26 de febrero de 2014

Aprovechamiento de las Energías Renovables en Argentina


Aprovechamiento de las Energías Renovables en Argentina.

Argentina es un pais que tiene muchos recursos para el aprovechamiento de las energías renovables, ya sea la energía eólica, la energía solar o los biocombustibles entre otros recursos de menor potencial como la energía geotérmica o la energía de las olas marinas.
Tanto la energía eólica como la energía solar fotovoltaica sus principales aplicaciones son la generación de energía eléctrica para el consumo domiciliario o industrial, en cambio la energía solar térmica puede usarse para el calentamiento de agua sanitaría y de fluidos industriales o en procesos industriales que se necesite calor a altas temperaturas. En el caso de los biocombustibles pueden usarse para generar calor por combustión, en vehículos con motores de combustión interna, para generar energía eléctrica o como materia prima para diversos productos industriales como los bioplásticos, los distintos tipos de materiales sintéticos o los fertilizantes entre otros productos.
En el siguiente mapa de la Argentina puede verse en cada región que recurso renovable puede aprovecharse y mas abajo una explicación de la forma de aprovechamiento y de los usos mas importantes de cada uno de estos recursos.





Mapa del aprovechamiento de las energías renovables en Argentina.




Biocombustibles. Generación de Biogás.

En el caso de los biocombustibles como el bioetanol del maiz y de la caña de azucar o el biodiesel del  aceite de soja o de la colza sus usos principales en la actualidad es para sustituir las importaciones de petróleo necesarias para la producción de combustibles de los vehículos con motores de combustión interna como los vehículos nafteros o los diesel, pero su vida como biocombustible estará seguramente acotada a la vida que tenga este tipo de motorizaciones, ya que seguramente en los próximos años estos motores empezarán a ser reemplazados por los vehículos eléctricos ya que tienen un menor consumo y un menor costo de uso que los autos con motores a combustión.
Uno de los biocombustibles que puede tener un gran futuro en su implementación es el biogás ya que el metano que contiene puede usarse tanto como combustible para la generación de energía o bien como materia prima para la producción de distintos productos industriales como es la fabricación de todo tipo de productos sintéticos como los bioplásticos, los biopolímeros, la fabricación de fertilizantes para el sector agropecuario o en los procesos industriales que se usa hoy en dia el gas natural como en la desoxidación del mineral de hierro en la fabricación de acero, entre otros procesos. Por esto el biocombustible que seguramente mas se usará en el futuro será el biogás por la gran cantidad de aplicaciones que tiene el biometano que se genera en su producción.
Para la producción de biogás se necesita la biodigestión de materia orgánica, esta materia orgánica puede producirse de un determinado cultivo o bien aprovechando los residuos orgánicos que se producen en las actividades productivas actuales como puede ser el estiercol que se genera en los criaderos de animales de campo como bovinos, porcinos o avicolas, entre otros animales, o también la materia orgánica proveniente de los residuos urbanos, de los residuos indutriales y de los residuos forestales. De esta forma solo aprovechando los residuos de las actividaes productivas que se realizan hoy en dia se puede generar biogás que tiene un gran valor económico y productivo, y añadiendo valor a subproductos como los residuos orgánicos que generalmente son difíciles y costosos de eliminar sin generar algún tipo de contaminación ambiental, de esta forma se resuelven dos problemas con un mismo proceso como es la eliminación de los residuos orgánicos y la generación del biometano del biogás.
En el caso de Argentina las regiones que mayor capacidad tienen de generar biogás son las regiones mas productivas agrícolamente ya que de ahí seguramente provendrá la mayor cantidad de residuos orgánicos como la región pampeana, la región chaqueña o la región mesopotámica además de todas las demás regiones en donde aparezcan este tipo de residuos tanto en el presente como en el futuro. Una forma muy interesante de transportar el biometano del biogás es aprovechando las redes de gas natural de alta presión actuales ya que estas redes de alta presión están dimensionadas para soportar presiones del gas de 70 bares que es una presión a la que se licuan y pueden separarse relativamente fácil los otros subproductos del biogás como el dióxido de carbono e inyectar a la red de gas solo el biomentano en forma pura para su posterior consumo en las mencionadas industrias que tendrán que ser abastecidas por estás redes de gas de alta presión como lo son generalmente en la actualidad.


Energía Eólica.


Una fuente de energía eléctrica muy importante dada la cantidad de energía que se puede producir y por tener costos de produccion bajos al dia de hoy es la energía eólica sobre todo para su generación en la región patagónica y en las zonas del sur del mar Argentino ya que ahí es donde existen los vientos con mayor velocidad y con mayor capacidad de que se puedan convertir en energía eléctrica a travez de los generadores eólicos, y sobre todo como dijimos por ser una tecnología conocida y existente desde hace muchos años y que tiene un costo de producción de energía similar a otras fuentes de energía como los combustibles fósiles o la energía hidráulica.
Uno de los inconvenientes de la energía eólica es que no siempre sopla la misma intensidad de viento y no siempre la energía que puede generarse coincide con el consumo de energía eléctrica que se tiene en ese momento por eso es necesario utilizar sistemas que permitan acoplar la producción de este tipo de energía con el consumo eléctrico que se tiene en cada momento; para esto hoy en dia se utilizan sobre todo las usinas hidroeléctricas en las cuales cuando hay mucha energía eólica el consumo eléctrico se abastece con estos aerogeneradores mientras las centrales hidráulicas nos son utilizadas y van almacenando en sus diques agua que no es gastada en ese momento y se usa cuando no hay viento para generar energía la energía hidroeléctrica para abastecer el consumo eléctrico que se produce en los momentos en que no hay viento.
Otra forma de acoplar este tipo de generación de energía renovable con el consumo sería utilizando baterías o capacitores eléctricos que almacenen la energía cuando hay mucho viento y abastezcan luego el consumo eléctrico cuando no hay producción de energía eólica pero el costo de estos acumuladores eléctricos todavía es alto para este tipo de aplicación.
En Argentina las regiones mas ventosas están al sur del pais, sobre todo en la región patagónica y sobre las aguas del mar Argentino donde también en el futuro podrá seguramente aprovecharse la energía eólica marina o offshore ya que es también una región de mucho viento y de gran capacidad de producción de energía eólica. En este caso deberán usarse generadores eólicos marinos que para grandes profundidades son del tipo flotante y tienen hoy en dia un mayor costo que los aerogeneradores terrestres de eje horizontal pero su costo también podrá seguramente redusirce en un futuro y hacer rentable su utilización.


Energía Solar Fotovoltaica y Termoeléctrica.


La energía solar seguramente será la fuente de energía con mayor uso en el futuro y con un gran auge en el presente debido a la importante baja de precios que ha tenido esta fuente de energía en los últimos años en que se ha igualado practicamente a las otras fuentes de energía renovables como la energía eólica o la energía hidroeléctrica, además la energía solar presenta un potencial de producción de energía muy superior a cualquier otro tipo de fuente de energía renovables y puede ser 10 veces o mas la cantidad de energía solar que se pueda producir respecto de la energía eólica que se puede generar en Argentina sumando las regiones marinas y continentales, por esto la energía solar será en el futuro la energía renovable mas importante de Argentina y del mundo ya que hay muchos paises que no tienen el potencial eólico que tiene la Argentina pero tienen muy buena capacidad para generar energía solar. Como para tener una referecia de toda la energía solar que incide sobre la tierra solo el 2 por mil se transforma en energía eólica, por eso la cantidad de energía solar que se puede generar es muy superior a la energía eólica, amen de que igualmente Argentina tiene muy buenos recursos de viento para generar energía eólica.
En el caso de la energía solar fotovoltaica el panel solar solo genera energía ante la presencia de la luz solar, o sea, durante el dia, no generando energía en la noche o en dias nublados, encontrandose con el mismo inconveniente que tiene la energía eólica de no coincidir la hora en que puede producirce energía eléctrica con las horas de su consumo, pero en el caso de la energía solar termoeléctrica se puede almacenar el calor del sol durante el dia en sales fundidas a altas temperaturas (entre 500 y 800 ªC) y generar la energía eléctrica por el mecanismo del ciclo de turbina de vapor durante la noche o en los dias nublados, pudiendo de esta manera adaptar la producción de energía al consumo eléctrico solo usando estos sistemas de generación de energía solar. 
Por un tema de costos lo mejor en este caso es generar energía solar con paneles fotovoltaicos durante las horas de sol y generar energía eléctrica cuando no hay sol usando este método de centrales solares termoeléctricas con almacenamineto de sales fundidas a altas temperaturas durante la noche o en los dias nublados.
Una ventaja por lo tanto que tiene la energía solar es que con la tecnología existente de paneles fotovoltaicos y de centrales solares termoeléctricas se puede abastecer al mercado de energía eléctrica solo utilizando energía solar, sin necesitar las centrales hidráulicas o acumuladores eléctricos para acoplar la demanda eléctrica con las horas de producción de energía.


Producción Agropecuaria con Sistemas de Riego en las Regiones Semiáridas. Aprovechamiento del agua de lluvia que cae sobre los Parques Solares.

La mayoría de las regiones Argentinas que mejores condiciones de sol tienen para la generación de energía solar son regiones semiáridas y no completamente áridas, pero las cuales con la tecnologías actuales de aprovechamiento del agua para riego no pueden ser totalmente aprovechadas para la produción agropecuaria intensiva debido a la escacez del agua para el riego en dichas regiones.
Una forma de obtener agua extra para el riego en estas zonas es aprovechar el agua de lluvia que caerá sobre las instalaciones de energía solar, recolectandola y regando las zonas aledañas a estas instalaciones de forma de producir un cultivo en forma intensiva.
Por ejemplo, si tenemos un lote semiárido de 100 hectareas es poca la producción agrícola o ganadera que se puede obtener en este lote, pero si en dicho lugar llueve la mitad del agua que tiene que llover para un cultivo intensivo (por ejemplo en el norte de la provincia de Buenos Aires llueve un promedio de 1.000 mm anuales) o sea si en este caso llueven 500 mm anuales la vegetación que produce es pobre y generalmente formada por cardos y espinillos, pero si nosotros ponemos paneles solares en la mitad del lote o sea en 50 hectareas y recolectamos de alguna forma el agua de la lluvia que cae sobre los paneles solares y regamos las restantes 50 hectareas tendremos una producción de cualquier tipo de cultivo intensivo en perfectas condiciones, logrando extraer una producción agrícola en estas 50 hectareas muy superior a la producción que se pueda extraer de las 100 hectares semiáridas sin sistemas de riego y además estaremos produciendo una cantidad muy importante de energía solar.
Esta forma de combinar la producción de energía solar y la producción agropecuaria es muy interesante de implementar aquí en Argentina ya que la mayoría de las regiones son semiáridas y no áridas del todo como son las regiones del Noroeste, Cuyo, la Pampa Seca y la Patagonia, pudiendose aprovechar de una forma muy productiva tanto para la generación de energía solar como para la producción agrícola en muchas regiones de nuestro país.


Barcos a Energía Solar.


Una aplicación muy interesante que tiene la energía solar fotovoltaica es la de su implementación como fuente de energía en los barcos, ya sean de pequeño porte o de gran porte, e inclusive para el transporte de grandes cargas interoceánicas como los grandes barcos de cargas actuales. Esto se debe a que en general los barcos tienen un bajo consumo de energía y sobre todo una muy buena relación de energía consumida por tonelada de carga transportada, superior a cualquier otro sistema de transporte como los ferrrocarriles, los camiones o los aviones que le permitirá seguramente funcionar exclusivamente con energía solar.
En este caso el diseño que seguramente será mas conveniente para este tipo de barcos es hacerlo en forma de barcazas, mas anchos y con mayor superficie para aprovechar la energía solar y con menor profundidad para disminuir la fuerza de empuje que tienen que realizar los motores del barco. De esta forma un barco con estas características en el caso de Argentina permitiría usar barcos de grandes volumenes de carga pero con un pequeño calado aguas arriba del rio Paraná y sobre todo en las zonas altas del rio donde el calado del rio es menor y no pueden llegar los grandes barcos actuales como es la zona rio arriba de Rosario, y pudiendo llegar en el mejor de los casos hasta la provincias de Chaco y Corrientes o Paraguay.
Esto sería muy importante para estas regiones ya que les permitiría sacar la producción industrial y agropecuaría mas facilmente y haciendo posible la instalación de grandes industrias que necesitan del transporte marítimo en dichos lugares, lo que significaría un gran avance económico para dichas regiones del norte Argentino, ya que ahora la mercadería debe ser sacada en barcazas hasta zonas donde puedan ser transbordadas a barcos transoceánicos de gran calado impidiendo en muchos casos por las dificultades técnicas o económicas de este tipo de trasbordos el correcto desarrollo económico de dichas regiones, pero como se puede ver la zona que esta sobre el rio Paraná que va desde Buenos Aires hasta Rosario por tener la capacidad de poder trabajar con barcos de gran calado tiene una capacidad industrial y productiva superior a las regiones rio arriba del rio Paraná.


1 comentario:

  1. Hola Martín! Te agradezco por la información que brindás!! Tengo que rendir un final del Profesorado de Física en la modalidad LIBRE!!!

    Saludos!!!

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