ENERGÍA SOLAR FOTOELÉCTRICA
TORRES DE ENERGÍA DE SALES FUNDIDAS
GEOTÉRMICA
HiPER – El otro camino para la energía de fusión
HiPER (High Power laser Energy Research, Investigación sobre Energía con Láseres de Alta Potencia) es una instalación experimental para lograr la fusión por confinamiento inercial (FCI) mediante láser. Actualmente se encuentra en fase de diseño y es un proyecto para la Unión Europea.
HiPER es el primer experimento diseñado específicamente para estudiar la "ignición rápida" enfocada a lograr la fusión nuclear utilizando láseres menos potentes que los utilizados en los diseños convencionales y produciendo similares energías de fusión. Esto supone una "ganancia total" en la fusión mucho mayor que la de las instalaciones como el National Ignition Facility (NIF) y una reducción en los costos de construcción cercana al 90%.
Es una fuente de energía que produce electricidad de origen renovable, obtenida directamente a partir de la radiación solar mediante un dispositivo semiconductor denominado célula fotovoltaica, o bien mediante una deposición de metales sobre un sustrato denominada célula solar de película fina.
Este tipo de energía se usa para alimentar innumerables aplicaciones y aparatos autónomos, para abastecer refugios o viviendas aisladas de la red eléctrica y para producir electricidad a gran escala a través de redes de distribución. Debido a la creciente demanda de energías renovables, la fabricación de células solares e instalaciones fotovoltaicas ha avanzado considerablemente en los últimos años.
Entre los años 2001 y 2015 se ha producido un crecimiento exponencial de la producción de energía fotovoltaica, doblándose aproximadamente cada dos años. Gracias a ello la energía solar fotovoltaica se ha convertido en la tercera fuente de energía renovable más importante en términos de capacidad instalada a nivel global, después de las energías hidroeléctrica y eólica.
Gracias a los avances tecnológicos, la sofisticación y la economía de escala, el coste de la energía solar fotovoltaica se ha reducido de forma constante desde que se fabricaron las primeras células solares comerciales
TORRES DE ENERGÍA DE SALES FUNDIDAS
operan sobre la base de un principio muy simple: la energía del sol se capta en forma de calor, que se utiliza para generar electricidad en una central térmica de vapor convencional.
La combinación de la energía solar con el almacenamiento de energía térmica (TES) permite que las centrales de torres de almacenamiento en sales fundidas generen electricidad cuando se necesite, incluso cuando no haya sol.
Los principales componentes de una central de torres de almacenamiento en sales fundidas, una forma de tecnología de Energía solar térmica (STE), son:
El campo solar: “Heliostatos” (espejos reflectantes en un pedestal) realizan un seguimiento del sol y concentran la energía en un área definida común para todos los espejos.
La torre y el receptor: la energía reflejada por el campo solar es canalizada a un receptor central en la parte superior de una torre. Se capta energía solar en forma de calor dentro del receptor.
Fluido transmisor de calor: se utiliza sal fundida líquida como el medio para captar energía solar en el interior del receptor.
Depósitos de almacenamiento de sales fundidas: la sal es bombeada desde un tanque de almacenamiento de sales frías, a través del receptor donde se calienta, hacia un tanque de almacenamiento de sales calientes.
Generador de vapor: cada vez que se necesita electricidad, se bombea sal caliente desde el depósito de almacenamiento de sales calientes a través del generador de vapor donde se extrae la energía para generar vapor sobrecalentado. La sal enfriada a continuación se devuelve al depósito de almacenamiento de sales frías.
Generador de turbina de vapor: el vapor sobrecalentado hace que el generador de turbina de vapor produzca electricidad.
La torre y el receptor: la energía reflejada por el campo solar es canalizada a un receptor central en la parte superior de una torre. Se capta energía solar en forma de calor dentro del receptor.
Fluido transmisor de calor: se utiliza sal fundida líquida como el medio para captar energía solar en el interior del receptor.
Depósitos de almacenamiento de sales fundidas: la sal es bombeada desde un tanque de almacenamiento de sales frías, a través del receptor donde se calienta, hacia un tanque de almacenamiento de sales calientes.
Generador de vapor: cada vez que se necesita electricidad, se bombea sal caliente desde el depósito de almacenamiento de sales calientes a través del generador de vapor donde se extrae la energía para generar vapor sobrecalentado. La sal enfriada a continuación se devuelve al depósito de almacenamiento de sales frías.
Generador de turbina de vapor: el vapor sobrecalentado hace que el generador de turbina de vapor produzca electricidad.
Los sistemas de almacenamiento a gran escala pueden proporcionar muchas horas de capacidad de carga completa para: aplicaciones de carga base, suministro de energía solar hasta las 24 horas; y aplicaciones en momentos de alta demanda, suministro de energía solar en los momentos de mayor demanda.
Con esta integración de almacenamiento de energía térmica, las centrales de torres de energía de almacenamiento en sales fundidas separan con eficacia los procesos de captación de energía solar y la producción de energía, ofreciendo flexibilidad para suministrar electricidad siempre que sea necesario.
Con esta integración de almacenamiento de energía térmica, las centrales de torres de energía de almacenamiento en sales fundidas separan con eficacia los procesos de captación de energía solar y la producción de energía, ofreciendo flexibilidad para suministrar electricidad siempre que sea necesario.
GEOTÉRMICA
La energía geotérmica proviene del interior del Planeta de donde surge su denominación basada en las palabras griegas geo (tierra) y Therme (calor). Es una fuente de energía renovable ya que el calor se produce en forma continua en el núcleo de la Tierra, por el lento decaimiento de partículas radiactivas, un proceso que ocurre en todas las rocas. Podemos recuperar este calor en forma de vapor o agua caliente y utilizarlo de diferentes formas que van desde la generación de electricidad, pasando por el calentamiento de edificios y terminando en la utilización del agua caliente para baños con aportes medicinales.
La corteza terrestre está dividida en piezas llamadas placas. El magma viene cerca de la superficie de la Tierra cerca de los bordes de estas placas. Aquí es donde ocurren los volcanes. Personas de todo el mundo utilizan la energía geotérmica para calentar sus hogares y para producir electricidad cavando pozos profundos y bombeando el agua subterránea calentada o vapor a la superficie. También podemos hacer uso de las temperaturas estables cerca de la superficie de la Tierra para calentar y enfriar edificios.
HiPER – El otro camino para la energía de fusión
HiPER (High Power laser Energy Research, Investigación sobre Energía con Láseres de Alta Potencia) es una instalación experimental para lograr la fusión por confinamiento inercial (FCI) mediante láser. Actualmente se encuentra en fase de diseño y es un proyecto para la Unión Europea.
HiPER es el primer experimento diseñado específicamente para estudiar la "ignición rápida" enfocada a lograr la fusión nuclear utilizando láseres menos potentes que los utilizados en los diseños convencionales y produciendo similares energías de fusión. Esto supone una "ganancia total" en la fusión mucho mayor que la de las instalaciones como el National Ignition Facility (NIF) y una reducción en los costos de construcción cercana al 90%.
En "Confinamiento inerte de Fusión" (ICF), los combustibles de fusión están contenidos en pequeños gránulos que se comprimen por una serie de láseres potentes. El impacto de los haces de láser, el plasma alcanza instantáneamente densidad muy alta y la temperatura, se producen reacciones de fusión y, como en fusión magnética, la energía es liberada.
Una micro-cápsula empleada como combustible en el confinamiento inercial de fusión a menudo denominada "microballón" del tipo de las que se usan en el NIF y que rellena con una mezcla de gas deuterio y tritio en helio. La cápsula es introducida en el hohlraum y es implosionada por el pulso de láser.
El « horno » (hohlraum) que contiene el objetivo de forma esférica en los montajes NIF-Megajoule.
La Instalación Nacional de Ignición en el Lawrence Livermore National Laboratory en Livermore, California, que se completó a principios de este año, y el láser megajoule en Burdeos, Francia, para ser operativa en 2016, demostrará la producción de energía a partir de la fusión por láser. Estas instalaciones se han construido en apoyo de los requisitos del tratado de prohibición de pruebas nucleares.
El ser humano siempre ha soñado con alcanzar una fuente de energía inagotable, limpia y segura. Sin efectos nocivos para el medio ambiente y la salud. Que cubra todas las necesidades del planeta, sin embargar el futuro de las nuevas generaciones.
Estudiando el modelo de fusión termonuclear, que se produce de forma permanente en el interior del Sol, se están realizando proyectos ecológicos, seguros y viables, cuyas reservas del combustible utilizado, (deuterio y tritio) son prácticamente inagotables y pueden demostrar, además de alta generación de energía, los mejores estándares de seguridad y respeto del entorno.
Estudiando el modelo de fusión termonuclear, que se produce de forma permanente en el interior del Sol, se están realizando proyectos ecológicos, seguros y viables, cuyas reservas del combustible utilizado, (deuterio y tritio) son prácticamente inagotables y pueden demostrar, además de alta generación de energía, los mejores estándares de seguridad y respeto del entorno.
Sucede lo contrario en la fisión nuclear, donde el uranio es un combustible altamente peligroso y escaso, ya que fuera de control genera una reacción en cadena, de efectos catastróficos. Se calcula que las reservas de uranio en el planeta se agotarán en unos cuantos decenios. En caso de accidente en un reactor de fusión, bastaría suspender el suministro de combustible, con lo cual deja de funcionar el reactor y pocos metros más allá de la vasija cesa la radiactividad, ya que el deuterio es inocuo y el tritio es un isótopo escasamente radiactivo (unas 10 000 veces menor que el uranio), que además se podría reciclar en el interior del reactor.