ENSAYO DE NUEVAS FUENTES DE ENERGIA Y SITUACIÓN DE ENERGÍAS RENOVABLES EN COLOMBIA
ENERGIAS ALTERNATIVAS
UNIVERSIDAD DE CUNDINAMARCA CUNDINAMARCA FACULTAD FACULTAD DE INGENIERIA INGENIERIA INDUSTRIAL SOACHA, CUNDINAMARCA 2017
NUEVAS FUENTES DE ENERGÍA El desarrollo económico mundial se basa en la producción de bienes y servicios, las industrias son las mayores consumidoras de energía, realizando una presión en el medio para la explotación de materias primas con componentes no renovables las cuales son económicas, pero en consecuencia la emisión de gases por el uso desmedido de combustibles fósiles ha provocado que la capa de ozono se desgaste de tal forma que muchos expertos han pronosticado tiempos para que se acabe la tierra o la raza humana desaparezca. Por lo tanto la inquietud mundial de que las predicciones se cumplan ha llevado a que los países se unieran para emplear leyes que controlaran la emisión de gases e incentivaran la implementación de energías renovables. Para conocer los tipos de energía renovables que se pueden encontrar, es importante conocer como la ciencia, investigación y desarrollo forman un papel importante para la preservación del ecosistema y porqué gran cantidad de residuos se quedan en la tierra y no pueden ser consumidos en su totalidad. El ser humano ha utilizado la ciencia como herramienta para construir su conocimiento y de esta forma dar respuesta a los fenómenos naturales, mediante la ciencia del medio ambiente ha estudiado como el hombre se relaciona con otras especies y su ecosistema, evidenciando conexiones e interacciones, en estas investigaciones se conjugan una variedad de disciplinas como física, química, biología, geología, meteorología, geografía, tecnología e ingeniería de recursos, gestión y conservación de recursos, demografía, economía, política, psicología y ética. Dentro de la naturaleza encontramos la materia, la cual es todo lo que contenga masa y ocupe un espacio, se clasifica por niveles de organización de acuerdo a tamaño y función desde los organismos, poblaciones, comunidades, ecosistema y ecosfera. La materia se puede encontrar en dos formas químicas: elementos que son los bloques constructivos de la materia y forman todas las sustanci as materiales y compuestos dos o más elementos que se mantienen juntos por medio de enlaces químicos. La calidad de la materia se determina por su utilidad y concentración, se divide en alta calidad esta materia está organizada, concentrada y se encuentra generalmente cerca de la superficie de la tierra, además es de gran potencial como recurso material y de baja calidad es la materia desorganizada, diluida y se encuentra en el interior de la tierra o dispersa, generalmente tiene escaso potencial para ser usada como recurso. En el medio ambiente la energía no se puede ver, tocar u oler, se reconoce por sus efectos, poseyendo la capacidad de realizar trabajo, se puede observar en diferentes formas como luz, calor, electricidad, energía química almacenada en los enlaces químicos, la energía mecánica representada por el movimiento de la
materia y la energía nuclear emitida por los núcleos de ciertos isótopos. Según los científicos la energía se clasifica en energía cinética la cual es debida a la acción y el movimiento y la energía potencial donde se encuentra la energía almacenada potencialmente para su uso. La calidad de la energía se mide por su capacidad para producir trabajo útil se divide en energía de alta calidad se encuentra concentrada y tiene una gran capacidad de realizar trabajo útil y la energía de baja calidad la cual está dispersa y tiene escasa capacidad de realizar trabajo útil. Se debe tener en cuenta que la energía no se crea ni se destruye solo se puede transformar, asimismo no se puede conseguir a cambio de nada generando siempre residuos en su transformación, por lo tanto nunca se acaba a la par solo reduce la calidad de su uso. La ecología comprende las interacciones reciprocas que se ejercen en el agua, tierra, aire, suelo y microrganismos los cuales mantienen la vida en el ecosistema. La supervivencia de la raza humana depende de los recursos que provea la tierra y el sol, se debe tener en cuenta que la integridad ecológica, la biodiversidad y la adaptabilidad de los sistemas mantienen la vida en la tierra. Además se considera que todos los recursos son limitados y la transformación de estos generan efectos impredecibles en el ambiente, por lo tanto se deben usar de forma racional y consiente. Actualmente la explotación de combustibles fósiles para la producción de energía es del 80% esto ha implicado la escases de materias primas y la emisión de contaminantes, los cuales han propiciado el calentamiento global. Desde el siglo XX la preocupación por los impactos ambientales que se han producido a causa de la sobreexplotación y el consumismo se incrementaron, llevando a los científicos a investigar energías renovables y sostenibles para mitigar la emisión de CO 2, con el paso del tiempo se adaptaron las nuevas tecnologías a las energías renovables trayendo beneficios ya que provienen de fuentes inagotables y no generan gases de efecto invernadero. Los tipos de energías renovables son:
Energía Hidráulica: Desde 1882 en USA se empezó a emplear y desde entonces se ha implementado por todo el mundo. Esta energía se obtiene de las corrientes de agua, pero posee también un efecto contaminante mínimo ya que mediante la construcción de las presas se modifica el ecosistema; es una de las más empleadas en Colombia. Energía de Biomasa: Se produce mediante la transformación de materia orgánica, aguas negras, residuos municipales, residuos ganaderos, restos de cosechas, entre otros. Los métodos para convertir la biomasa en energía eléctrica o térmica son combustión directa, digestión anaeróbica, fermentación, pirolisis y gasificación. Energía Mareomotriz: Es una de las fuentes menos exploradas, puede proveer energía mediante el movimiento de las olas, las mareas y la
diferencia de temperaturas entre las capas del océano, produce el movimiento en las turbinas para la generación de energía eléctrica. Los países con mayores avances en el estudio de la energía mareomotriz son Japón, Francia, Israel y Gran Bretaña. Energía Solar: Es uno de los recursos más abundantes de la tierra, cada día la energía de los rayos solares que caen sobre la tierra constituyen lo que se consumiría en 27 años. Se utiliza para la producción de energía electica con paneles fotovoltaicos y para la calefacción y calentamiento de agua con placas solares. Energía Eólica: Se produce mediante la transformación de la fuerza del viento en energía eléctrica. Durante la evolución la energía eólica se utilizó para diversas funciones como molino para la producción de alimento o bombeo de agua, cuando se llevó a Europa esta nueva tecnología se empezó a emplear como molinos para el bombeo de agua y posteriormente se implementó para producir energía en viviendas e industrias. Con el desarrollo los molinos se transformaron en turbinas con mayor eficiencia para la producción de electricidad. Energía Geotérmica: Es la producción de electricidad y calefacción o refrigeración a partir del vapor natural de la tierra emitidos del magma. En el siglo XIX se extraían productos químicos de las emanaciones gaseosas en Italia, en 1904 se realizó el primer intento para utilizar el vapor geotérmico en la generación de energía eléctrica. Los países con mayor empleo de la energía geotérmica son Nueva Zelanda, México, El Salvador, Chile y USA, los cuales han aprovechado áreas las volcánicas para la producción de energía.
En conclusión, los científicos han proporcionado diferentes formas de generar energía eléctrica mediante fuentes renovables con el fin de mitigar la emisión de contaminantes, aunque para su implementación la inversión inicial es costosa, los beneficios que produce a largo plazo son mayores. Los intentos gubernamentales hacia el desarrollo sostenible no han sido efectivos ya que no son rápidos ni profundos y carecen de voluntad política para tratar la problemática ambiental que se vive actualmente, evidenciando que la implementación de las energías renovables es mínima representando mundialmente un 19%, según estudios si se mantiene el mismo ritmo de consumo hacia 2030 la población se incrementara en 2.000 millones, la demanda de comida crecerá un 50%, la demanda de energía ascenderá un 45% y el consumo de agua subirá un 30% son cifras que no se pueden satisfacer ya que la escases de materia prima es un problema real y por la sobreexplotación muchas de las reservas están desapareciendo. Por lo tanto, el crecimiento económico debe estar en conjunto con la armonía ambiental, para preservar el ecosistema y mantener una buena calidad de vida en el planeta millones de años más.
SITUACIÓN DE ENERGÍAS RENOVABLES EN COLOMBIA El agotamiento de las fuentes tradicionales de energía (combustibles fósiles) ha puesto a la mayoría de países del mundo a encontrar soluciones en energías alternativas. Colombia tiene un gran potencial en la generación de este tipo de energías por su posición geográfica y ya está trabajando en ello. Las energías alternativas o renovables son las que se aprovechan directamente de recursos considerados inagotables como el sol, el viento, los cuerpos de agua, la vegetación o el calor interior de la tierra. La Agencia Internacional de Energía (AIE) dice que la base de la vida moderna del mundo depende en un 80% del petróleo y que a medida que los países se industrializan y sus poblaciones aumentan, también crece el consumo de energía. En Colombia la producción de energía primaria proviene de la hidroelectricidad, por la abundancia de agua en la mayoría de zonas del país, y en un segundo lugar de los combustibles fósiles (petróleo, gas y carbón), cuyas reservas ya se están agotando. Por eso el Gobierno Nacional en los últimos años ha invertido en el desarrollo y aplicación de tecnologías alternativas de producción de energía, que funcionen con recursos renovables, para solucionar el problema de la crisis energética mundial y contribuir a un medio ambiente más limpio. Según La Unidad de Planeación Nacional Minero Energética (UPME), las energías renovables cubren actualmente cerca del 20% del consumo mundial de electricidad. Las energías alternativas provienen de recursos que están relacionados con los ciclos naturales del planeta, haciendo posible que se disponga del recurso de manera permanente. Cada una de las energías implica diferentes tipos de tecnologías con las cuales se obtiene energía en forma de electricidad, fuerza motriz, calor o combustibles. Se han clasificado en seis grupos principales: Energía Solar, Energía Eólica, Energía de la Biomasa, Energía Hidráulica, Energía de los Océanos y Energía de la Geotermia.
ENERGIA SOLAR
Colombia en la década de los 80, en unidades residenciales construidas en sectores de Ciudad Salitre y Ciudad Tunal en Bogotá, y Villa Valle de Aburrá en Medellín, el Centro Las Gaviotas instaló un sistema de paneles para calentar autónomamente el agua de miles de tanques de reserva. Recientemente, empresas como la de Energía del Pacífico (Epsa) invirtió más de 1.240 millones de pesos en la construcción del laboratorio de energía solar más grande del país, ubicado en las instalaciones de la compañía en el municipio de
Yumbo, que está conectado directamente a su red eléctrica interna y provee hasta un 5 por ciento de la demanda que abastece al complejo, gracias a una tecnología combinada de módulos solares de silicio monocristalino, policristalino y amorfo de capa delgada.
Según Óscar Iván Zuluaga Serna, gerente general de Epsa, “este laboratorio fue creado para aportar a la disminución de la huella de carbono, desarrollar investigación aplicada para la producción de energías renovables y liderar el cambio nacional en este tipo de iniciativas”. EPM también está generando electricidad con energía solar porque está vinculada a un piloto que lidera el Instituto de Planificación y Promoción de Soluciones Energéticas para las Zonas no Interconectadas (Ipse), que ha permitido llevarle luz a más de 580 personas y seis escuelas ubicadas en áreas rurales apartadas de las veredas de Caucasia y Cáceres, en el bajo Cauca antioqueño y El Reflejo, La Media, La Ilusión, La Nueva Etapa, La Cabaña y Nuevo Horizonte, en San Vicente del Caguán, con una capacidad de generación autónoma que supera los 1.025 Vatios (W). En Bogotá se acaba de inaugurar el Colegio Distrital Ramón Jimeno, en el cual el Distrito invirtió 480 millones de pesos y gracias a la instalación de paneles solares funciona autónomamente generando cerca de 21,62 KV, dejando de emitir cerca de 22 toneladas de CO2 y ahorrando 71 por ciento en el consumo mensual del servicio gracias a su nueva iluminación led.
BIBLIOGRAFIA
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