ENERGAS RENOVABLES ElicaJ.M. ZAMARRO UNIVERSIDAD DE MURCIALa tecnologa actual est concebida para profundidades de hasta 30 m

La potencia tpica es de 2 MW por molino

Se estima en unos 20 000 MW la energa potencial en Espaa de estas caractersticas alcanzable hacia el 2030.Elica marina

ENERGAS RENOVABLES ElicaJ.M. ZAMARRO UNIVERSIDAD DE MURCIAEn el transcurso de los ltimos 10 aos, el coste de la produccin de energa elica ha descendido de manera dramtica. En los lugares ms ventosos, ha alcanzado un precio de 2,5 a 5 centavos de dlar por kW/h.

Las turbinas comerciales ms utilizadas tienen palas de 35 metros, situadas sobre torres de 65 a 80 metros de altura. Cada una produce unos 1,5 megavatios. Las palas se hacen sobre todo de fibra de vidrio, aunque algn fabricante europeo emplea madera. En 2005 la energa elica tendr capacidad para abastecer el 97% del consumo elctrico de Navarra, en 2002 produjeron 696 megavatios, y otros 77 adicionales por cogeneracin, que permitieron abastecer el 55% del consumo de energa elctrica en la regin.

A comienzos de 2003 la potencia elica instalada en todo el mundo es 32 000 MW

J.M. ZAMARRO UNIVERSIDAD DE MURCIAENERGAS RENOVABLESASPECTOS TCNICOS, VALORACIN

ENERGAS RENOVABLES Plantas Hidraulicas PequeasJ.M. ZAMARRO UNIVERSIDAD DE MURCIALa primera central hidroelctrica se construy en 1880 en Northumberland, Gran Bretaa.Las Plantas Hidralicas Pequeas se definen como plantas que producen menos de 10 MW de energa elctrica.

ENERGAS RENOVABLES Plantas Hidraulicas PequeasJ.M. ZAMARRO UNIVERSIDAD DE MURCIAPrevisiones del Plan Energtico Nacional

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ENERGAS RENOVABLES BiomasaJ.M. ZAMARRO UNIVERSIDAD DE MURCIA Se puede considerar bajo el trmino biomasa el conjunto de materiales de naturaleza biolgica que, por cualquier causa, inclusive de mercado, no son utilizables para alimentacin humana ni de los animales, y que no han sufrido cambios profundos en su composicin. La biomasa constituye una forma de energa solar en la que la captacin, conversin y almacenamiento de la energa se realizan a travs de procesos metablicos de seres vivos. La oxidacin de la materia orgnica, al ser un proceso exotrmico, conlleva una liberacin de energa que puede ser utilizada por el hombre.

ENERGAS RENOVABLES BiomasaJ.M. ZAMARRO UNIVERSIDAD DE MURCIAClasificacin de las fuentes de biomasa para la generacin de energa

ENERGAS RENOVABLES BiomasaJ.M. ZAMARRO UNIVERSIDAD DE MURCIADigestin Anaerbica: Descomposicin anaerbica de desperdicios orgnicos por bacterias en un ambiente desprovisto de oxgeno para producir biogas Tratamientos de la biomasa para la generacin de energa elctricaPyrolysisDescomposicin trmica de la biomasa en ausencia de oxgeno, realizado en cmaras hermticas, produciendo el desprendimiento de la materia volatil de la biomasa. Gasificacin:Transformacin qumica total o parcial de un biocombustible en defecto de oxgeno para producir gas. Monxido de carbono, dixido de carbono, hidrgeno y metano. Combustin:Combinacin qumica de un combustible (slido, lquido o gas) con un comburente (normalmente aire en proporcin controlada para una oxidacin completa ) para producir calor/electricidad.

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ENERGAS RENOVABLES Pilas de CombustibleJ.M. ZAMARRO UNIVERSIDAD DE MURCIALa idea original data de 1839, cuando el jurista britnico, Sir William Grove, dise el primer dispositivo con dos electrodos de platino sumergidos en cido sulfrico.Pilas de combustible Componentes y FuncionamientoUna pila o celda de combustible es un dispositivo electroqumico que convierte la energa qumica de reaccin directamente en energa elctrica mientras se suministre combustible y oxidante a sus electrodos.En principio puede utilizarse cualquier sustancia susceptible de oxidacin qumica, que pueda suministrarse de forma continua.El hidrgeno presenta una alta reactividad en presencia de catalizadores adecuados.Permiten evitar, a temperaturas y presiones relativamente bajas, las prdidas irreversibles debidas a los mltiples procesos intermedios requeridos en los sistemas de combustin tradicionales.En trminos del Segundo Principio de la Termodinmica, las pilas son sistemas de conversin de energa ms eficientes que las mquinas de combustin.Las emisiones son insignificantes, no existen partes mviles, la densidad de potencia es elevada.

ENERGAS RENOVABLES Pilas de CombustibleJ.M. ZAMARRO UNIVERSIDAD DE MURCIALos elementos bsicos de una clula de combustible son el electrolito, emparedado entre los electrodos (un nodo y un ctodo porosos), la matrz, que contiene el electrolto y que no es necesaria si ste es slido, la placa bipolar, que acta como colector de corriente y distribuidor de gas.Pilas de combustible Componentes y Funcionamiento

ENERGAS RENOVABLES Pilas de CombustibleJ.M. ZAMARRO UNIVERSIDAD DE MURCIALos electrodos difunden los gases hasta la interfaz con el electrolito.

En el nodo tiene lugar la oxidacin del combustible

ENERGAS RENOVABLES Pilas de CombustibleJ.M. ZAMARRO UNIVERSIDAD DE MURCIACtodo La membrana permite pasar a los protones hacia el ctodo pero no a los electrones.

La reaccin global que tiene lugar en una clula de combustible 2H2 + O2 -> 2HO2

ENERGAS RENOVABLES Pilas de CombustibleJ.M. ZAMARRO UNIVERSIDAD DE MURCIAHidrgeno Barato

El uso actual del platino como catalizador para esta misma tarea es una solucin cara. Lo podemos encontrar en el catalizador que utilizan los automviles y que ayuda a eliminar toxinas de los gases de escape, pero el platino es raro y cuesta ms de 17 dlares por gramo. El equipo de Dumesic prob ms de 300 catalizadores para encontrar uno que compitiera con el platino y pudiera realizar el proceso APR. Lo encontraron en el Raney-nquel, un catalizador poroso compuesto por un 90 por ciento de nquel (Ni) y un 10 por ciento de aluminio (Al). Para mejorar su rendimiento en la separacin del hidrgeno a partir de las molculas derivadas de la biomasa, se aadi estao (Sn), lo cual detiene la produccin de metano y genera mayor cantidad de hidrgeno. El catalizador Raney-NiSn puede actuar durante largos perodos (al menos 48 horas) y a ms bajas temperaturas (sobre los 225 grados Celsius). La disponibilidad de un sustituto del platino ser esencial para el xito de la tecnologa del hidrgeno, que promete ser un gran avance en la produccin de energa durante los prximos aos.

ENERGAS RENOVABLES Pilas de CombustibleJ.M. ZAMARRO UNIVERSIDAD DE MURCIAMateriales Para Almacenar Hidrgeno

El principal problema radica en cmo almacenar suficiente hidrgeno a bordo de un automvil para que pueda realizar 500 600 km sin repostar. No podemos instalar un enorme depsito en la parte trasera del vehculo, de modo que deberamos comprimir el gas en un volumen mucho ms pequeo. Esto se puede hacer enfriando el hidrgeno a muy bajas temperaturas o comprimindolo a altas presiones, ambas opciones impracticables a bordo de un automvil convencional. Alejndose de ello, la idea de Yaghi y sus colegas consiste en crear un material con poros que atraen al hidrgeno. Este tipo de material se llama MOF (metal-organic framework) y es relativamente fcil de fabricar. Los MOFs son estructuras que poseen un rea mxima. Un solo gramo de MOF tiene, de hecho, tanta rea de superficie como un campo de ftbol. En los MOFs, el hidrgeno es absorbido fsicamente, no qumicamente, de manera que es ms fcil para el combustible salir de nuevo sin apenas coste energtico.

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ENERGAS RENOVABLES Fusin NuclearLa fusin nuclear se produce cuando dos ncleos de elementos ligeros (como el hidrgeno) se fusionan para dar lugar a elementos pesados, desprendiendo una enorme cantidad de energa.La diferencia entre la suma de las masas individuales de los nucleones y la masa del ncleo es igual a la energa de enlace: (DE=Dm.c2) J.M. ZAMARRO UNIVERSIDAD DE MURCIA

ENERGAS RENOVABLES Fusin Nuclear4 p 4He + 2e+ + 2v + 2 + 26.7 MeV2 (p + p d + e+ + v)2 (d + p 3He + )3He + 3He 4He + 2pHasta 1929, con la fsica nuclear ya desarrollada, no se postula que las estrellas obtienen su energa de la fusin de elementos ligeros. Pocos aos ms tarde Hans Bethe describe en detalle el ciclo del hidrgeno que gobierna las principales reacciones en nuestro Sol.J.M. ZAMARRO UNIVERSIDAD DE MURCIAEl ciclo puede sintetizarse como una fusin de hidrgeno en helioLa seccin eficz de la reaccin, a temperaturas razonables, son demasiado pequeas para ser eficientes energticamente hablando.

ENERGAS RENOVABLES Fusin NuclearLa energa cintica de las partculas est relacionada con la temperatura.La temperatura necesaria para que se aproximen los protones es de varios millones de grados.En estas condiciones los electrones se encuentran completamente separados del ncleo formando un gas ionizado o plasma.Se utilizan dos istopos del H y se obtiene He.J.M. ZAMARRO UNIVERSIDAD DE MURCIA

ENERGAS RENOVABLES Fusin NuclearJ.M. ZAMARRO UNIVERSIDAD DE MURCIAEl plasma, o cuarto estado de la materia, a temperaturas operativas para la fusin, no puede estar en contacto con ningn recipiente slido.

ENERGAS RENOVABLES Fusin NuclearJ.M. ZAMARRO UNIVERSIDAD DE MURCIALa produccin de temperatura, densidad, tiempo de confinamiento se ha incrementado ms de 100 000 veces en los ltimos 30 aos

ENERGAS RENOVABLES Fusin NuclearJ.M. ZAMARRO UNIVERSIDAD DE MURCIAEl ITER es un proyecto de colaboracin internacional para el desarrollo de la fusin nuclear en el que estn trabajando cientficos e ingenieros de Canad, Europa, Japn y Rusia.El proyecto ITER tiene como objetivo estudiar la viabilidad tecnolgica de la fusin nuclear como fuente energtica.Se producra la fusin por confinamiento magntico: TokamatEl plasma se calienta y se mantiene confinado en una cmara de vaco de forma toroidal.En el ITER unas bobinas magnticas superconductoras situadas alrededor del recipiente toroidal confinan y controlan una mezcla de partculas cargadas el plasma e inducen una corriente elctrica a travs de ella. Las reacciones de fusin tienen lugar cuando el plasma est suficientemente caliente, es suficientemente denso y contiene durante suficiente tiempo los ncleos atmicos en el plasma para que empiecen a fusionar.Para conseguir sus objetivos el ITER ser mucho ms grande que el mayor tokamak existente y su rendimiento de fusin esperado ser varias veces mayor.

ENERGAS RENOVABLES Fusin NuclearJ.M. ZAMARRO UNIVERSIDAD DE MURCIAPotencia total de fusin: 500 MWMayor radio del plasma: 6.2 mMenor radio del plasma: 2.0 mCorriente del plasma: 15 MACampo magntico toroidal: 5.3 TVolumen del plasma: 837 m 3Superficie del plasma: 678 m 2

ENERGAS RENOVABLES Fusin NuclearJ.M. ZAMARRO UNIVERSIDAD DE MURCIASuperconducting toroidal field coils (TF).Las bobinas superconductoras del campo toroidal TF confinan y estabilizan el campo magntico toroidal. El nmero de bobinas TF es 18, cada una pesa aproximadamente 290 t y mide 14 m de alto y 9 m de ancho.Superconducting Central Solenoid (CS).El solenoide central superconductor induce la corriente elctrica en el plasma del ITER. La bobina del solenoide pesa aproximadamente 840 t y mide 12 m de alto y 4 m de dimetro.

ENERGAS RENOVABLES Fusin NuclearJ.M. ZAMARRO UNIVERSIDAD DE MURCIAEl equipo central del proyecto necesitar incorporar tanto un equipo internacional en el emplazamiento del ITER , as como unos equipos participantes en el territorio de cada pas. El nmero de profesionales en el equipo internacional ser aproximadamente 80 al principio de la construccin y 200 al final; el nmero de personas de apoyo ser aproximadamente igual. En los equipos participantes se necesitarn 130 profesionales al principio, que se irn reduciendo en los ltimos aos. El nmero de personal de apoyo ser aproximadamente el doble. Contratar al personal profesional y al de apoyo cuesta $150K y $75K respectivamente, lo que lleva a un coste de personal para la construccin de $477M . Tambin se necesitar realizar I&D, el coste se estima en unos $70M.El total de todos estos costes (la suma de los costes de construccin directa, de personal y de I&D), teniendo en cuenta que la duracin de la construccin ser de 10 aos, es de aproximadamente $360M anuales.Los costes anuales de operacin del ITER (que incluyen costes de personal, energa, combustible y mantenimiento y mejora) se estiman del orden de $188M, que sern divididos entre las partes participantes, y que da un total de $3760M en 20 aos.

ENERGAS RENOVABLES Fusin NuclearJ.M. ZAMARRO UNIVERSIDAD DE MURCIAEspaa y Francia han alcanzado un acuerdo para presentar una candidatura conjunta al desarrollo del proyecto ITER. De esta manera, Espaa albergar la entidad jurdica del proyecto, mientras que en Francia estar ubicado fsicamente el proyecto. Despus del acuerdo, el Consejo de Ministros de la Unin Europea ha aprobado por unanimidad la nueva propuesta. La Agencia Europea de Fusin, que estar radicada en Espaa, ser la encargada de controlar todos los contratos para la construccin, la aportacin industrial y el desarrollo de la I+D del proyecto, para lo que gestionar ms de 2.000 millones de euros. La Agencia estar en Catalua mientras que la ubicacin fsica del proyecto estar en la ciudad francesa de Cadarache.

PLAN DE FOMENTO DE LAS ENERGAS RENOVABLESJ.M. ZAMARRO UNIVERSIDAD DE MURCIA El Consejo de Ministros, en su reunin del da 30 de diciembre de1999, tom el Acuerdo por el que se aprueba el Plan de Fomento de las Energas Renovables para el periodo 2000-2010.

Las energas y reas tcnicas que considera el Plan son:

biomasa o materia fotosinttica, de la cual se aprovecha su contenido energtico, en una primera transformacin (residuos agrcolas,forestales, cultivos energticos, etc.) o en una segunda etapa (residuos animales transformados a biogs, biocarburante, etc.); elica, provechamiento de la energa cintica del viento; hidrulica,aprovechamiento de la energa potencial gravitatoria del agua; solar, energa electromagntica en sus diversas transformaciones trmicas (pasiva, directa y termoelctrica) y fotovoltaica; residuos urbanos su valorizacin energtica (biogs, slidos, etc.)

PLAN DE FOMENTO DE LAS ENERGAS RENOVABLESJ.M. ZAMARRO UNIVERSIDAD DE MURCIAObjetivos del Plan de Fomento de las Energas Renovables periodo 2000-2010.

PLAN DE FOMENTO DE LAS ENERGAS RENOVABLESJ.M. ZAMARRO UNIVERSIDAD DE MURCIA

PLAN DE FOMENTO DE LAS ENERGAS RENOVABLESJ.M. ZAMARRO UNIVERSIDAD DE MURCIAContribucin de las energas renovables en Espaa ao 2010 (16.639 ktep)

E N E R G A S R E N O V A B L E SJ.M. ZAMARRO UNIVERSIDAD DE MURCIAENLACES RELEVANTES

PLAN DE FOMENTO DE LAS ENERGAS RENOVABLESJ.M. ZAMARRO UNIVERSIDAD DE MURCIA

centrales de ciclo combinadoJ.M. ZAMARRO UNIVERSIDAD DE MURCIA

eolicamarina.pdf La necesidad de un plan elico marino en Espaa GREENPEACE,JUNIO 2003 28015 MadridTf: +34 91 444 14 00http://www.fundacion-entorno.org/Tecnologas energticas e impacto ambiental. Cap. 18. Pedro L. Garca Ybarra. Ciemat. McGraw-HillAprovechamiento energtico de la biomasa. ARGEM. Agencia de Geston de Energa de la Regin de Murciahttp://www.argem.regionmurcia.net/index.htmARGEM Agencia de Gestin de la Energa de la Regin de MurciaTecnologas energticas e impacto ambiental. Cap. 23. Pedro L. Garca Ybarra. Ciemat. McGraw-HillTecnologas energticas e impacto ambiental. Cap. 23.2.2 Pedro L. Garca Ybarra. Ciemat. McGraw-Hill

http://www.amazings.com/ciencia/index.html Qumica 7 de Julio de 2003http://www.amazings.com/ciencia/index.html 21 de Mayo de 2003. Tecnologas energticas e impacto ambiental. Cap. 12.1 Pedro L. Garca Ybarra. Ciemat. McGraw-Hillhttp://www-fusion.ciemat.es/fusion/iter/itergrafico.htmlhttp://www.cdti.es/webCDTI/esp/docs/cern/Introduccion_Iter.PDFhttp://www.iter.org/ http://www-fusion.ciemat.es/fusion/iter/itergrafico.htmlhttp://www.cdti.es/webCDTI/esp/docs/cern/Introduccion_Iter.PDFIDAE Instituto para la Diversificacin y Ahorro de la Energahttp://www.idae.es/index.asp?documentacion/catalogo_plan_fomento.asphttp://www.iberdrola.com/webcorp/wcorp/es/index.htmlInstituto de Investigaciones Elctricas (IIE) creado por el gobierno mexicano el primero de diciembre de 1975 http://www.iie.org.mx/2001f/inv.pdf