.
- Silencioso y sin olores. Los sistemas geotérmicos no causan olores desagradables ni ruidos molestos.
- Larga vida útil. Las bombas de calor geotérmicas en condiciones normales están operativas por encima de los 50 años.
- Un sistema simple y polivalente. Una única instalación para calefactor y refrescar la vivienda.
- Inteligente. Mediante una sonda de temperatura exterior, los equipos adaptan la climatización del hogar a las condiciones atmosféricas cambiantes.
- Variedad de emisores de calefacción. Puede emplearse suelo radiante, pared radiante, emisores de zócalo, fan-coils y radiadores de baja temperatura.
- Libertad de uso de espacios exteriores. La captación geotérmica elimina las chimeneas y aparatos exteriores de aire acondicionado.
- Manejo sencillo. La temperatura interior se regula mediante termostatos de zona y el régimen del sistema puede establecerse según programas preestablecidos.
¿Conviene o no conviene invertir en una central geotérmica?
Para terminar la entrada, hablaremos del costo que representa la instalación de una bomba de calor, el cual comparado con un sistema convencional de aire acondicionado es prácticamente el doble.
Sin embargo, el ahorro de energía eléctrica frente al aire acondicionado convencional es de un 40%, e incluso hasta de 50%, cuando se comparan con equipos de baja eficiencia.
La inversión que se realiza al implementar un sistema con bomba de calor se paga en 7 años aproximadamente y su vida útil es de 50 años o más; por si fuera poco, el mantenimiento que requieren es prácticamente nulo.
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Central geotérmica Cerro Prieto en Mexicali, Baja California, México |
Luz sustentable y eficiente
2013/09/11
En diciembre del año 2012, acorde a la aplicación de la Norma 028 de Iluminación Eficiente, se dejaron de vender los focos incandescentes de 75 watts, tal como sucedió en el 2011 con los de 100 watts y como sucederá con los de 60 y 40 watts en el 2013.
El beneficio de estas medidas se conjuga con el programa Luz Sustentable, en cuya primera etapa (concluida el mes de julio de 2012) se intercambiaron 22.9 millones de focos incandescentes por lámparas ahorradoras, cifra por la cual México recibió el Récord Guinness.
De lo que se trata es de que la ciudadanía comience a familiarizarse con la nueva tecnología en iluminación que es eficiente, pero más cara. Sin embargo, hay que tomar en cuenta que estas lámparas ahorradoras tienen una vida útil cercana a las 10 mil horas, mientras que el foco incandescente dura máximo mil horas.
En la segunda etapa de dicho programa se entregaron 22.9 millones de lámparas ahorradoras. Esto representará un ahorro significativo tanto para la población, que consumirá menos energía, como para el gobierno que gastará menos en la generación de energía.
Así se logrará ahorrar casi dos veces el consumo anual de electricidad de Campeche y se dejarían de emitir a la atmósfera 1.4 millones de toneladas de dióxido de carbono, equivalente a sacar de circulación 600,000 coches.
El siguiente vídeo nos habla sobre las precauciones que debemos tomar con los focos ahorradores:
Con el propósito de fortalecer las acciones en materia de responsabilidad ambiental, el Fideicomiso para el Ahorro de Energía Eléctrica (Fide) invitó a María del Rosario Campos Beromen, capacitadora de la Dirección de Educación Ambiental, de la Secretaría del Medio Ambiente del Distrito Federal; para impartir una plática sobre sustentabilidad y de la cual extraemos los puntos más importantes en esta entrada.
Cada individuo tiene una huella ecológica, la cual impacta directamente nuestro entorno, por lo que es primordial que trabajemos en la modificación de aquellas conductas aprendidas que generan daños irreversibles al medio ambiente.
La capacitadora dio una serie de recomendaciones individuales y colectivas, las cuales pueden ser aplicadas en el hogar y en el trabajo, entre las que destacan:
- No tirar basura en la calle
- Preferir el transporte público y promover el uso de bicicleta
- Mantener afinado y en buenas condiciones el automóvil
- Participar en campañas de reforestación
- Racionalizar los recursos en la oficina
- Cuidar el agua
- Mantener una conducta ambiental permanente
La realidad, expresó, es que ya estamos inmersos en problemáticas como el cambio climático, pérdida de la biodiversidad, acumulación de residuos sólidos que contaminan agua, aire y suelo; y pérdida de la capa de ozono. Por ello es necesario trabajar todos los días, para sumar esfuerzos en cadena y dar un respiro al planeta.
El lado positivo de la basura
2013/08/22
Aunque cada vez se difunde más la cultura del reciclaje, lo cierto es que dejar de producir residuos es casi imposible. Entonces: ¿qué haremos con la basura? La clave está en encontrarle el lado positivo a los rellenos sanitarios que existen en el país y generar con ellos electricidad.
Cada habitante en México genera un kilo y medio de basura diario, lo que representa casi 40 millones de toneladas de residuos sólidos urbanos al año. Tan sólo con la basura acumulada hasta el año 2003, se podrían generar 400 MW de electricidad, según el Instituto de Investigaciones Eléctricas (IIE).
¿Sabes cómo se puede convertir la basura en energía eléctrica? Mira el siguiente vídeo:
Actualmente más de la mitad de esta basura va a parar a los rellenos sanitarios municipales. Para poder producir energía en su interior se requiere de un manejo adecuado de los residuos y de implantar tecnología, evitando así que el metano que expide la basura en descomposición llegue a la atmósfera y contamine.
Ver también: La Co-combustión de Biomasa y combustibles fósiles
El metano es el principal componente del biogás, biocombustible que sirve para producir electricidad: un m3 de biogás equivale a medio m3 de gas natural, es decir, 5 kw/h.
Por lo anterior, los municipios son los que pueden beneficiarse directamente de este proceso al obtener electricidad que puede servir, por ejemplo, para el alumbrado público. Sin embargo, hasta ahora la mayoría no ha implementado esta solución por falta de información principalmente.
De acuerdo al Instituto de Investigaciones Eléctricas, existen una serie de factores que han impedido aprovechar en nuestro país los rellenos sanitarios para la producción de electricidad. El primero de ellos es que los tiempos de gestión de los gobiernos municipales son muy cortos, y al ser ellos los principales actores dejan a un lado el proyecto principalmente por los recursos monetarios que se requieren.
También encontramos como barreras la falta de leyes de protección al medio ambiente en materia de emisiones de rellenos sanitarios; desconocimiento de las oportunidades y beneficios de la generación eléctrica con el biogás; así como poca claridad en los esquemas de asociación entre los municipios y los inversionistas privados para formar sociedades de autogeneración, aunado a la falta de incentivos para propiciar su asociación.
De igual forma señalan como impedimento la información limitada sobre la cantidad y características de los rellenos sanitarios y sitios de disposición final en nuestro país; resistencia de empresas concesionarias que operan los rellenos sanitarios; complicada tramitología para formalización de los proyectos; y falta de un programa oficial que facilite su implantación.
En México ya hay casos de municipios que usan sus rellenos sanitarios para generar electricidad. El primero de ellos no sólo en el país sino en Latinoamérica fue el de Salinas Victoria, Nuevo León, que actualmente tiene una capacidad de generación de energía de 12.72 MW (al día de hoy ha generado aproximadamente 400,000 MWh de electricidad), la cual se utiliza para el alumbrado público de la ciudad de Monterrey y su área conurbada, y especialmente para el Metro. En este proyecto participan tanto el gobierno del Estado como el sector privado.
La energía que se produce en el relleno sanitario de Salinas Victoria, Nuevo León equivale a la que consumirían cerca de 34 mil casas de interés social.
Pero además de esto, se encuentra el beneficio ambiental, pues desde que se produce biogás en este relleno sanitario (2003) se han evitado cerca de 85 mil toneladas de emisiones de metano a la atmósfera, es decir más de un millón 800 mil toneladas de dióxido de carbono.
Esto es lo que se busca hacer precisamente en el Bordo Poniente del Distrito Federal, pero se debería aplicar a los más de 180 rellenos sanitarios que existen en el país.
La Co-combustión de Biomasa y combustibles fósiles
2013/08/21
Hoy es posible aprovechar las carboeléctricas existentes en México y las que se construyan en un futuro para generar un importante porcentaje de energía limpia y reducir los Gases de Efecto Invernadero. ¿Cómo? Utilizando la biomasa. Con esta opción además se crearía un importante número de empleos y ahorrarían recursos monetarios por importación de carbón. Al sustituir el carbón por biomasa se logra producir una cantidad considerable de energía eléctrica con combustible renovable.
La energía eléctrica en su mayor parte se "produce" con combustibles fósiles como el petróleo y el carbón. Sin embargo, en los últimos años se ha venido implementando un conjunto de nuevas tecnologías que utilizan biomasa como combustible. La biomasa es cualquier material orgánico, terrestre o acuático, con origen inmediato en un proceso biológico, que puede ser utilizado para la producción de energéticos, materias primas y bienes de consumo. Ejemplos de biomasa son cultivos como la caña de azúcar, maíz, trigo, sorgo, papa; residuos orgánicos como bagazo de agave, periódico, residuos sólidos municipales, estiércol, aserrín, etcétera.
Instalar plantas que utilicen la biomasa como único combustible para generar energía eléctrica es costoso, de ahí que una opción es combinar los biocombustibles sólidos con los combustibles fósiles como el carbón. A este proceso se le llama co-combustión, misma que la Agencia Internacional de Energía (IEA) define como “la sustitución parcial de carbón mineral por biomasa o residuos en una caldera de usina (planta) eléctrica”.
A fines de los años 80 se iniciaron experiencias de co-combustión de biomasa con carbón mineral en plantas eléctricas. Hoy, esta tecnología se usa ampliamente en Europa, y hay por lo menos 234 instalaciones donde se probó o utiliza para reducir las emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI) y otros gases contaminantes como óxidos de nitrógeno [NOx] y dióxido de azufre [SO2] hasta en un 40% y aprovechando al mismo tiempo la alta eficiencia de las grandes plantas eléctricas a carbón.
En México existen tres centrales carboeléctricas, las cuales emiten 20.8 millones de toneladas de dióxido de carbono al año. Implementar la co-combustión de biomasa en esas plantas ayudaría al medio ambiente reduciendo las emisiones de GEI así como los riesgos asociados al calentamiento global y al cambio climático.
Además de biomasa nativa (la que se produce sin intervención humana) o cultivada (producida por plantaciones), hay una amplia gama de residuos de operaciones agrícolas, forestales y agroindustriales que pueden ser utilizados en la co-combustión. Estas distintas biomasas tienen propiedades muy diferentes en cuanto a contenido de humedad, cenizas, tamaño y fibrosidad, las que afectan mucho su densidad energética, facilidad de molienda y temperatura de combustión. La composición de las cenizas es importante, ya que la presencia de cloruros de metales alcalinos -potasio (K) sodio (Na)- puede generar problemas de cenizas fundentes (que facilita la fusión), volátiles o líquidas, que se depositan en las superficies de intercambio de las calderas. Al implementar la co-combustión se modifica la composición de las cenizas por la mezcla de carbón y biomasa, por lo cual los sistemas de separación y limpieza de cenizas de las calderas deben ser adaptados.
Estos son algunos de los diferentes tipos de biomasas:
- Maderas en trozos, astillas, aserrín, cortezas o pellets;
- Bagazos de caña, de maguey, de coco, de palma aceitera;
- Pajas y tallos herbáceos de cultivos de cereales, granos, oleaginosas, etc.;
- Cáscaras y huesos de frutas como girasol, cacahuate, nueces, mango, etc.
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Maderas en trozos |
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Aserrín. |
Además, la biomasa sirve para producir biocombustibles como el etanol y el biodiesel, mismos que pueden sustituir a la gasolina; igualmente se procesa para obtener biogás, el que se utiliza como fuente de iluminación, para cocinar o para generar electricidad en plantas pequeñas.
Ver también: Cambio climático y ahorro de energía
La co-combustión puede implementarse con distintas opciones (*):
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1. Co-combustión directa.
Se llama así, pues la biomasa se adiciona directamente al carbón mineral antes de entrar a los molinos. Esta mezcla pulverizada alimenta a los quemadores convencionales ya existentes en la caldera. También se puede procesar independientemente la biomasa, para ello sería necesario invertir en instalaciones dedicadas para el manejo del biocombustible, distintas de las del carbón.
2. Co-combustión indirecta.
Es necesario modificar algunas de las calderas de la planta eléctrica para quemar sólo biomasa, con una tecnología apropiada al tipo de biomasa disponible y al diseño original de la caldera. El resto de las calderas se mantienen operando sólo con carbón. De igual forma se puede gasificar la biomasa para quemarla en un combustor adicional en una caldera de carbón.
La respuesta es sí. En primer lugar, porque la co-combustión de biomasa en grandes plantas eléctricas a carbón permite lograr altas eficiencias y ahorros de combustible importantes en comparación con plantas independientes de biomasa. Por eso, es una de las opciones más realistas y eficaces para aumentar la contribución de fuentes renovables en el balance energético nacional y poder reducir así las emisiones de Gases de Efecto Invernadero. Además, la tecnología es comercial, está disponible y puede ser incluida en el diseño de cualquier nueva planta a carbón.
Para usarla en nuevas plantas, la tecnología de co-combustión deberá ser flexible, porque no existe todavía un mercado internacional de biocombustibles parecido al del carbón y porque los recursos de biomasa disponibles a lo largo y lo ancho de México son bastante diferentes. Así, la tecnología seleccionada deberá poder utilizar un rango amplio de biomasas de diferente tipo y origen, para poder aprovechar las que sean más abundantes, cercanas y de bajo costo.
En realidad, no son muchos los problemas a resolver:
- Asegurar el abastecimiento de biomasa de calidad adecuada (bajo contenido de cenizas, baja humedad) en cantidad suficiente y a costo competitivo con el carbón importado.
- Desarrollar redes de proveedores de biomasa sustentable.
- Adecuar los sistemas de separación de cenizas.
- Ensayar alternativas como molienda conjunta, molienda e inyección, independientes, gasificación, para mejor adecuación a las instalaciones existentes.
- Encontrar esquemas de compensación o pago por emisiones evitadas de GEI.
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Las emisiones de gases contaminantes se han acelerado en los últimos años y con ello el cambio climático, por lo que poco a poco se registran climas más extremosos o fenómenos climáticos inusuales. |
* Cremers, MFG (2009) IEA Bioenergy Task 32. Deliverable 4. Technical status of biomass co-firing.
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