Energías renovables en la escala doméstica

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Energías renovables en la escala doméstica

Energías renovables en la escala doméstica

Contenido

Energías Alternativas en la escala doméstica

Una energía alternativa, o más precisamente una fuente de energía alternativa es aquella que puede suplir a las energías o fuentes energéticas actuales, ya sea por su menor efecto contaminante, o fundamentalmente por su posibilidad de renovación. Dentro de la vasta diversidad de aplicaciones que se encuentran para las mismas, el uso a escala doméstica es uno de los que se encuentran más avanzados y que ofrecen hoy en día mayor posibilidad de expansión en el corto plazo.

El mundo entero est√° sufriendo las repercusiones del fin de la era de los combustibles f√≥siles baratos desde que se ha alcanzado el m√°ximo de producci√≥n en muchos de los m√°s importantes yacimientos convencionales, y la Argentina no es una excepci√≥n. El aprovisionamiento se vuelve cada vez m√°s inestable dentro de un mercado con escasa oferta y demanda creciente. La repercusi√≥n m√°s inmediata, m√°s all√° del corte en el suministro, se refleja en el aumento constante de los costos de la generaci√≥n energ√©tica. Asimismo, los efectos cada vez m√°s notorios de los gases de efecto invernadero, particularmente el di√≥xido de carbono (CO2), est√°n poniendo bajo la lupa a los combustibles f√≥siles como uno de los mayores culpables del cambio clim√°tico. Al mismo tiempo, en la Argentina, conviven con esta situaci√≥n un sinn√ļmero de territorios alejados de los centros urbanos y del tendido interconectado, fruto de la desigual distribuci√≥n demogr√°fica y la baja densidad de poblaci√≥n de las √°reas rurales laxamente distribuidas a lo largo del territorio argentino. Ello crea la situaci√≥n de que un vasto n√ļmero de personas se ve en la obligaci√≥n de proveerse de energ√≠a el√©ctrica de un modo no convencional destinado a su propia subsistencia.

Junto con la llegada de nuevas tecnolog√≠as, se est√° produciendo un importante redescubrimiento de antiguos m√©todos de generaci√≥n el√©ctrica que, aplicados a una nueva coyuntura, se revelan particularmente eficientes. Muchas de estas energ√≠as alternativas consisten en la utilizaci√≥n de forma innovadora de viejas ideas o soluciones puestas en desuso por la sobreabundancia de recursos que caracteriz√≥ el mercado energ√©tico no hace mucho tiempo atr√°s. As√≠, desligando a la tecnolog√≠a de su interpretaci√≥n com√ļn como un progreso indiscriminado de la herramienta, esta nueva etapa de la generaci√≥n energ√©tica parece poner el foco nuevamente en la satisfacci√≥n de las necesidades mediante una adaptaci√≥n sustentable del medio. No s√≥lo a partir del ahorro econ√≥mico y la mejora en la seguridad energ√©tica, sino tambi√©n desde su relaci√≥n m√°s amigable con el medio ambiente, la aplicaci√≥n de energ√≠as alternativas a escala dom√©stica se encuentra en plena expansi√≥n. Sin lugar a dudas, la utilizaci√≥n cada vez m√°s extendida y la acumulaci√≥n de experiencias, as√≠ como tambi√©n la mayor inversi√≥n en investigaci√≥n que un mercado m√°s evolucionado fomente, redundar√°n en un desarrollo m√°s avanzado y en una escala mayor de utilizaci√≥n.

La cuestión energética en la Argentina

Matriz energética

El sistema energ√©tico argentino atraviesa dificultades como consecuencia de un entrecruzamiento de variables como ser la composici√≥n de su matriz energ√©tica, el estancamiento de la oferta, el crecimiento de constante de la demanda. La preocupaci√≥n por la cuesti√≥n se ha hecho p√ļblica a trav√©s del documento emitido en mayo de 2009 por los ex Secretarios de Energ√≠a ‚ÄúPropuesta para una pol√≠tica de estado del sector energ√©tico argentino‚ÄĚ donde advierten ‚Äúque el pa√≠s se encamina hacia la p√©rdida del autoabastecimiento energ√©tico que ostenta desde hace dos d√©cadas‚ÄĚ.

La matriz energ√©tica presenta una fuerte concentraci√≥n en recursos no renovables como gas y petr√≥leo que explican respectivamente el 49 y el 41,1% del consumo energ√©tico primario del a√Īo 2007 mientras la participaci√≥n de las energ√≠as limpias, tambi√©n llamadas energ√≠as verdes, contin√ļa siendo escasa.

Los principales problemas de la oferta energ√©tica resultan de la ca√≠da de la producci√≥n de crudo durante la √ļltima d√©cada y la disminuci√≥n de las reservas probadas tanto de petr√≥leo como de gas. En lo que hace al petr√≥leo, en el per√≠odo 2001- 2008, las reservas han disminuido en 9% y la producci√≥n en 18%. En cuanto al gas natural, si bien las reservas han disminuido un 39%, la producci√≥n ha aumentado un 4,5%. Respecto a la exportaci√≥n, el petr√≥leo disminuy√≥ un 86% y el gas un 1,8. Este √ļltimo indicador no responde s√≥lo a la ca√≠da de la oferta interna sino tambi√©n al fuerte crecimiento de la demanda interna. Sumado a esto, el sector el√©ctrico tambi√©n se ha mostrado incapaz de aumentar su generaci√≥n de energ√≠a.

Finalmente, la demanda energ√©tica ha aumentado al ritmo de crecimiento del PBI desde la salida de la convertibilidad en 2002, no s√≥lo como consecuencias del crecimiento sino tambi√©n por los incentivos a consumir que se desprenden del congelamiento de las tarifas. De hecho, en los √ļltimos a√Īos se han enfrentado restricciones al suministro de gas, electricidad y combustibles l√≠quidos en los momentos de pico de consumo en determinadas regiones del pa√≠s.

Esta situación macro, sumada al aumento del precio internacional del petróleo, los efectos crecientes sobre el medioambiente y los consecuentes compromisos adoptados internacionalmente en la materia, han llevado al Estado Nacional a implementar políticas tendientes a diversificar la matriz energética.

Diferencias territoriales

Si bien el sistema Integrado cubre más del 90% del territorio nacional (ver Sector eléctrico en la argentina), la diferencia entre las poblaciones urbanas y rurales sigue siendo importante. Aproximadamente un 30% de la población rural se encuentra fuera de la red eléctrica. Esta situación no es ajena al desarrollo histórico del sistema que comenzó abasteciendo a los sectores urbanos más importantes a través de empresas privadas, y desde allí se fue extendiendo a las áreas rurales más integradas económicamente. De este modo han quedado configuradas áreas geográficas excluidas de la provisión eléctrica compuestas por áreas rurales principalmente extra pampeanas, comunidades campesinas y aborígenes.

En estos casos el suministro de energ√≠a el√©ctrica se basa en sistemas de generaci√≥n t√©rmica diesel que constituyen sistemas aislados de extensi√≥n peque√Īa o mediana. Entre los problemas de este suministro pueden mencionarse las grandes ca√≠das de tensi√≥n en extremos de las l√≠neas de distribuci√≥n y las p√©rdidas por efecto joule. Adem√°s, es frecuente el desbalance de la carga de los generadores que repercute sobre las condiciones de operaci√≥n.

En este contexto, cobran importancia las diferentes alternativas para la producci√≥n de energ√≠a. Estas pueden verse desde el punto de vista gubernamental, a trav√©s de los programas tendientes a incentivar la producci√≥n energ√©tica a trav√©s de fuentes renovables, pero tambi√©n desde el punto de vista dom√©stico. Actualmente, se llevan a cabo interesantes experiencias de producci√≥n dom√©stica de energ√≠as limpias a lo largo y a lo ancho del pa√≠s en base a recursos locales como la producci√≥n de electricidad mediante la radiaci√≥n solar, el viento y el agua en movimiento, utilizando equipos de generaci√≥n solar, e√≥lica o hidr√°ulica in situ y distribuci√≥n mediante peque√Īas redes t√©cnicas locales. Tambi√©n se observa la utilizaci√≥n de peque√Īos grupos electr√≥genos de generaci√≥n diesel.

Planes gubernamentales en marcha relacionados energías renovables

  • La Ley 26.190

Esta ley mpuls√≥ el ‚ÄúR√©gimen de Fomento Nacional para el uso de fuentes renovables de energ√≠a destinadas a la generaci√≥n el√©ctrica‚ÄĚ. Reglamentada a trav√©s del Decreto N¬ļ 562/09 (disponible en www.infoleg.gov.ar ). Con los objetivos de diversificar la matriz energ√©tica y disminuir la emisi√≥n de gases t√≥xicos a la atm√≥sfera, la ley establece que en el plazo de 10 a√Īos, el 8% del consumo el√©ctrico tiene que ser abastecido a partir de fuentes de energ√≠as renovables. En t√©rminos generales la ley ofrece incentivos fiscales, desgravaciones impositivas y remuneraciones diferenciales para las inversiones destinadas a la fabricaci√≥n de equipos generadores y la producci√≥n de energ√≠a con recursos renovables (como viento, agua o residuos).

  • Programa GENREN mayo de 2009

En mayo de 2009 se lanz√≥ el Programa GENREN que consiste en una licitaci√≥n por parte de ENARSA para la compra de energ√≠a el√©ctrica a partir de fuentes de origen renovables por 1.000 megavatios, lo que equivale aproximadamente al 5% del consumo el√©ctrico del pa√≠s. Los 1.000 megavatios estar√°n compuestos por 500 megavatios e√≥licos, 150 megavatios t√©rmicos a partir del uso de biocombustibles, 120 megavatios a partir del uso de residuos urbanos, 100 megavatios de biomasa, 60 megavatios de peque√Īos aprovechamientos hidroel√©ctricos, 30 megavatios de geotermia, 20 megavatios de origen solar y 20 megavatios a partir de biog√°s. Los contratos de compra a cada iniciativa privada no superar√°n los 50MW y se extender√°n por 15 a√Īos. La energ√≠a ser√° suministrada por ENARSA al Mercado El√©ctrico Argentino.

  • Programa PERMER

El Proyecto de Energ√≠as Renovables en Mercados Rurales (PERMER) de la Secretar√≠a de Energ√≠a de la Naci√≥n responde a la problem√°tica de las poblaciones excluidas del sistema interconectado. Precisamente, su objetivo es el abastecimiento de electricidad a un significativo n√ļmero de personas que viven en hogares rurales, y a aproximadamente 6.000 servicios p√ļblicos de todo tipo (escuelas, salas de emergencia m√©dica, destacamentos policiales, etc.) que se encuentran fuera del alcance de los centros de distribuci√≥n de energ√≠a.

El programa prev√© la instalaci√≥n de mini centrales hidroel√©ctricas, turbinas e√≥licas, centrales diesel o centrales h√≠bridas operadas por medios diesel/e√≥lico o diesel/solar o solar/e√≥lico en peque√Īas comunidades; la instalaci√≥n de sistemas fotovoltaicos y/o e√≥licos individuales a los pobladores rurales para que adem√°s de acceder al servicio el√©ctrico, puedan desarrollar peque√Īos emprendimientos productivos.

Por otro lado, se instalar√°n sistemas fotovoltaicos en 1.800 escuelas rurales que no cuentan actualmente con electricidad.

Actualmente, el Proyecto está ejecutándose en las provincias de Jujuy, Salta ,Tucumán, Santiago del Estero, Chaco, Chubut, Catamarca, Misiones, Río Negro, Neuquén y San Juan a las que le seguirán aquellas provincias que firmaron acuerdos para implementarlo (Córdoba, La Pampa, Mendoza, San Luis, Santa Fe y Tierra del Fuego).

Dentro de la diversidad de proyectos específicos de distinto alcance que cubre el programa, se incluye el incentivo a la generación de energía a escala domiciliaria. A continuación se mencionan los principales ejemplos contemplados en el programa y otros sugeridos por expertos.

En el campo de la energ√≠a e√≥lica, el programa prev√© la instalaci√≥n de 2000 equipos para abastecimiento aut√≥nomo de viviendas rurales en el interior de la provincia de Chubut que cubrir√° las necesidades de 8000 personas aprox. Se comenzar√° con un prueba piloto de 115 equipos en la Comunidad aborigen Pocitos de Quichuara y Costa del √Ďorquinco.

En lo que hace a los peque√Īos aprovechamiento hidroel√©ctricos, se estima la posibilidad de instalar 1000 (PAH) de 25 kw c/u que generar√≠a anualmente 109.500 MWh.

En lo referente a la conversión térmica de la energía solar se propone el empleo de calentadores de agua para uso domiciliario en zonas donde se emplea gas en garrafa. Dado el costo inicial de los equipos, se requieren incentivos y difusión de las ventajas de este mecanismo. También se contempla el uso de cocinas solares de tipo concentrador parabólico tanto para casas como albergues. Las regiones con más potencial serían Salta, Jujuy, Tucumán, Catamarca, la rioja, San Juan, Mendoza).

Las energías renovables de aplicación doméstica

Energía Solar Térmica

Uno de los usos de la energía solar que está creciendo en difusión y cuenta con mucho potencial son los calefones solares. Los calentadores (o calefones) solares están integrados por dos estructuras básicas, un colector cuya función es absorber la energía del sol como energía térmica, y un termotanque que mantendrá la temperatura del agua calentada por el colector.

Mecanismo

Su funcionamiento es tan eficiente como sencillo. Toman la energ√≠a cal√≥rica del sol mediante una placa de color negro que absorbe los rayos solares y luego la transmiten al agua que circula por unos ca√Īos en su interior. La placa contiene una serie de ca√Īos interconectados en su interior, ingresando por uno de sus extremos el agua fr√≠a y saliendo por el otro el agua caliente.

Generalmente se combinan con sistemas de calentamiento de agua convencionales, tales como termotanques o calderas. De esta manera, se reducen sensiblemente los consumos de combustible de los sistemas convencionales.

Los modelos m√°s evolucionados cuentan con un vidrio o placa transparente sobre el marco que conforma el colector. De esta manera aprovechan el efecto invernadero que se produce cuando el calor receptado por la placa negra del colector no logra salir al exterior debido a la presencia del vidrio.

Otra caracter√≠stica importante de su funcionamiento est√° dada por el efecto de termosif√≥n, basado en que el agua baja su densidad cuando es calentada por el colector, lo que provoca que esta ascienda por los ca√Īos hasta el extremo donde se encuentra el termotanque que conservar√° el calor acumulado. Cuando el agua se enfr√≠a, aumenta su densidad, y desciende nuevamente al colector para reiniciar el ciclo de calentamiento.

Clases de colectores

Existen dos grandes divisiones entre las clases de colectores: Primero encontramos a los de tipo ‚Äúdirecto‚ÄĚ que se caracterizan porque el agua a ser calentada circula directamente por el colector.

Los segundos son los que cuentan con un “intercambiador de calor“. En estos la energía del sol que es recogida por el colector es absorbida por un primer circuito cerrado de fluidos (generalmente de aceites) y al ascender por termosifón ingresa en una especie de serpentina que se encuentra dentro del termotanque. La serpentina calentará así el agua que se encuentre dentro del termotanque, lo que conformará el segundo circuito de fluidos. Los fluidos de ambos circuitos permanecen aislados unos de otros, lo que permite utilizar -en el del intercambiador- fluidos químicos que recepten el calor solar de manera más eficiente que como lo hace el agua. De allí que la aislación de los circuitos será fundamental para garantizar la potabilidad del agua a ser calentada.

La opción entre uno y otro sistema puede depender de la abundancia o escasez de rayos solares en el área donde debe instalarse el colector. Los de tipo directo suelen ser más sencillos y económicos, pero los que cuentan con un intercambiador de calor se adaptan mejor a las zonas con baja cantidad de rayos solares o de baja temperatura.

Ubicación del colector

Debido a que el agua caliente pierde temperatura al circular por las ca√Īer√≠as que unan al termotanque del colector con la canilla por donde saldr√° finalmente el agua, resulta recomendable que la distancia a la que se instale el colector sea lo m√°s corta posible. De otra manera se desperdiciar√° el calor acumulado en el trayecto que recorra el agua dentro de las ca√Īer√≠as de la casa.


Disponibilidad de agua calienta en la noche

Si bien el colector depende de los rayos solares para funcionar y as√≠ calentar el agua, eso no significa que no se pueda disponer de agua caliente en las horas de la noche. Como se explic√≥ anteriormente, el sistema incluye un termotanque (cuyo tama√Īo variar√° seg√ļn las necesidades a satisfacer en cada hogar) que guardar√° el agua calentada durante las horas diurnas a fin de que pueda ser usado durante la noche. La p√©rdida de temperatura producida en el agua del termotanque depender√° de la calidad de aislante t√©rmico utilizado en su fabricaci√≥n.

Interconexión

A pesar de su gran eficiencia, los colectores solares no pueden funcionar debidamente en períodos de lluvias o de cielos nublados. De esta manera resulta conveniente su interconexión a sistemas convencionales de calefacción. La manera más sencilla es realizar un bypass entre el termotanque del colector solar y calefón o termotanque convencional que usemos en nuestra casa.

Si bien no se puede reemplazar definitivamente el sistema de calentamiento de agua convencional, si se puede reducir de manera sustancial los consumos de combustibles fósiles o electricidad mediante la utilización del colector solar.Aspectos positivos

Las ventajas de los colectores solares son más que evidentes. Más allá del beneficio económico representado por la disminución sustancial en el consumo de energía para calentar el agua del hogar, cabe resaltar su gran durabilidad, la no necesidad de mantenimiento, su seguridad (no producen explosiones ni electrocuciones), la ausencia de ruidos en su funcionamiento, y sobre todo, su compatibilidad con el cuidado del medio ambiente pues permiten disminuir las emisiones de efecto invernadero.

¬ŅLos colectores son caros o de alta tecnolog√≠a?

Si bien muchas empresas privadas venden buenos colectores industrializados, existen variados ejemplos de colectores de bajo costo que poseen una tecnología sencilla y son de fácil construcción.

Ejemplos:

  • En el marco del proyecto "Un sol de oportunidades" de la Escuela de Educaci√≥n T√©cnica 317, se logr√≥ el desarrollo de un calef√≥n solar de bajo costo que alcanz√≥ reconocimiento internacional.
  • Manual para la construcci√≥n de un calef√≥n solar con botellas pet realizado en el Parque Hudson. Se trata de un calef√≥n que fue desarrollado en el taller de autosuficiencia de la AAPAR (Asociaci√≥n Amigos del Programa de Autosuficiencia Regional).
  • El Museo Hist√≥rico Provincial ‚ÄúGuillermo Enrique Hudson‚ÄĚ realiz√≥ una serie de videos explicativos para la confecci√≥n de colectores solares con botellas pet.

http://www.youtube.com/watch?v=g-szEHg1K6s&feature=related

http://www.youtube.com/watch?v=tqsNzZzD93g&feature=related

http://www.youtube.com/watch?v=bqh9Yz0SwWs&feature=related

  • Manual para la fabricaci√≥n de un colector solar elaborado por la Secretar√≠a del Medio Ambiente y Recursos H√≠dricos del Estada de Paran√°, Brasil.

Energía Solar Fotovoltaica

El panel fotovoltaico, junto con los captadores o acumuladores que aprovechan el calor solar, es una de las dos formas de aprovechamiento de la energía solar. Esta tecnología convierta la radiación del sol en electricidad a través de las celdas fotovoltaicas.

En las celdas fotovoltaicas es donde se produce la conversión de la energía del sol en energía eléctrica. Cada celda está compuesta de, al menos, dos delgadas láminas de silicio. Una dopada con elementos con menos electrones de valencia que el silicio, denominada P y otra con elementos con más electrones que los átomos de silicio, denominada N. Ambas están separadas por un semiconductor.

Aquellos fotones procedentes del sol, que presentan energía adecuada, inciden sobre la superficie de la capa P, y al interaccionar con el material liberan electrones de los átomos de silicio los cuales, en movimiento, atraviesan la capa de semiconductor, pero no pueden volver. La capa N adquiere una diferencia de potencial respecto a la P. Si se conectan unos conductores eléctricos a ambas capas y estos, a su vez, se unen a un dispositivo o elemento eléctrico consumidor de energía que, usualmente y de forma genérica se denomina carga, se iniciará una corriente eléctrica continua.

Este tipo de paneles producen electricidad en corriente continua y aunque su efectividad depende tanto de su orientación hacia el sol como de su inclinación con respecto a la horizontal, se suelen montar instalaciones de paneles con orientación e inclinación fija, por ahorros en mantenimiento. Tanto la inclinación como la orientación, se fija dependiendo de la latitud y tratando de optimizarla al máximo.

Energía eólica

La energ√≠a e√≥lica consiste en el aprovechamiento y transformaci√≥n de la energ√≠a cin√©tica del viento en energ√≠a mec√°nica (mediante molinos de agua o molienda) o el√©ctrica (mediante aerogeneradores). En el caso de estos √ļltimos, pueden utilizarse bajo dos modalidades, la de instalaciones aisladas, no conectadas a la red el√©ctrica, y la de los denominados ‚Äúparques e√≥licos‚ÄĚ que s√≠ se encuentran conectados a la red. En la primera se utilizan mayormente equipos de peque√Īa potencia, destinados en general a electrificaci√≥n rural.

La energía eólica tiene fortalezas y debilidades. Entre las primeras se destaca que es una fuente de energía inagotable, no contaminante y gratuita. Entre las segundas, que es intermitente (no continua) y aleatoria. Por otra parte, es una fuente de energía dispersa, lo cual presenta ciertas dificultades, pero al mismo tiempo significa que el acceso a ella no está circunscripto a ciertas áreas o localizaciones específicas

Vale se√Īalar que para producir energ√≠a no es un requisito indispensable contar con altas velocidades de vientos, y que una velocidad de 4 metros por segundo, (equivalente a 15km/h) resulta suficiente para que los aerogeneradores puedan generarla. De hecho, las altas velocidades de viento pueden acelerar el deterioro de los equipos, que alcanzan la mayor entrega de potencia con vientos de entre los 40 y 55 km/h.

Tipos de Aerogeneradores

Los aerogeneradores constan de dos elementos principales: un rotor compuesto de un eje y la/s pala/s, el cual es accionado por el viento, y un generador que es movido por el rotor. En los equipos peque√Īos el generador suele ser un alternador conectado directamente al eje de rotaci√≥n.

Existen dos tipos principales de aerogenerador, los de eje vertical y eje horizontal.

Los de eje vertical no necesitan reorientarse en función de la dirección del viento, lo que es, sin duda, una ventaja. Además, los equipos de generación y control se ubican en la base de la estructura y esto permite que los costos de manutención sean más bajos que en los de eje horizontal. Su principal desventaja consiste en que la eficiencia de conversión energética es relativamente más baja que en los de eje horizontal.

En los aerogeneradores de eje horizontal el plano de rotaci√≥n debe ubicarse en forma perpendicular a la direcci√≥n del viento para poder captar la m√°xima energ√≠a. En consecuencia, necesita contar con un mecanismo que oriente la posici√≥n del rotor de en funci√≥n de la direcci√≥n del viento. En equipos de hasta unos 10 √≥ 15 Kw el sistema de orientaci√≥n puede ser mec√°nico (un tim√≥n de cola que se orienta en forma autom√°tica). En equipos de mayor tama√Īo y muy especialmente en los de m√°s de 100 Kw, la orientaci√≥n del equipo se realiza electr√≥nicamente. El generador y la caja de multiplicaci√≥n se localizan en la parte superior de la torre, lo que requiere un importante cableado para conducir la corriente generada y las se√Īales enviadas al sistema de control. Esto tambi√©n implica mayores costos de mantenimiento o reparaci√≥n ya que hasta para los controles de rutina es necesario subir a la torre. Cabe destacar que los generadores de eje horizontal son los m√°s utilizados y representan un 80% del mercado. Uno de los motivos por los que esta tecnolog√≠a se encuentra m√°s expandida es su vinculaci√≥n con la industria aeron√°utica (las palas son similares a las de los helic√≥pteros y h√©lices de aviones). Sin embargo, recientemente ha resurgido el inter√©s por el desarrollo de la tecnolog√≠a de eje vertical, que resulta ser particularmente adecuada para proyectos de mediana y peque√Īa escala y lugares en los que el viento es cambiante. En la Argentina, el Instituto Nacional de Tecnolog√≠a Industrial se encuentra evaluando un prototipo de eje vertical, como se detalla m√°s abajo.

Desde el punto de vista econ√≥mico, a pesar de que la inversi√≥n inicial necesaria para la instalaci√≥n de los sistemas de captaci√≥n e√≥lica es mayor que la requerida para un sistema diesel, los equipamientos e√≥licos tienen bajos costos de mantenimiento, "combustible‚ÄĚ gratis y una vida √ļtil prolongada (20 a√Īos o m√°s), lo que los torna cada vez m√°s competitivos frente a otras fuentes energ√©ticas.

Aplicaciones en la Argentina

La generaci√≥n de electricidad a partir de energ√≠a e√≥lica se manifiesta particularmente adecuada para cubrir necesidades energ√©ticas de vastas y variadas zonas de nuestro pa√≠s. En particular, de aquellas que no tienen acceso a provisi√≥n energ√©tica alguna, tales como poblaciones y establecimientos rurales (estancias, escuelas, puestos de gendarmer√≠a, de polic√≠a, etc.). Con equipos de peque√Īa potencia (generalmente menos de 10 kW) se puede brindar una soluci√≥n que permita el acceso a iluminaci√≥n, comunicaci√≥n social y de seguridad (televisi√≥n, radio, etc.) y eventualmente la utilizaci√≥n de algunas peque√Īas herramientas el√©ctricas. Por otra parte, en un importante n√ļmero de peque√Īas localidades que poseen servicio el√©ctrico de origen t√©rmico, usualmente accionado a gas oil, es posible acoplar aerogeneradores, lo que puede contribuir a mejorar la calidad del servicio aumentando su confiabilidad y prestaci√≥n, as√≠ como disminuyendo costos en el consumo de combustible. Finalmente, en regiones con recurso e√≥lico adecuado, en la medida en que exista una red de transmisi√≥n de alta tensi√≥n, es posible establecer parques e√≥licos conformados por un n√ļmero considerable de turbinas de elevada potencia (250 W en adelante), cuya energ√≠a ingresa directamente a la red.

En la Argentina, el primer parque e√≥lico comercial argentino se instal√≥ en Comodoro Rivadavia, Chubut, en 1994 (500 Kw). Nuestro pa√≠s dispone actualmente de 13 parques e√≥licos localizados en 6 provincias que suman una potencia instalada de 29,7 MW. Vale decir que el parque e√≥lico ‚ÄĚAntonio Mor√°n‚ÄĚ de la Sociedad Cooperativa Popular de Comodoro Rivadavia, con 24 aerogeneradores en servicio, es uno de los m√°s grandes de Sudam√©rica.

Se estima que existe un elevado potencial e√≥lico patag√≥nico al sur del paralelo 42, capaz de brindar una energ√≠a sustancialmente mayor al contenido en toda la producci√≥n anual argentina de petr√≥leo. Vale mencionar el Plan Nacional de Energ√≠a E√≥lica encomendado por el Ministerio de Planificaci√≥n Federal al Centro Regional de Energ√≠a E√≥lica del Chubut (CREE), que comprende la confecci√≥n del mapa e√≥lico nacional (ideado para identificar los sitios de emplazamiento √≥ptimos) y prev√© la instalaci√≥n de parques con una potencia sumada del orden de los 300 MW en un lapso aproximado de tres a√Īos. La primera etapa del Plan es la concreci√≥n del proyecto ‚ÄúVientos de la Patagonia I‚ÄĚ, que supone la construcci√≥n de un parque de 50 a 60 MW en cercan√≠as de la ciudad de Comodoro Rivadavia. Se contempla asimismo la instalaci√≥n de parques similares en las provincias de Santa Cruz, Buenos Aires, R√≠o Negro, Neuqu√©n, La Rioja y San Juan.

En cuanto a los generadores de baja potencia (hasta 1 √≥ 2 Kw), se estima que la potencia instalada en el pa√≠s es superior a los 2.000 Kw. Los mismos se encuentran mayormente en las provincias de Neuqu√©n, Buenos Aires y Catamarca, y son utilizados en estaciones repetidoras de comunicaciones; para proveer de energ√≠a el√©ctrica a escuelas rurales o a puestos de Gendarmer√≠a. A partir del a√Īo 1994 a ra√≠z de la modificaci√≥n de la pol√≠tica energ√©tica que impuls√≥ la participaci√≥n privada en todo el proceso energ√©tico, varias cooperativas que prestan servicios el√©ctricos se han interesado en la posibilidad de incrementar su oferta mediante la generaci√≥n a partir del viento.

De acuerdo con datos de la Asociación Mundial de Energía Eólica Argentina se encuentra en el puesto No. 40 en utilización de esta fuente energética.

Prototipo de aerogenerador de eje vertical desarrollado por el INTI

Un ejemplo destacable de desarrollo nacional de generadores de peque√Īa escala, es el proyecto E√≥lico Geov, un aerogenerador de eje vertical de 2 Kw que se encuentra desarrollando desde 2007 el Instituto Nacional de Tecnolog√≠a Industrial (INTI). En sus inicios, los objetivos del proyecto se vincularon tanto con la coyuntura internacional, caracterizada por la crisis del petr√≥leo, como por la necesidad de asistir a zonas con debilidades energ√©ticas, bajo el concepto moderno de generaci√≥n distribuida que permite resolver problemas productivos en comunidades peque√Īas. Adem√°s, motiv√≥ el desarrollo del proyecto la perspectiva de aumento en la demanda de alimentos, que se estima ser√° exponencial, e implicar√° la necesidad de incorporar m√°s tierras al sistema productivo y, en consecuencia, de sistemas de riego en zonas con poca infraestructura de energ√≠a, lo que podr√≠a alcanzarse acoplando a los aerogeneradores una bomba sumergible de provisi√≥n de agua.

En el INTI explican que se eligi√≥ el molino de eje vertical de 2 Kw debido a que es una tecnolog√≠a que se encuentra menos difundida que la de eje horizontal ‚Äďsi bien existen actualmente algunos desarrollos privados- y que presenta ventajas particularmente en lugares donde el viento es cambiante. El prop√≥sito principal del desarrollo de este molino es que tenga simpleza tecnol√≥gica, de modo que los actores que lo necesiten lo puedan construir, no en su totalidad pero s√≠ en gran proporci√≥n. En consecuencia, se utilizan materiales lo m√°s convencionales posible, un dise√Īo aerodin√°mico de palas simple - con perfil sim√©trico- y se han tratado de evitar las transmisiones mec√°nicas. La mayor complejidad est√° dada por el generador de im√°n permanente, que resulta un tanto dif√≠cil de reproducir. Entre sus fortalezas cabe destacar que el generador gira a pocas vueltas -170 revoluciones por minuto- y evita la multiplicaci√≥n, a diferencia de los aerogeneradores de eje horizontal m√°s usados.

El generador est√° siendo evaluado desde julio de 2009 en Gral. Pueyrred√≥n, Pcia. de Buenos Aires, y se calcula que a m√°s tardar en enero de 2010 se podr√°n conocer con mayor claridad los detalles de su rendimiento y las mejoras que ser√≠an necesarias. El costo del generador completo‚Äďel molino, con el sistema de control y el de conversi√≥n el√©ctrica- se estima que deber√≠a rondar los$ 15.000 en el mercado, que se aproxima a los valores que tiene en pa√≠ses que lo fabrican como Italia, Inglaterra. Si se calcula el transporte los impuestos, la fabricaci√≥n local podr√≠a ser competitiva.

El biog√°s y los biodigestoes

Las bacterias anaer√≥bicas (presentes en nuestro planeta desde los inicios de la vida a nivel de microorganismos hace unos 3400 millones de a√Īos) pueden consumir materia org√°nica en ausencia de ox√≠geno, y en el proceso, emiten un conjunto de gases llamado Biog√°s- B√°sicamente metano "CH4" (55%-65%) y di√≥xido de carbono "CO2". Consecuentemente, el Biog√°s cuenta con un elevado poder energ√©tico que, de ser almacenado, puede volcarse a la satisfacci√≥n de nuestras necesidades cotidianas.

La naturaleza utiliza, hasta hoy en día, a estas bacterias anaeróbicas como un sistema descomponedor de desechos orgánicos. Este tipo de descomposición está presente, por ejemplo, en los humedales (dando lugar al llamado "gas de pantano" o "gas de swampo") y en los intestinos de los mamíferos.

Como biodigestor se conoce a las máquinas o aparatos destinados a obtener Biogás como consecuencia del procesamiento a nivel anaeróbico de materia orgánica, tales como: estiércol, desechos vegetales, o subproductos de animales.

En otras palabras, estos aparatos ‚Äúdigieren‚ÄĚ (gracias a la acci√≥n descomponedora de bacterias anaer√≥bicas alojadas en su interior) la materia org√°nica que les sea introducida, obteni√©ndose como consecuencia dos preciados subproductos: 1) el Biog√°s, y 2) el efluente, o materia org√°nica ya procesada, que ser√° √ļtil como fertilizante.

Modelos de biodigestores

Dependiendo de las necesidades a satisfacer y de las posibilidades econ√≥micas de quienes los construyan, existen muchos modelos de biodigestores, as√≠ como materiales √ļtiles para su construcci√≥n.

Partimos desde los m√°s elementales, como los llamados media bolsa, o los tubulares de ‚Äúbolsa entera‚ÄĚ (del tipo ‚Äúsalchicha), construidos con bolsas de polietileno y ca√Īos de PVC; hasta los modelos m√°s elaborados de cemento o pl√°stico, ya sean r√≠gidos o de campana m√≥vil.

En cuanto a las sustancias utilizables para alimentar el biodigestor, puede sostenerse que en términos teóricos cualquier materia orgánica es susceptible de ser biodigerida y procesada.

A√ļn as√≠, resulta conveniente a los efectos de lograr eficiencia en la producci√≥n del Biog√°s, que se trate de materia con elevado contenido de energ√≠a y de f√°cil descomposici√≥n. Entre los productos que pueden convertirse eficientemente en Biog√°s encontramos el esti√©rcol animal (e incluso el humano) que puede encontrarse en grandes cantidades en criaderos de aves, conejos, o incluso de animales m√°s grandes como vacas, en tambos o los llamados Feedlots.

También existen Biodigestores orientados a extraer Biogás desde residuos vegetales, follaje o bagazo, que suelen encontrarse en abundancia en instalaciones agrícolas del tipo extensivo. Sin embargo, esta clase de biomasa requiere más tiempo para su digestión y sus rendimientos en términos de producción de Biogás pueden no ser tan alentadores.

Otras materias orgánicas a tener en cuenta pueden ser desechos agroindustriales como las cáscaras de cereales obtenidas luego de su molienda, aserrín de madera, desechos del tabaco, etc.

Respecto de la calidad del insumo org√°nico utilizado, y debido a que quienes realizan el trabajo de ‚Äúproducir‚ÄĚ el Biog√°s son seres vivos (las bacterias anaer√≥bicas), debe tenerse especial cuidado respecto de: 1) evitar que productos de limpieza de los criaderos (agua lavandina, desinfectantes, etc.) lleguen al Biodigestor, 2) controlar que el esti√©rcol de animales que hayan sido tratados con antibi√≥ticos recientemente tampoco sea ingresado al Biodigestor, 3) cuidar los niveles de acidez de la materia org√°nica ingresada, lo que podr√≠a afectar la vida de las bacterias (debido a ello, ciertos desperdicios org√°nicos resultan menos convenientes para la biogeneraci√≥n de gas, como por ejemplo los residuos provenientes de c√≠tricos), 4) por √ļltimo, resulta fundamental el monitoreo de la temperatura, pues las bacterias se reproducen mejor en climas tropicales y disminuyen su actividad en los templados, llegando a la inactividad aproximadamente a los 6¬ļ cent√≠grados.

Objetivos de la producción de biogás

Las ventajas resultantes de la producción de Biogás mediante Biodigestores son de diversa índole.

En primer lugar, existe un costado económico importante pues en ciertas explotaciones agrícolas como la ganadera puede llegarse al autoabastecimiento de energía.

En segundo lugar, se logra una adecuada transformación del residuo orgánico utilizado, reduciendo su actividad biológica, y limitando los impactos negativos que hubiera tenido dicho residuo en el medio ambiente de haber sido vertido sin ser previamente biodigerido.

En casos como de los criaderos de aves, conejos, o vacas (Feedlots) el manejo inadecuado del estiércol producido por los animales puede convertirse en un verdadero problema ecológico, en caso que fueran vertidos sin pre tratamiento y llegasen a las cuencas hídricas provocando su contaminación.

En tercer lugar, luego de la biodigesti√≥n se obtiene como subproducto una melaza ya pre digerida (abono) por las bacterias que puede ser utilizada f√°cilmente como fertilizante agr√≠cola en los campos aleda√Īos al Biodigestor, o bien comercializada mediante su venta a otros agricultores. De all√≠ que el impacto econ√≥mico positivo de un Biodigestor tambi√©n incluye en ahorro producido por la no necesidad de comprar fertilizantes qu√≠micos de origen industrial.

Aplicaciones energéticas del biogás

Como se explicara, el alto contenido de metano “CH4“ (55%-65%) presente en el Biogás le otorga un y elevado poder energético que puede volcarse a la satisfacción de nuestras necesidades cotidianas.

Cocina

La más elemental de las aplicaciones consiste en su utilización en quemadores para la cocción de alimentos.

Calefacción

Tambi√©n es posible su quemado en calefactores luego de una peque√Īa modificaci√≥n de sus picos inyectores.

Luz

La iluminaci√≥n en base al biog√°s (en los llamados ‚Äúsoles de noche‚ÄĚ) no es nueva, y ya se utilizaba en el siglo XIX para la iluminaci√≥n de calles hasta su reemplazo por la luz el√©ctrica.

Generación de energía eléctrica

Puede que este sea el m√°s prometedor de los usos del Biog√°s y el m√°s vers√°til en cuanto al aprovechamiento de la energ√≠a producida. Luego de peque√Īas modificaciones, los motores a explosi√≥n pueden ser adaptados para su funcionamiento con Biog√°s. Existen en el mercado infinidad de motogeneradores el√©ctricos de distintos tama√Īos y largamente utilizados en los establecimientos rurales. Una vez convertida la energ√≠a del Biog√°s en energ√≠a el√©ctrica (debidamente convertida a 220 volts) las aplicaciones son innumerables, pudiendo satisfacer todas las necesidades del hogar.

Transporte

La utilizaci√≥n del Biog√°s al trasporte pasa por la adaptaci√≥n de los motores a explosi√≥n interna para que funciones con dicho combustible. En la Argentina hace a√Īos se produjo una revoluci√≥n en el uso del Gas Natural Comprimido que demostr√≥ que no era imposible mudar desde la tecnolog√≠a de los combustibles l√≠quidos (nafta o gasoil) a la de los combustibles gaseosos comprimidos. Si bien el Biog√°s difiere en su composici√≥n del Gas Natural Comprimido los obst√°culos a vencer no son de gran importancia.

Existen en otras latitudes ejemplos concretos de la utilización del Biogás al transporte como por ejemplo un tren sueco que funciona gracias la utilización de este gas.

Ejemplos comunales de biodigestores

Algunos municipios argentinos, motivados por la necesidad de abordar el problema del procesamiento de los residuos domiciliarios, han realizado pruebas piloto de contracción de Biodigestores comunales.

Entre ellos encontramos el de la municipalidad de Cerrito, provincia de Entre Ríos. El de la ciudad de Emilia, provincia de Santa Fe.

Aporte del Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA)

El Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria ha realizado un valioso aporte a los interesados en conocer en profundidad los pormenores de la biodigestión y la producción de Biogás mediante la publicación de un Manual de Producción de Biogás por el Ingeniero A. M. Sc. Jorge A. Hilbert del INTA Castelar.

Asimismo, un curioso, y al mismo tiempo prometedor, objeto de estudio realizado por investigadores del INTA Castelar es el de la vaca ‚ÄúMetana‚ÄĚ .

Al parecer, los gases producidos por las vacas durante la digestión de sus alimentos podrían ser acumulados para su posterior utilización mediante un procedimiento que consiste en insertarle al animal una sonda hasta el rumen y su conexión con una mochila de plástico ubicada en la espalda.

Los n√ļmeros son impactantes. Una vaca de 500 kilos alcanzar√≠a la producci√≥n de 1.000 litros por d√≠a, con una concentraci√≥n de metano de aproximadamente el 30%. Dichos n√ļmeros var√≠a seg√ļn el tama√Īo del animal y de su dieta. Cuanto m√°s grande, mayor producci√≥n de gas. Asimismo, las dietas basadas en pasturas naturales ser√≠an, debido a la dificultad para su digesti√≥n, las m√°s propensas a la generaci√≥n del gas metano.

Si tenemos en cuenta que la Argentina cuenta con un stock ganadero de 55 millones de cabezas de ganado, las posibilidades de producción resultan cuando menos interesantes.

Energía hidroeléctrica

Mini Centrales Hidroeléctricas

Desde tiempos inmemoriales el hombre ha hecho uso del agua con fuente generadora de energ√≠a, basta pensar en los molinos hidr√°ulicos diseminados por toda Europa, algunos con antig√ľedades de hasta 400 a√Īos y que a√ļn siguen funcionando.

La fuerza del agua cobr√≥ mayor envergadura a√ļn con el advenimiento de la electricidad. Ello as√≠ ya que comenz√≥ a ser utilizada para la generaci√≥n de energ√≠a el√©ctrica. A casi un siglo y medio de aplicaciones industriales en esta direcci√≥n, con la realizaci√≥n de obras y centrales de cierta importancia, incluso desde el punto de vista arquitect√≥nico, se ha consolidado en nuestra mente la idea de aprovechamiento de un recurso disponible de una forma limpia.

En este sentido la utilizaci√≥n de sistemas capaces de generar energ√≠a de forma limpia y sostenible, como el hidr√°ulico est√° teniendo en los √ļltimos a√Īos un gran crecimiento debido, en buena medida, al empuje recibido por la confirmaci√≥n de los problemas de cambio clim√°tico y agotamiento de los recursos a los que se enfrenta nuestro planeta. Es previsible que estos sistemas cobren cada vez una mayor importancia tras la decisi√≥n muchos pa√≠ses (entre ellos la Comunidad Europea), de aceptar las obligaciones de reducci√≥n de emisiones que producen el cambio clim√°tico que impone el Protocolo de Kyoto.

Esta diversificaci√≥n y aumento en el uso de sistemas de generaci√≥n ecol√≥gicos hace que al hablar de energ√≠a hidroel√©ctrica no tengamos ya que pensar exclusivamente en las grandes represas, sino que tambi√©n podamos hacer referencia a peque√Īas estaciones de generaci√≥n pero con una capacidad de producci√≥n de energ√≠a suficiente como para abastecer a una casa de familia, un peque√Īo poblado, o una escuela por ejemplo, sin mayor necesidad que la de contar con un curso de agua cercano donde instalar la turbina, y a veces ni siquiera eso, ya que las peque√Īas hidroturbinas vienen preparadas para ser conectadas a una red de agua intubada, con el √ļnico requisito de contar con cierta presi√≥n constante en la misma.

Estas estaciones generadoras son com√ļnmente conocidas como micro generadores hidr√°ulicos o mini centrales hidroel√©ctricas y son as√≠ definidas en el √°mbito internacional en raz√≥n de su potencia. Las peque√Īas centrales hidroel√©ctricas representan hoy 30 GW de la totalidad de la capacidad instalada en el mundo. Jean Pierre Catalan de Electricit√© de France (EDF) estableci√≥ la siguiente divisi√≥n:

Peque√Īas Centrales Hidroel√©ctricas Hasta 10 MW
Mini Centrales Hidroeléctricas Hasta 2 MW
Micro Centrales Hidroeléctricas Hasta 0,5 MW
Pico Centrales Hidroeléctricas Hasta 50 kW

Cabe de destacar que esta divisi√≥n o forma de definir a las peque√Īas centrales hidroel√©ctricas no est√° totalmente acordada a nivel mundial, pero el valor de los 10 MW como tope m√°ximo, por lo general es aceptado por la mayor√≠a de los investigadores involucrados en la tem√°tica y por diversas instituciones a nivel mundial como por ejemplo la ESHA (The European Small Hydro Association).

Como funcionan

En rigor estas estaciones de generación tienen un fundamento operativo idéntico al de las grandes centrales hidroeléctricas. Es decir que los principios físicos en los que se basan son iguales.

El agua desarrolla energía cuando cae de un salto o baja por una pendiente, o cuando es liberada de una presa a través de una compuerta, o cuando es liberada de un conducto forzado por donde circula (red de agua).

En general, podemos decir que el agua desarrolla energía cuando corre. Esta energía es aprovechada por las turbinas, que activadas por la masa de agua que pasa en su interior transforman la energía potencial del agua en energía mecánica. Esta energía mecánica se utiliza para producir energía eléctrica, conectando el eje de la turbina con un generador de electricidad (alternador), que transforma la energía mecánica en energía eléctrica.

La potencia eléctrica que se puede obtener de una central hidroeléctrica depende de la cantidad de agua canalizada en la turbina, de la altitud del salto, y además del rendimiento eléctrico del generador.

El agua que sale de la turbina es devuelta a su curso original a un nivel m√°s bajo respecto al que fue recogida.

Seg√ļn las caracter√≠sticas estimadas de la pendiente y del caudal, es posible identificar la tipolog√≠a de turbina y el tama√Īo m√°s adecuado, teniendo en cuenta que la turbina misma tiene que dimensionarse en base no solo al caudal medio del a√Īo sino tambi√©n en base al caudal de pico de los periodos con mayor disponibilidad de agua.

Estas micro instalaciones en general requieren de una m√≠nima obra de ingenier√≠a que va desde la construcci√≥n de un reservorio o la colocaci√≥n de un tubo de forzamiento o construcci√≥n de un peque√Īo acueducto (que puede ser incluso de madera) en el mismo curso de agua que ser√° el encargado de direccionar parte de ese curso hacia el generador o un reservorio que har√° las veces de una mini represa.

Considerada la simplicidad constructiva de una micro instalaci√≥n, el mantenimiento y la gesti√≥n resultan mucho menos complicadas. No es necesaria la presencia permanente de un operario, sino que por el contrario solo se necesita un simple control de vez en cuando para verificar el correcto funcionamiento de las instalaciones hidr√°ulicas (de toma y de filtraci√≥n) y de las electromec√°nicas (turbina-alternador) como tambi√©n la realizaci√≥n del engrasado peri√≥dico de las partes m√≥viles (ejes). Incluso el control de la misma puede realizarse a la distancia a trav√©s de una computadora que reciba los datos, los procese y a su vez sea posible, tambi√©n v√≠a inform√°tica, enviar √≥rdenes a la instalaci√≥n, aunque esto √ļltimo no es necesario para su funcionamiento, si se quiere la gesti√≥n inform√°tica del sistema puede catalogarse como suntuaria.

Alguno de los modelos m√°s conocidos de micro turbinas hidr√°ulicas

Micro turbina Pelton o de flujo cruzado

Muy parecida a las turbinas utilizadas en centrales m√°s grandes, la Pelton puede ser de eje horizontal o vertical y, por el n√ļmero de giros relativamente bajo, es adecuada para instalaciones con pendientes de agua de unos centenares de metros.

De fácil y sólida construcción, ocupa poco espacio y tiene un rendimiento óptimo, funciona a la presión atmosférica y no genera problemas de estanqueidad. Tiene palas de doble cuchara, con un numero de chorros hasta 6.

Generalmente todas las principales partes mec√°nicas est√°n hechas de acero inoxidable. Las turbinas Pelton son las m√°s utilizadas en las micro centrales, porque son las m√°s adecuadas para aprovechar el potencial de caudales reducidos.

Micro turbina Turgo

Es una turbina con una acción parecida a la Pelton y es apta para cursos de agua con desniveles o saltos de 30 a 300 m.

Los constructores la aconsejan para enclaves con importantes variaciones de flujo de agua y aguas turbias.

Micro turbina de flujo radial o cruzado

Es una maquina utilizada exclusivamente para centrales de potencia peque√Īa; es apta para pendientes de unos pocos metros hasta 100, y para caudales de 20 a 1000 litros / segundo.

Se trata de una maquina de entrada radial del agua, caracterizada por una doble acción del fluido sobre las palas. La transmisión del movimiento al generador se debe a una correa dentada. Generalmente los componentes metálicos están hechos de acero inoxidable.

El rendimiento de las turbinas de flujo cruzado es menor que el de las turbinas Pelton, pero tienen una mayor facilidad constructiva y una mejor adaptabilidad a los peque√Īos saltos (desniveles).

Mini turbina Francis

La mini turbina Francis es una turbina de reacci√≥n v√°lida para centrales de tama√Īo medio, con potencia aproximada de 100 Kw. El concepto constructivo es muy parecido a √©l de las turbinas para centrales m√°s grandes.

La ventaja de esta m√°quina consiste en el aprovechamiento de todo el salto (desnivel) disponible, hasta el canal de desag√ľe.

La construcción compleja, la alta velocidad de rotación que provoca fricción y desgaste, y algunos problemas de estanqueidad, hacen algo problemática la instalación de estas turbinas, por lo que no es el modelo más popular, aunque como se vio, si se superan estos inconvenientes es sumamente eficiente.

Cuando hacen falta solo algunos Kw. para alimentar una heladera, un televisor, equipo de m√ļsica y el sistema iluminaci√≥n de un refugio o de una caba√Īa, se puede insertar directamente en el cauce de un peque√Īo curso de agua una turbina y un alternador estancos, con el cable de la energ√≠a el√©ctrica que llega directamente al lugar donde ser√° empleado.

Utilizaciones

Los sistemas micro hidr√°ulicos encuentran su aplicaci√≥n all√° donde haya un suministro de energ√≠a que satisfacer y est√© disponible un curso de agua, aunque limitado, con un declive incluso de pocos metros. En estas circunstancias las centrales micro hidr√°ulicas tienen un impacto reducido y no modifican el curso de agua, ya que precisamente la diferencia de estas microcentrales con las grandes presas es que no producen impacto ambiental alguno, porque no es necesario construir un embalse que inunde zonas bajas para tener una reserva de agua para el generador, toda vez que con un simple reservorio es suficiente. Estos reservorios en rigor son peque√Īas piletas que pueden construirse de diferentes materiales desde el hormig√≥n hasta la fibra de vidrio siendo estas √ļltimas totalmente m√≥viles ya que no necesitan amurarse ni empotrarse.

La mayor difusi√≥n de las centrales de tama√Īo muy peque√Īo se encuentra en √°reas monta√Īosas no servidas por las redes nacionales de los distintos pa√≠ses donde se usan. En estas zonas se pueden realizar micros centrales en cursos de agua de r√©gimen torrencial o permanente para el suministro de peque√Īas comunidades locales o granjas y hoteles aislados.

Existen michos ejemplos alrededor del mundo en pa√≠ses tales como Tailandia o la India aunque tambi√©n existen muchos ejemplos de utilizaci√≥n de este recurso energ√©tico en pa√≠ses del primer mundo tales como Espa√Īa o Gran Breta√Īa.

Argentina

Como puede suponerse su uso en un pa√≠s como la Argentina tiene much√≠simas posibilidades ya que podr√≠an instalarse estas peque√Īas unidades en todas las zonas cordilleranas donde los r√≠os son caudalosos y la red nacional todav√≠a no ha llegado, o no es eficiente. Tambi√©n podr√≠an utilizarse estas peque√Īas centrales en todas las regiones isle√Īas de la Mesopotamia y el delta del Paran√° donde hay miles de personas viviendo sin acceso a la electricidad. Otro destino posible es la zona de las sierras del Sur de C√≥rdoba que est√° surcada por gran cantidad de peque√Īos r√≠os y arroyos, que presentan un potencial hidr√°ulico muy interesante.

Sin embargo la microgeneraci√≥n de energ√≠a el√©ctrica est√° a√ļn escasamente explotada. En efecto de 170.000 GWh/a√Īo identificados, solo 38.000 corresponden a centrales en explotaci√≥n, previstas o en construcci√≥n. El resto, pertenece a un heterog√©neo conjunto de estudios y proyectos en necesidad de ser actualizados. El conjunto aludido incluye un gran n√ļmero de peque√Īas centrales (de hasta 15 MW) de gran relevancia para el desarrollo local y regional. Por otra parte, el cat√°logo de proyectos disponible en la DNPROM confirma la existencia de m√°s de 120 proyectos de Peque√Īos Aprovechamientos (PAH) inferiores a los 15 MW con una potencia sumada que ronda los 276 MW.

A la fecha, cerca del 2% de la oferta total hidroel√©ctrica proviene de Peque√Īos Aprovechamientos Hidroel√©ctricos (de hasta 15 MW) en la Rep√ļblica Argentina, lo que ciertamente refleja la media mundial en esta materia.

Sin perjuicio de lo dicho la tendencia parece estar revirti√©ndose en los √ļltimos a√Īos y ya en varias de las provincias argentinas que se encuentran recostadas sobre la cordillera de los andes est√°n comenzando a estudiarse proyectos para implementar estos sistemas para solucionar la delicada situaci√≥n energ√©tica de algunas de las poblaciones que las integran. Tambi√©n diversas universidades nacionales de orientaci√≥n t√©cnica se encuentran efectuando estudios al respecto.

A nivel nacional la Direcci√≥n Nacional de promoci√≥n (DNPROM) dependiente de la Secretar√≠a de energ√≠a se encuentra trabajando sobre el tema y ha dise√Īado un plan de acci√≥n que b√°sicamente comprende:

  • La actualizaci√≥n, mejora y ampliaci√≥n del cat√°logo actual de proyectos. En este sentido, y en el contexto de la asistencia t√©cnica que el PERMER (Programa de Energ√≠as Renovables en Mercados Rurales) presta a la Secretar√≠a de Energ√≠a, se ha previsto contratar el ‚ÄúEstudio para la mejora en el conocimiento y la promoci√≥n de la oferta hidroel√©ctrica de Peque√Īos Aprovechamientos‚ÄĚ.
  • Un relevamiento de las instalaciones construidas, funcionando y fuera de servicio, en aptitud de ser reparadas y/o reequipadas, y de las obras civiles de riego susceptibles de ser dotadas con unidades de generaci√≥n.
  • La b√ļsqueda de nuevos emplazamientos y la selecci√≥n de una metodolog√≠a para la estimaci√≥n te√≥rica del potencial total por regiones y cuencas.
  • El compendio, revisi√≥n, y eventual propuesta de reformulaci√≥n de los r√©gimenes legales provinciales del agua, medioambiente y energ√≠a, en acuerdo y colaboraci√≥n con los respectivos gobiernos y organismos provinciales.
  • El estudio de oportunidades y an√°lisis de rentabilidad de la peque√Īa hidr√°ulica en los mercados aislados, y la selecci√≥n y desarrollo de casos testigo y de eventuales carteras de proyectos ligados -o no- al Mecanismo de Desarrollo Limpio (CDM) previsto en el Protocolo de Kyoto.
  • Identificaci√≥n y gesti√≥n de l√≠neas de financiamiento p√ļblico y privado para la ejecuci√≥n de las obras t√©cnica y econ√≥micamente factibles.

Entendiendo adem√°s que cada peque√Īo aprovechamiento hidroel√©ctrico estar√° en condiciones de:

  • Diferir o posponer costosas extensiones y mejoras en las l√≠neas el√©ctricas de media y alta tensi√≥n de los sistemas centralizados y sus p√©rdidas inherentes de potencia y energ√≠a, como medida efectiva a favor de la generaci√≥n distribuida.
  • Reemplazar o reducir la utilizaci√≥n de costosos combustibles l√≠quidos convencionales, y consecuentemente sus emisiones contaminantes.
  • Constituir una interesante oportunidad de negocios dentro del marco del mercado mundial de bonos de carbono establecido por el Mecanismo de Desarrollo Limpio Promover la utilizaci√≥n de mano de obra y recursos locales como fomento al desarrollo de regiones econ√≥micamente postergadas, creando oportunidades de empleo y contribuyendo a disminuir la emigraci√≥n forzada de pobladores rurales hacia la periferia pobre de los grandes centros urbanos.

En cuanto a los equipos disponibles, dado el cada vez mayor interés que generan estos modos alternativos de producción energética, y asimismo el potencial de los mismos para contribuir al desarrollo y poblamiento de zonas alejadas, hay varias empresas a nivel nacional que ofrecen productos de muy buena factura y a precios muy competitivos.

Es de destacar que además en el mercado, actualmente también pueden conseguirse micro turbinas de origen extranjero en una variada gama de calidades y precios.

Acumuladores de energía

La energ√≠a producida por los generadores solares, e√≥licos o hidr√°ulicos debe ser almacenada en un acumulador o bater√≠a para un mejor aprovechamiento y para asegurar un suministro confiable y constante. As√≠ se denomina al dispositivo que almacena la energ√≠a el√©ctrica a partir de procesos electroqu√≠micos para que pueda ser utilizada con posterioridad en el hogar, tras ser convertida por medio de un inversor en Corriente Alterna o sin conversi√≥n en dispositivos que utilicen Corriente Continua. Un acumulador de energ√≠a no puede generar electricidad sino que funciona √ļnicamente como un elemento secundario, entregando la energ√≠a que se le haya suministrado previamente mediante el proceso de carga.

Existen diferentes clases de baterías de acuerdo a los materiales activos de sus placas, su electrolito, su construcción física, su capacidad, si son aptas para trabajar en ciclos profundos de carga y descarga, etc. En este tipo de aplicaciones normalmente se utilizan baterías estacionarias dado que están constantemente sometidas a la carga. Estas tienen como característica de operación más importante al ciclado; durante un ciclo diario, la batería se carga durante el día y se descarga durante la noche; sobrepuesto al ciclado diario hay un ciclo estacional, que está asociado a períodos de reducida disponibilidad de radiación.

Inversores de energía

Un elemento fundamental para el aprovechamiento de estas energías en el hogar es el Inversor, también llamado Ondulador o Convertidor.

El inversor cumple la funci√≥n de convertir la energ√≠a generada por los paneles fotovoltaicos, los aerogeneradores, los peque√Īos generadores hidroel√©ctricos o la almacenada en las bater√≠as en energ√≠a que pueda ser aprovechada para los usos comunes del hogar.Como ya se mencion√≥, la energ√≠a generada por estos artefactos es de Corriente Continua (DC), tanto de 12, 24 o 48 voltios, dependiendo de la conexi√≥n. Para ser usada en el hogar, la misma debe ser transformada en Corriente Alterna y a un voltaje compatible con los componentes el√©ctricos que se quiera abastecer, particularmente para el sistema argentino a 220v.

Existen una gran variedad de inversores disponibles en el marcado que varían en cuanto a la potencia ofrecida. La potencia de un inversor está dada por la cantidad de vatios que puede ofrecer y la elección entre uno u otro dependerá del uso que se le quiera dar. Asimismo, deberá tenerse en cuenta la capacidad de almacenamiento que se posee en las baterías, que son las que alimentarán al inversor, la que debe tener el suficiente respaldo, a su vez, de la fuente generadora, para que la provisión de energía sea sustentable.

Reutilización de aceite vegetal usado (AVU)

La importancia de la reutilización del AVU consiste, en primer lugar, en el hecho de que la falta de disposición final del mismo representa una fuerte amenaza tanto para el medioambiente como para la salud humana. Por otra parte, una reutilización adecuada no sólo evita riesgos sino que redunda en beneficios adicionales en términos ambientales, sociales y económicos.

En lo que respecta al ambiente, el AVU tiene alto potencial contaminante: al ser tirado por la ca√Īer√≠a e ingresar al sistema de cloacas impermeabiliza el suelo e impide que el agua escurra, obstruye los canales de desag√ľe (lo que dificulta el drenado y acrecienta el riesgo de inundaciones) y altera el agua de la napa. Liberado en los cursos de agua altera la calidad de agua y su oxigenaci√≥n, y da√Īa los ecosistemas. Lo mismo sucede cuando es arrojado a la tierra, ya que altera la calidad del suelo y su fertilidad.

Por otra parte, la utilizaci√≥n del AVU para la producci√≥n de biocombustibles tiene un segundo impacto ambiental positivo, ya que disminuye la dependencia de los combustibles f√≥siles y esto permite reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Existe adem√°s una ventaja adicional, ya que el biocombustible que se genera a partir de los AVU es un biocombustible de segunda generaci√≥n, es decir, se produce a partir de un producto que ya fue utilizado, un ‚Äúdesperdicio‚ÄĚ. Esto tiene la ventaja de superar el conocido dilema que se plantea en la producci√≥n de biocombustibles de primera generaci√≥n, que muchas veces compiten por el suelo y recursos con la producci√≥n de alimentos. En el caso de los biocombustibles de segunda generaci√≥n, los mismos recursos y tierra utilizados permiten cubrir necesidades alimenticias y energ√©ticas. As√≠, en una primera instancia se genera un producto alimenticio esencial para la nutrici√≥n humana como son los aceites (fuente de √°cidos grasos esenciales para el organismo) y, en una segunda instancia, un producto de valor energ√©tico y no contaminante. Se trata simplemente de un enfoque distinto sobre el ciclo de vida del producto, en el que el ‚Äúdesperdicio‚ÄĚ de una industria puede convertirse un valioso insumo para otra, si es dispuesto y tratado de forma adecuada.

En cuanto a la salud humana, el AVU que ha sido utilizado en frituras se vuelve tóxico y cancerígeno. De allí la necesidad de tomar acciones para su disposición final y evitar que reingrese al sistema de consumo humano mediante la industria clandestina, que lo retira del circuito gastronómico, le da un mínimo tratamiento y lo vuelve a reinsertar mezclado con otros aceites o en mayonesas o margarinas.

En consecuencia de lo se√Īalado, la reutilizaci√≥n de AVU plantea indudables beneficios econ√≥micos y sociales tanto por el ahorro que implica reducir los da√Īos a la salud humana y el ambiente (que una vez producidos generan costos para la sociedad) como por la posibilidad de canalizar los recursos econ√≥micos generados en el proceso de reutilizaci√≥n de una forma socialmente positiva.

Aplicación y desarrollo en la Argentina

Actualmente se est√° trabajando en el marco de programas provinciales y municipales que dan las pautas para el circuito de recolecci√≥n de AVU y procesamiento como biocombustibles. Los programas involucran a actores de distinto tipo: entidades oficiales, empresas, familias, organizaciones de la sociedad civil. En una de sus variantes, el circuito comienza con el acopio del aceite en ‚Äúcentros de acopio‚ÄĚ, que funcionan en sedes de fundaciones, comedores o centros comunitarios, escuelas, parroquias, etc. Los centros de acopio almacenan en grandes bidones el AVU que donan las escuelas, familias, restaurantes y dem√°s comercios de la zona. Las empresas que tienen la capacidad de producir biocombustible a partir del AVU se ocupan de retirarlo de los Centros de Acopio y, en contrapartida entregan a las entidades un cheque o comprobante del AVU retirado, cuyo valor alcanza los 0,40$ por litro. La entidad dispone as√≠ de una nueva fuente de recursos para llevar a cabo acciones socialmente positivas. La municipalidad brinda el marco institucional y normativo en el que se desarrolla el circuito. En muchos casos tambi√©n act√ļa como consumidora del biocombustible producido, utiliz√°ndolo en veh√≠culos de la flota municipal. Los comercios que adhieren al sistema y donan el AVU pueden obtener una certificaci√≥n que acredita su compromiso con la salud humana y el cuidado del medioambiente.

Además de esta modalidad, las empresas de mayor porte, en particular cadenas gastronómicas y hoteleras o grandes productores de alimentos adhieren a esta práctica y entregan el AVU a las empresas productoras de biocombustible. Por su parte, empresas de transporte utilizan el biocombustible en vehículos y embarcaciones. Existe una empresa que lo emplea desde abril de 2009 en dos lanchas que realizan el trayecto Tigre-Puerto Madero. Estas consumen 10000 litros de gasoil por mes, cortados con un 5 o 6% de biocombustible a partir de AVU. Si bien el biocombustible generado es entre 0,40 y 0, 60$ más caro que el diesel, puede ser utilizado sin necesidad de hacer ninguna transformación al motor, y con 1, 25 litros de aceite vegetal usado se puede obtener un litro de biocombustible. Ni la velocidad, potencia o rendimiento se ven afectados.

En la actualidad, una empresa argentina con amplia trayectoria en la reutilización de AVU no sólo retira el aceite de los comercios y centros de acopio, sino que dispone de un camión que aspira el aceite desde los recipientes (de modo de evitar trasladarlos). Dicha empresa tiene un Convenio de investigación y desarrollo con el Centro de Cereales y Oleaginosas del INTI, que investiga actualmente los diversos usos que puede tener el aceite usado.


As√≠, entidades tanto del sector p√ļblico como privado se encuentran involucradas y obtienen beneficios de todas las etapas del circuito (desde la provisi√≥n del insumo AVU, hasta su procesamiento y consumo del producto final).

La experiencia del Plan Bio en la Provincia de Buenos Aires

El plan BIO, impulsado por el Organismo provincial para el desarrollo sostenible, funciona en 20 municipios de la Provincia, cuenta con 110 restaurantes donantes y beneficia a m√°s de 120 instituciones sociales. El plan ha permitido recuperar 53 mil litros de AVU.

El plan se pone en marcha mediante la firma de un Convenio entre la Provincia y el Municipio, a fin de coordinar su implementación y adecuarla a las necesidades y posibilidades de cada localidad. El Convenio sienta las bases institucionales para el circuito de donación de vecinos, restaurantes e industrias a los Centros de Acopio Primario (CAP) establecidos en instituciones sociales. Luego las empresas productoras de biodiesel habilitadas por la Secretaría de Energía de la Nación y radicadas en la Provincia de Buenos Aires compran ese aceite y lo transforman en biocombustible, y por cada litro de aceite transformado en BIO (denominación que recibe el biodiesel generado), se paga una suma de dinero que es destinada a las instituciones sociales beneficiadas por el plan.

Actualmente participan San Isidro, General Alvarado (Miramar),Gral. Pueyrredón (Mar del Plata); Vicente López, Escobar, Tigre, Merlo y Luján, entre otros. Malvinas Argentinas también adhiere a esta práctica y ha establecido la primer planta estatal de producción de biodiesel de segunda generación, que se destinará a la flota de móviles, grupos electrógenos, maquinaria vial del municipio.

El rol de la arquitectura sustentable

Podr√≠amos definir a la arquitectura sustentable como un conjunto de soluciones destinadas a disminuir el consumo de energ√≠a o a aumentar la eficiencia energ√©tica de las construcciones de modo de reducir al m√°ximo posible su impacto ambiental. Estas soluciones abarcan el dise√Īo de los espacios, la orientaci√≥n de la construcci√≥n, la selecci√≥n de los materiales, la innovaci√≥n en t√©cnicas de construcci√≥n y aislaci√≥n, entre otras. Se trata de medidas de escala dom√©stica, que replicadas en gran n√ļmero pueden contribuir sustancialmente al ahorro de energ√≠a y la disminuci√≥n del impacto medioambiental. Esta concepci√≥n ofrece amplias posibilidades a todos los actores de contribuir mediante peque√Īas acciones (como el reemplazo de una lamparita incandescente por una de bajo consumo, o la elecci√≥n de un m√©todo de aislaci√≥n) a reducir el impacto ambiental y el consumo de energ√≠a de su comunidad.

Entre las soluciones más difundidas se encuentran la utilización de dobles vidrios, los paneles fotovoltaicos como elementos de construcción, los aislantes térmicos, la iluminación con diodos emisores de luz (LED) y con lámparas de bajo consumo.

Dobles Vidrios

Un Doble Vidriado Hermético es un producto compuesto por dos vidrios, separados entre sí por una cámara de aire - que le confiere la capacidad de aislante térmico -, herméticamente sellado al paso de la humedad y al vapor de agua. Brinda una serie de ventajas, entre las que se destaca la disminución de un 70% del consumo de energía de climatización. Puede ser de color o reflectivo, de modo de posibilitar el control solar y disminuir el resplandor de la excesiva luminosidad.

El espesor y el tipo de vidrios a emplear dependen de la presi√≥n del viento y del tama√Īo del pa√Īo. Tambi√©n es funci√≥n de los requerimientos de control solar, aislamiento ac√ļstico y especificaciones de seguridad y protecci√≥n

El espesor total de los DVH m√°s empleados en la construcci√≥n var√≠a, seg√ļn sus dimensiones, entre 12 y 25 mm. Cuando la dimensi√≥n del pa√Īo es importante puede llegar a tener espesores de hasta 35 mm. El peso de un DVH var√≠a desde 15 hasta 50 √≥ 60 Kg/m2.

Paneles solares aplicados a la construcción

Se trata de un producto que cumple tanto funciones de tipo energético (generación de energía fotovoltaica) como de tipo constructivo. Consiste en la utilización de paneles o módulos fotovoltaicos como elementos constructivos que pueden ubicarse tanto en el exterior (envolvente de edificios, fachadas, recubrimiento de fachadas, etc.) como en el espacio interior, permitiendo la transmisión selectiva de la luz.

Este elemento constructivo de alta tecnolog√≠a asume las mismas funciones en cuanto a seguridad, protecci√≥n solar, aislamiento t√©rmico y atenuaci√≥n ac√ļstica que los materiales convencionales, con el agregado de la generaci√≥n de energ√≠a solar. Permite, de este modo optimizar el uso del espacio y los materiales sumando m√ļltiples prestaciones y funciones en una √ļnica superficie. Existen m√≥dulos predefinidos o bien se pueden fabricar a medida para dar elevada flexibilidad a una arquitectura innovadora con una amplia gama de posibles acabados, formas y configuraciones el√©ctricas.

Aislación térmica

El objetivo de una aislación térmica es impedir en alguna medida la transferencia de temperatura desde o hacia el cuerpo aislado. El aire es un aislante por excelencia y es por eso que la mayoría de los materiales que se utilizan como aislantes son porosos y aprovechan el aire que queda atrapado en su interior. El aire encerrado en los poros queda casi quieto en los materiales con poros cerrados (como Poliuretano y poliestireno expandido) o con muy poca movilidad en aislantes con poros abiertos (por ej: lana mineral y lana de vidrio.

Usos del Poliuretano

El poliuretano es un material pl√°stico tiene m√ļltiples usos en varias industrias; en la construcci√≥n se aprovechan las propiedades de esta resina termopl√°stica para el sellado de ventanas, puertas y saneamiento, para aislar ac√ļstica y t√©rmicamente, para reparar muros, impermeabilizar y aislar tejados, etc. Es generalmente aplicado en forma de espuma.

Este tipo de aplicaci√≥n posee varias ventajas, tales como una gran capacidad de aislamiento ac√ļstico y t√©rmico, resistencia a una amplia gama de temperaturas, maniobrabilidad, (al ser liviano y manejable puede ser f√°cilmente colocado en tejados), impermeabilidad. Puede aplicarse en capa continua sin juntas, evitando filtraciones, y para sellado de juntas, en forma directa sobre techos tanto nuevos como viejos con mantos asf√°lticos previos, hormig√≥n, chapa galvanizada, fibrocemento, etc. Es un material ideal para construcciones que demandan ahorro de energ√≠a y que necesitan conservar el calor o el fr√≠o (c√°maras frigor√≠ficas, de conservaci√≥n, calderas, claraboyas, conductos de aire acondicionado, etc.), viviendas expuestas a bajas temperaturas o a la acci√≥n del viento o en regiones de temperaturas elevadas durante el d√≠a (como los criaderos de pollos), construcciones donde se trabaja con pocas posibilidades de ventilaci√≥n como los galpones o las plantas procesadoras de alimentos. La espuma de poliuretano adem√°s de aislante t√©rmico y ac√ļstico es hidr√≥fugo y una excelente soluci√≥n a los problemas de humedad.

Diodos emisores de Luz (LED)

La utilizaci√≥n de LED para iluminaci√≥n ha sido hasta hace poco tiempo muy escasa e infrecuente. Su uso se limitaba a indicar si un dispositivo funcionaba correctamente o simplemente estaba encendido. Sin embargo, en los √ļltimos a√Īos la concepci√≥n de los diodos ha cambiado significativamente, y se los est√° incorporando en aplicaciones tales como alumbrado p√ļblico e iluminaci√≥n del hogar.

Este sistema de iluminación posee una serie de ventajas en relación con las bombillas incandescentes y lámparas de bajo consumo:

  • Menor Tama√Īo en relaci√≥n con la luminosidad. Para conseguir una luminosidad similar a la de una bombilla, el tama√Īo que ocupar√≠an los diodos correspondientes ser√≠a mucho menor. Lo que da una mayor capacidad de integraci√≥n. Consecuentemente se pueden unir muchos diodos con gran facilidad y con ello obtener una luminosidad igual o incluso mayor que una bombilla sin ni siquiera llegar a la d√©cima parte de tama√Īo de √©sta.
  • Luminosidad uniforme y dirigible: La luminosidad de un LED es generalmente menor a la de una bombilla, pero, una ventaja que tiene respecto a esto, es que la iluminaci√≥n del LED es completamente uniforme en toda su superficie. Aportan un mayor control de distribuci√≥n de la luz, a diferencia de otras fuentes de energ√≠a que emiten luz hacia todas direcciones, que para ser dirigida requiere ser reflejada. Adem√°s, los LEDs emiten en la actualidad en m√ļltiples colores y ofrecen una alternativa m√°s eficiente que el uso de filtros de color junto con bombillas de bajo consumo.
  • Ahorro de potencia y menor calentamiento: Un LED al no ser una resistencia, como es el caso de una bombilla, y ser √ļnicamente una uni√≥n p-n, consume mucha menos potencia de lo que consume una bombilla normal, eso contribuye a que un diodo sea mucho menos propenso al calentamiento. Una bombilla incandescente, por ejemplo, s√≥lo transforma en luz el 5% de la electricidad que consume. El resto desaparece en forma de calor.
  • Duraci√≥n: El LED al no constar de una resistencia (filamento de la bombilla) es mucho m√°s duradero, se estima que pueda durar hasta 50 000 horas encendido. Unas 50 veces m√°s que una bombilla., y casi 3 veces m√°s que las l√°mparas compactas de bajo consumo (que alcanzan a las 15.000 hs.).
  • Elemento de lista con vi√ĪetasRespuesta y control m√°s r√°pidos. No necesitan calentarse para funcionar a pleno rendimiento, algo que s√≠ ocurre con las bombillas fluorescentes de bajo consumo. Adem√°s, puede atenuarse.
  • Resistencia. Al ser dispositivos de estado s√≥lido, no son tan fr√°giles como las bombillas convencionales.
  • No contienen mercurio. En opini√≥n de los ecologistas, el principal escollo ambiental de las bombillas de bajo consumo es la utilizaci√≥n de este mineral en su fabricaci√≥n. En la tecnolog√≠a LED todav√≠a no se han identificado riesgos toxicol√≥gicos equivalentes.

En algunas ciudades, incluida Buenos Aires, ya se están empezando a utilizar en la iluminación urbana y luces de los semáforos (las lámparas anteriores consumían de 35 a 70 W, mientras que los LED consumen solamente entre 6 y 15 W). Asimismo, existen empresas que están adoptando íntegramente este tipo de iluminación, ya que como ventaja adicional produce menos calor, y esto permite disminuir el consumo de aires acondicionados.

En cuanto a la utilización de LEDs en las casas, se encuentra menos difundida, ya que las lámparas de este tipo son costosas y no existe una conciencia clara de los usuarios acerca del ahorro total que su uso masivo podría generar para la comunidad, si se utilizase en todos los hogares. Una aplicación de los LEDs que sí se realiza en el hogar se da por ejemplo en las lucecitas de navidad.

A√ļn as√≠, algunos pa√≠ses se han propuesto cambiar las bombillas tradicionales por LEDs en todos los hogares, y reducir as√≠ el consumo energ√©tico

Algunas empresas están investigando sobre los OLED (Organic LED), este tipo de LED puede ser incluso más convenientes que los normales debido a su capacidad de integración, pueden ser realmente planos y utilizarse en muchos sitios (pantallas de televisión y PC, teléfonos móviles, mp3…)

Lamparas de bajo consumo

Uno de los cambios en el consumo que m√°s est√° avanzando en los √ļltimos a√Īos es la utilizaci√≥n de l√°mparas compactas fluorescentes. Estas, son un tipo de l√°mpara fluorescente que se puede usar con casquillos de rosca Edison normal (E27) o peque√Īa (E14). Este crecimiento ha sido posible debido a las mejoras en su funcionamiento y la reducci√≥n de sus precios.

Costos y beneficios de las L√°mparas de Bajo Consumo

El valor de las l√°mparas incandescentes es entre un 5 y un 10% menor que las LFC y su duraci√≥n es de entre 3000 y 15.000 horas, en tanto que la de las primeras oscila entre las 750 y 1000 horas. La iluminaci√≥n es una parte importante del consumo el√©ctrico en el sector residencial, comercial y un p√ļblico (entre el 20 % y 35%) y aumentar la eficiencia energ√©tica en este √°mbito resulta crucial para disminuir las necesidades energ√©ticas y el impacto ambiental.

La iluminación LFC constituye una opción viable ya que el cambio de luminarias no requiere de inversiones cuantiosas. Este permite que sea amortizada en poco tiempo, y que redunde en beneficios y ahorros considerables para el usuario. La iluminación eficiente puede reducir tanto el consumo de energía como la demanda de potencia. La promoción de lámparas de bajo consumo puede ayudar a postergar inversiones en la expansión del suministro eléctrico.

Potencial aumento de la eficiencia energética en la Argentina

Si en la Argentina se lograra reemplazar las lámparas incandescentes por LFC solo en el sector residencial sería posible conseguir un ahorro anual del doble de lo que produce la Central Atómica Atucha I[7].

Si se aplicase un programa a√ļn m√°s intenso en el cambio de luminarias en el sector residencial y se extendiese a los sectores p√ļblicos y comerciales, se podr√≠a evitar una demanda de energ√≠a similar a la generaci√≥n que se estima para la planta at√≥mica de Atucha II. Con programas m√°s intensos de eficiencia energ√©tica se podr√≠an evitar varias centrales de energ√≠a, economizando as√≠ recursos econ√≥micos y naturales.

Las asociaciones de fabricantes indican rangos de vida √ļtil entre 5000 y 12000 hs y de eficacia entre 60 y 80 lm (l√ļmenes), sin embargo hay en el mercado muchas variaciones en funci√≥n del modelo, fabricante, fecha de fabricaci√≥n. Esto ha llevado internacionalmente a desarrollar est√°ndares de eficiencia, as√≠ como a implementar mecanismos de certificaci√≥n como forma ayudar a los consumidores a diferenciar las eficiencias energ√©ticas entre los diferentes modelos de LFC disponibles en el mercado, bajo condiciones de confiabilidad y calidad. En nuestro pa√≠s, el INTI desarrolla estudios sobre la calidad de las l√°mparas de diferentes marcas en el mercado.

Balance ambiental de LFC

Las LFC contienen mercurio, si bien en cantidades muy peque√Īas. Dado que el mercurio es un material peligroso que tiene efectos bio-acumulativos en toda la cadena tr√≥fica es indispensable tomar precauciones, tales como la instrumentaci√≥n de un plan de recolecci√≥n diferenciada, considerando a estas l√°mparas como residuos electr√≥nicos.

Pese a eso, la utilización de LFC reduce ampliamente el impacto ambiental por el ahorro de energía que conlleva, lo que reduce la utilización de combustibles que también contienen mercurio y otros elementos contaminantes, y en una cantidad mayor; y las emisiones de gases efecto invernadero.

Tendencias en el mundo

Son muchos m√°s los pa√≠ses que est√°n discutiendo una fecha l√≠mite para la producci√≥n y uso de l√°mparas incandescentes. Por ejemplo, Australia anunci√≥ que prohibir√° las l√°mparas comunes a partir del a√Īo 2010 y estima una reducci√≥n del 66% del consumo el√©ctrico en los hogares australianos; Irlanda ha prohibido la venta de l√°mparas incandescentes a partir de enero de 2009, California y Canad√° han decidido prohibir la venta de luces incandescentes para el 2012; en Am√©rica Latina los pa√≠ses pioneros han sido Cuba, Venezuela y Nicaragua que han iniciado planes de sustituci√≥n de l√°mparas muy ambiciosos que conducen a su total reemplazo; China anunci√≥ recientemente el abandono de las l√°mparas incandescentes en menos de 10 a√Īos, siendo el productor del 70% de estas l√°mparas. El impacto de esta medida puede ser important√≠simo ya que s√≥lo el 15% de los hogares chinos poseen LFC.

El ejemplo de la Ecovilla Gaia

Sin perjuicio de lo dicho precedentemente y aun a pesar del creciente consenso social que tiene la idea de buscar producir energ√≠a de una manera m√°s amigable con el medio ambiente, lo cierto es que puede pensarse que estas soluciones est√°n muy lejos de poder implementarse en nuestro pa√≠s, o que las mismas resultan demasiado costosas o son directamente inviables a peque√Īa escala.

Sin embargo las muestras de utilizaci√≥n de medios de generaci√≥n energ√©tica a peque√Īa escala abundan, como por ejemplo, a solo unos pocos kil√≥metros de la Capital Federal, la ‚ÄúEcovilla Gaia‚ÄĚ. All√≠ se puede observar un sistema integrado de diferentes medios de generaci√≥n energ√©tica limpia combinado adem√°s con la arquitectura ecol√≥gica.

La villa se encuentra ubicada en la localidad de Navarro a unos 110 Km de la Capital Federal, en un predio de unas 20 Ha. La comunidad ya cumpli√≥ los 10 a√Īos de vida, y vale decir que las soluciones que propone no resultan impracticables ni tampoco limitadas en el espacio temporal.

En la misma sus habitantes se proponen ‚Äúpresentar la nueva tecnolog√≠a del presente y del futuro para que la sociedad no siga alterando el planeta‚ÄĚ y agregan que ‚Äúlo que en los a√Īos atr√°s se consider√≥ como un idealismo ut√≥pico es ahora una emergencia ambiental. Necesitamos vivir con sistemas circulares de eficiencia de energ√≠a. El proyecto aspira a ser un prototipo pr√°ctico donde aquellos interesados en una sociedad sustentable puedan encontrar un modelo inspirador de futuras iniciativas grupales‚ÄĚ.

En ella es posible observar a una comunidad energéticamente autosuficiente.

En lo atinente a la generaci√≥n de energ√≠a cuentan con aerogeneradores y paneles fotovoltaicos Bornay de origen espa√Īol que combinados, generan energ√≠a el√©ctrica que se acumula en un conjunto de bater√≠as las que luego a trav√©s de un tendido el√©ctrico interno se distribuye a todas las casas que componen la comunidad. Asimismo cuentan con un m√©todo de uso racional de la energ√≠a que les permite evitar agotar sus reservas ya que la villa no est√° conectada a la red nacional de energ√≠a el√©ctrica.

Para la cocci√≥n de los alimentos, como tambi√©n para calentar agua se utilizan cocinas refractarias solares. Las mismas act√ļan por convecci√≥n de los rayos solares haci√©ndolos coincidir en la superficie a ser calentada.

Tambi√©n para calentar agua se utilizan los mencionados ‚Äúcalefones solares‚ÄĚ cuyo nombre t√©cnico es el de Colectores solares con tubos de vac√≠o.

Para la calefacci√≥n de las viviendas como tambi√©n para cocinar se instalaron cocinas y estufas a le√Īa con la particularidad que, para obtener el mismo resultado que una cocina de las denominadas ‚Äúecon√≥micas‚ÄĚ o una estufa a le√Īa tradicional, requieren un 90% menos de le√Īa.

Asimismo por el modo en que las estufas se ubican (en el centro de las viviendas) pueden calefaccionarse varias habitaciones al mismo tiempo debido al modo curvilíneo (y no lineal) en que los tubos de ventilación están colocados, lo que permite que el calor circule por los diferentes ambientes que recorre el tiraje.

Por su parte los hornos de barro también cuentan con una doble pared hueca en su interior, que permite que el aire caliente circule por su interior lográndose una mayor economía en el combustible y una cocción más pareja de los alimentos ya que el calor no se concentra en la base del fogón.

Todos estos métodos ecológicos se combinan también con el sistema de arquitectura sustentable elegido para la construcción de las viviendas. En las mismas, que están construidas a base de barro y paja, predominan las superficies vidriadas para permitir la entrada de la luz solar y así ahorrar energía tanto en materia de iluminación como de calefacción. Asimismo, todas las casas están orientadas hacia el este a fin de aprovechar la luz solar desde el amanecer. También dado el material y método de la construcción las paredes son de alrededor de 60 cm de ancho lo que permite, además de dar solidez a la estructura debido a que no se construye con columnas, conservar la temperatura interior por más tiempo tanto en invierno como en verano.

En pocas palabras la ‚ÄúEco Villa Gaia‚ÄĚ es una fehaciente demostraci√≥n de que las energ√≠as alternativas son perfectamente viables a peque√Īa escala y que pueden presentarse como la soluci√≥n m√°s efectiva para aquellas poblaciones alejadas al tiempo que promueven el respeto al medio ambiente.

Enlaces externos

Obtenido de "Energ%C3%ADas renovables en la escala dom%C3%A9stica"

Wikimedia foundation. 2010.

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