dimarts, 15 de maig del 2012

12. Estalvi energètic


L’energia és una paraula tan corrent en el seu ús com complexa de definir. Formalment es refereix a la capacitat que permet desenvolupar treball en un moment determinat. La idea de relacionar directament el consum d’energia amb el nivell de benestar és interessadament falsa; els maldecaps que ens ocasiona una forma de vida basada en el malbaratament energètic han fet que hagin començat a imposar-se idees que fins fa poc eren ridiculitzades pels poders polítics i econòmics.
Cal, per tant, un creixement sostenible que: satisfaci la demanda energética, permeti el progrés continuat de la humanitat, impedeixi un augment desmesurat del consum d'energia, minimitzi l'impacte ambiental i eviti l'exhauriment de les reserves d'energia, com el petroli.

11. La biomassa


S'entén per biomassa la massa total de la matèria viva existent en un moment determinat a la Terra. Segons el seu origen, la biomassa es pot classificar en:
 Residus agrícoles: Purins, restes dels conreus i de neteges del camp.
 - Residus forestals: Podes d'arbres, neteges del bosc, etc.
·    - Cultius energètics: Conreus de plantes de creixement ràpid destinades exclusivament a l'obtenció d'energia.
·    - RSU: RSU són les sigles de residus sòlids urbans, és a dir, els RSU són les deixalles domèstiques.

La biomassa es pot convertir en energia mitjançant les tècniques d'aprofitament següents:
·         Processos físics: Per poder utilitzar la biomassa directament com a combustible o com a matèria primera per a processos posteriors, cal fer uns tractaments físics previs, com ara l'homogeneïtzació o la densificació.
·  Processos termoquímics: Els processos termoquímics són els que sotmeten la biomassa a diverses transformacions en determinades condicions de pressió i temperatura, per obtenir combustibles sòlids, líquids i gasosos.
·     Processos bioquímics: Els processos bioquímics són aquells en què la biomassa se sotmet a processos de fermentació, mitjançant l'activitat de microorganismes, a fi d'obtenir biogàs i bioalcohol, que poden ser usats com a combustible.
Les aplicacions dels productes obtinguts en els processos de transformació de la biomassa i els RSU són múltiples: calor, força motriu, electricitat, vapor… L'eliminació dels residus sòlids urbans s'ha convertit en un greu problema mediambiental. 

10. Energia mareomotriu

Els mars i els oceans constitueixen un recurs energètic inesgotable. A causa de l'atracció gravitatòria del Sol i la Lluna, grans masses d'aigua dels mars i oceans pugen i baixen el seu nivell amb regularitat i originen el fenomen de les marees.
La font d'energia que aprofita el moviment d'un gran flux d'aigua durant les marees es coneix amb el nom d'energia mareomotriu.
La primera central mareomotriu del món, que continua sent la més gran, es troba a Saint Malo (França), a l'estuari del riu Rance, i es va posar en funcionament l'any 1966. 

Els grans inconvenients de les instal·lacions mareomotrius són:
  • L'impacte que puguin tenir en la flora i la fauna marines.
  • Són escasses i estan poc desenvolupades.
  • La seva instal·lació representa una gran despesa econòmica.
  • El funcionament de la font d'energia utilitzada és discontinu.
  • La màxima producció d'electricitat es genera durant la nit, que és quan el consum energètic és mínim.

9. Energia geotèrmica


L'energia geotèrmica és la que prové de l'energia de l'interior de la Terra i que es manifesta en forma de calor.
La Terra és una font d'energia que irradia calor de manera contínua cap a l'atmosfera, atès que el seu nucli és format per roques foses a altes temperatures.
Des de temps remots es coneix aquesta calor interna del nostre planeta, la qual es manifesta en fenòmens com ara erupcions volcàniques, guèisers, aigües termals, o en l'increment de temperatura que s'observa en perforacions realitzades en mines i pous.
Aquesta font d'energia s'utilitza, fonamentalment, aprofitant la calor de les aigües subterrànies mitjançant bescanviadors de calor.
L'aprofitament geotèrmic com a recurs energètic està molt estès en països del nord d'Europa, on les fonts de calor subterrànies són més nombroses.
Catalunya i l'Estat espanyol són unes de les zones europees amb més perspectives geotèrmiques. No obstant això, els aprofitaments actuals, tots a baixa temperatura, són molt escassos.

A les centrals geotèrmiques, aquesta energia es fa servir com a font primària per produir electricitat. La primera central geotèrmica es va construir a Lardarello (Itàlia), l'any 1913. La central més gran del món és a Geisers (Califòrnia, EUA), amb una potència instal·lada que s'apropa als 2 000 MW.

8. Energia eòlica


L’energia eòlica es basa en l’aprofitament del moviment i la força del vent per realitzar un treball o per generar electricitat.
Una màquina eòlica produeix normalment energia mecànica de rotació. Consta d’un element mòbil de captació de l’energia del vent (anomenat rotor) acoblat a un eix que es connecta, segons l'ús que se'n vol fer, a una bomba o a un generador elèctric. Les màquines eòliques que transformen l'energia cinètica del vent en energia mecànica s'anomenen també aeroturbines.
En podem distingir, bàsicament, dos tipus:
Els aeromotors que són màquines lentes, actualment gairebé en desús, caracteritzades per un rotor format de nombroses pales, normalment entre 12 i 24.Proporcionen poca potència i s'utilitzen sobretot per al bombejament d'aigua dels pous.
Els aerogeneradors són màquines ràpides d'eix horitzontal, de perfil semblant a les hèlixs d'un avió, el rotor de les quals es caracteritza per tenir poques pales.
S'utilitzen per produir electricitat, acoblant un generador elèctric al rotor. Poden subministrar potències elevades. 
Les instal·lacions eòliques productores d'energia elèctrica, igual que les solars fotovoltaiques, poden connectar-se a la xarxa elèctrica o bé funcionar de manera aïllada.Les instal·lacions aïllades, no connectades a la xarxa elèctrica, s'utilitzen per a aplicacions com ara electrificacions rurals, aplicacions agrícoles, senyalització, repetidors de comunicacions, bombejament d'aigua, etc.

7. Energia solar fotovoltaica


Un altre sistema d'aprofitament de l'energia solar és la conversió fotovoltaica.
La conversió fotovoltaica consisteix a transformar directament la radiació lluminosa del Sol en energia elèctrica. Per dur a terme aquesta conversió es fan servir unes cèl·lules solars o fotovoltaiques.
Les cèl·lules fotovoltaiques són el principal component d'una instal·lació solar fotovoltaica i estan constituïdes per una làmina de material semiconductor, normalment de silici, que té la propietat de produir electricitat quan hi incideix la llum.
Aquest fenomen es coneix amb el nom d'efecte fotovoltaic.
A més de les cèl·lules fotovoltaiques, formen part d'una instal·lació solar fotovoltaica, com a components habituals, els elements següents:

·         Bateria o acumulador. Es fa servir en instal·lacions autònomes no connectades a la xarxa elèctrica per emmagatzemar energia elèctrica.
·         Inversor. Transforma el corrent continu generat per la instal·lació solar fotovoltaica en corrent altern, per així poder utilitzar aparells de consum més habituals, de 230 V en corrent altern, o bé per poder lliurar l'energia a la xarxa elèctrica.
·         Regulador de càrrega. En instal·lacions autònomes, té la funció de protegir els acumuladors contra la sobrecàrrega i la descàrrega excessiva.
Les aplicacions d'aquest tipus d'instal·lacions solars es poden classificar en dos grans grups:
Les instal·lacions autònomes o aïllades de la xarxa elèctrica s'utilitzen en aplicacions agrícoles, senyalització i comunicacions, electrificació d'habitatges rurals, sistemes de depuració d'aigües, enllumenat públic, etc.
Darrerament ha adquirit molta rellevància l'arquitectura bioclimàtica, que té com a finalitat aprofitar al màxim l'energia solar en la construcció d'edificis.

dimecres, 9 de maig del 2012

6. Energia solar tèrmica


L'energia solar tèrmica s'utilitza, principalment, per a la producció d'aigua calenta sanitària i per a la calefacció d'habitatges i piscines.

Una instal·lació solar tèrmica consisteix, bàsicament, en un captador solar, un  panell solar, que capta la radiació solar, un dipòsit acumulador que emmagatzema l'energia tèrmica obtinguda i uns elements auxiliars, és a dir, canonades, bombes, vàlvules, etc.,  que s'encarreguen de la distribució de la calor fins als llocs de consum.
Les instal·lacions solars aporten un important estalvi d'energia primària i requereixen poc manteniment. Les instal·lacions solars tenen una mitjana de vida d'entre 20 i 25 anys i els seus costos es poden calcular amb exactitud. Sense oblidar que, les cases amb instal·lacions solars es poden llogar o vendre amb facilitat, per la seva estalvi econòmic en la despesa mensual de l'energia.
Un edifici ben aïllat pot disposar d'aigua calenta i calefacció solars, amb el suport d'un sistema convencional de gas o elèctric que només funcionaria en els períodes sense sol. El cost de l'energia convencional seria només una fracció del que arribaria sense l'existència de la instal·lació solar .El captador solar tèrmic pla de coberta vidrada és un dels tipus més populars i utilitzats.
Els elements que el formen són: coberta transparent, tubs de circulació, superfície absorbent i material aïllant.
El seu funcionament es basa en l'efecte d'hivernacle: la radiació solar que travessa la coberta transparent és captada per la superfície absorbent, i és transmesa en forma de calor al fluid que hi circula.
El vidre o plàstic de la coberta impedeixen que la radiació surti a l'exterior, la qual cosa provoca l'augment de la temperatura a l'interior de la caixa.
El forn solar és una aplicació dels sistemes solars d'alta temperatura. Un conjunt de miralls plans reflecteixen els raigs del Sol sobre un mirall parabòlic gegantí que els concentra en el focus, on es troba el gresol del forn i on s'assoleixen temperatures de 3 800 °C.
En poques paraules definiríem l'energia solar tèrmica o energia termosolar com l'aprofitament de l'energia del Sol per a generar calor mitjançant l'ús de col·lectors o           panells solars tèrmics.  
Aquesta energia      solar s'encarrega d'escalfar l'aigua o un altre tipus de fluids a temperatures que poden oscil · lar entre 40 º i 50 º, sense superar els 80 º.