TÉCNICAS DE OBTENCIÓN DE ENERGÍA LIMPIA Y SUSTENTABLE
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES
Son limpias: No generan residuos de difícil eliminación.
Su impacto ambiental es reducido: No producen emisiones de CO2 y otros gases contaminantes a la atmósfera.
Se producen de forma continua: Son ilimitadas.
Impulsan las económicas locales con la creación de cinco veces más puestos de trabajo que las convencionales
Son complementarias
ENERGÍA SOLAR
Fuente de energía
El sol.
Características
Sin partes móviles.
Sin ciclos termodinámicos.
Sin reacciones químicas.
Muy fiable, mantenimiento muy bajo.
No necesita grandes infraestructuras.
Regiones con potencial de uso en Colombia
Colombia
La Guajira (1980-2340 KWH/m2/año).
Costa Atlántica (1260-2340 KWH/m2/año).
Orinoquia (1440-2160 KWH/m2/año).
Amazonía (1440-1800 KWH/m2/año).
Región Andina (1080-1620 KWH/m2/año).
Costa Paccífica (1080-1440 KWH/m2/año).
Costos en Colombia ($8650-$15'584.000 $/KWp)
Costos de inversión: Estos costos pueden representar un 70-75% del costo del sistema a lo largo de toda su vida útil.
Costos de administración: Dependen del sistema de gestión.
Costos de operación: Dependen de si el sistema es individual o de mini-red.
Costos de mantenimiento: Los que debe incurrir durante toda la vida útil de los equipos para conservar en buenas condiciones el sistema fotovoltaico.
Uso en el mundo
Alemania (Mayor producción en el mundo).
Palmar San Helena (Planta de extracción de aceite de palma. Biodigestor hormigón, 500 m3
de capacidad.
Aplicación biogás para la generación de electricidad. Instalado en 1991).
España e Italia.
Chile, Perú y Brasil.
Japón.
USA, China e India (Plantas de mayor tamaño en el mundo).
ENERGÍA EÓLICA
Fuente de energía
El viento.
Características
Es necesario un aerogenerador con un diseño específico que pueda girar para producir con la acción del viento.
Son instalados en el mar o cerca de las costas para aprovechar la gran cantidad de ráfagas de viento que allí se producen, sin obstáculos.
El rotor donde se encuentran las aspas, debe ubicarse a gran altura, donde la fuerza del viento sea lo suficientemente elevada para producir una corriente eléctrica.
Regiones con potencial de uso en Colombia
Guajira (200-1700 W/m2).
Región Andina (125-700 W/m2).
Costa Atlantica (8-700 W/m2).
Orinoquia (0-200 W/m2).
Amazonía (0-120 W/m2).
Costos en Colombia
Aerogenerador Whisper Land W 200 (1000 vatios a 10.5 m/s a 28 nudos) US$5684.
Aerogenerador AIR X Land AIR 403 (400 vatios a 12.5 m/s a 28 nudos) US$3816.
Uso en el mundo
Alemania
China.
Estados Unidos.
India.
Brasil.
ENERGÍA BIOGAS
Fuente de energía
Materia orgánica.
Características
Posee un poder calorífico entre 6 - 6,5 kWh/Nm3, su equivalente en combustible es de 0,6 - 0,65 L de petróleo por metro cúbico de biogás.
Temperatura de ignición de 650 a 750°C.
Presión crítica de 74 a 88 atmósfera.
Densidad de 1,2 kg/m3.
Masa molar de 16,043 g/mol.
Regiones con potencial de uso en Colombia
Palmeras del llano (Planta de extracción de aceite de palma. Biodigestor hormigón, 750 m3
de capacidad.
Aplicación biogás para la generación de electricidad. Instalado en 1987).
Palmeiras (Planta de extracción de aceite de palma. Carpa cubierta laguna, 7.000 m3
de
capacidad. Aplicación del biogás para la generación de electricidad. Instalado en 1999).
Cali (Proyecto MDL: Autogeneración de biogás como energía renovable en la Planta de
Tratamiento de Aguas Residuales de Cañaveralejo de EMCALI).
Pasto (Proyecto MDL: Construcción, operación y mantenimiento de sistema de colección y
quema de biogás en el relleno sanitario Antanas).
Putumayo (Planta piloto de Biogás para generación de energía).
Meta (Aceites Manuelita, 2 biodigestores 19.000 m3
, procesa 300.000 Ton/año de material,
aplicación en Planta de Biodiesel).
Santander (Oro Rojo, Grupo Indulpalma, biodigestor 16.000 m3
, procesa 150.000 ton/año de
material, sin aplicación).
Costos
En el caso de Biogás, complementado con cultivos energéticos, actualmente se puede considerar 180 a 200 USD/MWh
Uso en el mundo
Alemania.
Reino Unido.
USA.
Italia.
Australia.
España.
Países Bajos.
Francia.
Canada.
Suecia.
Citas de investigacion
(Servent et al., 2018)
(“energia-hidraulica-31410500 @ es.slideshare.net,” n.d.)
(UPME, 2015)
(“caracteristicas-de-la-biomasa-3417679 @ www.aboutespanol.com,” n.d.)
(“Biogás @ es.wikipedia.org,” n.d.)
(Pabuena & Pasqualino, 2014
(“8bb3fffdf39e1a3d2fc8f0df91376709e335854f @ www.gstriatum.com,” n.d.)
ENERGÍA GEOTÉRMICA
Fuente de energía
Altas temperaturas de yacimientos bajo la superficie terrestre (volcánicos).
Características
El flujo de producción de energía es constante.
La temperatura que se produce el vapor puede ser de hasta unos 500-600 °C.
El calor puede llegar a la superficie en forma de vapor de agua, agua caliente y gases.
Regiones con potencial de uso en Colombia
Chiles- Cerro Negro (Nariño).
Azufral de Túqueres (Nariño).
Doña Juana (Nariño).
Grupo Sotará (Cauca).
Puracé (Cauca).
Machía (Huila).
Cerro Bravo (Nariño)
Nevado del Ruiz - Santa Isabel (Caldas-Risaralda).
Cerro España (Caldas).
Uso mundial
Estados Unidos.
Mexico.
Italia.
Kenia.
Filipinas.
Islandia.
Indonesia.
Costos
Por condensación de las plantas flash de energía, el rango estimado de costos (2009) en todo el mundo se estima en 1.780 a 3.560 USD/kW, y para las plantas de ciclo binario 2.130 a 5.200 USD/kW.
ENERGÍA MAREOMOTRIZ
Fuente de energía
Obtenida por la marea.
Características
Recurso abundante.
Renovable.
Limpio.
Disminuye las emisiones de gases de efecto invernadero.
Regiones con potencial de uso en Colombia
Costos
Uso en el mundo
Chile.
Mexico.
Canada.
Rusia.
Portugal.
ENERGÍA BIOMASA
Fuente de energía
Residuos forestales, residuos agrícolas, la madera, los bosques, los residuos de la ganadería, las semillas, los granos y aguas residuales.
Carácteristicas
Composición química y física: El en proceso de la combustión se quema sólo lo orgánico, mientras lo inorgánico influye en el procedimiento de la combustión y se transforma en ceniza o desperdicio sólido.
Contenido de humedad: La humedad óptima para transformar la biomasa en energía es menor que el 30%. Si la humedad es mayor, primero se debe evaporar el agua y después iniciar el proceso de conversión energética.
Poder calórico: Determina la energía disponible en la biomasa. El poder calórico esta relacionado con el contenido de humedad. Entre más humedad menos combustible.
Porcentaje de ceniza: Indica la cantidad de materia sólida que no es combustible por kilogramo de biomasa. Saber el porcentaje de ceniza generado y su composición es importante, ya que es una indicación de la eficiencia del proceso de combustión y en algunos casos se puede utilizar la ceniza.
Regiones con potencial de uso en Colombia
Para el 2016, en Colombia se generaron 65.935 GWh de electricidad en el Sistema Interconectado Nacional, de los cuales 597,81 GWh fueron generados a partir de biomasa. Esto equivale al 0,9 % del total producido, siendo el bagazo y el biogás las fuentes principales de materia prima para la generación eléctrica.
Uso en el mundo
Finlandia.
Polonia.
Reino Unido.
Estados Unidos.
Costos
En el caso de centrales de biomasa, debemos tomar como base 130 a 140 USD/MWh como costo de generación.
ENERGÍA HIDROELÉCTRICA O HIDRÁULICA
Fuente de energía
El agua.
Características
Produce energía eléctrica.
Obtiene aprovechamiento de la energía cinética y potencial.
No agota la fuente primaria.
Regiones con potencial de uso en Colombia (Cobertura del 48% del territorio nacional, provee el 98.2% del consumo total de energía eléctrica del país)
Costa Atláctica.
Región Andina.
Uso en el mundo
China.
Brasil.
Canada.
Estados Unidos.
Rusia.
India.
Noruega.
Japón.
Francia.
Suecia.
Costos
un proyecto de 100 MW tiene un costo promedio de inversión de USD 200 millones (2000 USD/kW), pero el rango de los costos es de menos de USD 100 millones (1000 USD/kW) y hasta más de USD 400 millones (4000 USD/kW).