7/18/2019 Libro Energias Alternativas

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Energ€as AlternativasGu€a b•sica

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Contenidos

Art€culos

Energ€a alternativa 1

Energ€as solares   3

Energ€a solar 3

Tecnolog€a solar pasiva 9

Energ€a solar t•rmica 11

Energ€a solar fotovoltaica 19

Central t•rmica solar 27

Energ€a solar h€brida 32

Cocina solar 32

Energ€a E‚lica   40

Energ€a e‚lica 40

Energ€a de origen vegetal   52

Biomasa 52

Biogƒs 57

Digesti‚n anaer‚bica 61

Fermentaci‚n alcoh‚lica 62

Energ€a Geot•rmica   77

Energ€a geot•rmica 77

Energ€a Mareomotriz   82

Energ€a mareomotriz 82

ReferenciasFuentes y contribuyentes del art€culo 85

Fuentes de imagen, Licencias y contribuyentes 87

Licencias de art€culos

Licencia 89

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Energ•a alternativa 1

Energ€a alternativa

Gen‚ricamente, se denomina energ€a alternativa, o mƒs propiamente fuentes de energ€a alternativas, a aquellas

fuentes de energ•a planteadas como alternativa a las tradicionales o clƒsicas. [1] No obstante, no existe consenso

respecto a qu‚ tecnolog•as estƒn englobadas en este concepto, y la definici€n de "energ•a alternativa" difiere seg„n

los distintos autores: en las definiciones mƒs restrictivas, energ€a alternativa ser•a equivalente al concepto de energ•arenovable o energ•a verde, mientras que las definiciones mƒs amplias consideran energ€as alternativas a todas las

fuentes de energ•a que no implican la quema de combustibles f€siles (carb€n, gas y petr€leo); en estas definiciones,

ademƒs de las renovables, estƒn incluidas la energ•a nuclear o incluso la hidroel‚ctrica.[2]

Los combustibles f€siles han sido la fuente de energ•a empleada durante la revoluci€n industrial, pero en la

actualidad presentan fundamentalmente dos problemas: por un lado son recursos finitos, y se prev‚ el agotamiento de

las reservas  ‚especialmente de petr€leo ‚ en plazos mƒs o menos cercanos, en funci€n de los distintos estudios

publicados. Por otra parte, la quema de estos combustibles libera a la atm€sfera grandes cantidades de CO2, que ha

sido acusado de ser la causa principal del calentamiento global. Por estos motivos, se estudian distintas opciones para

sustituir la quema de combustibles f€siles por otras fuentes de energ•a carentes de estos problemas.

Las energ•as alternativas se dividen en dos grandes grupos:

… Fuentes de energ•a renovables (e€lica, solar, biomasa, etc.)

… Energ•a nuclear

No todos coinciden en clasificar la energ•a nuclear dentro de las energ•as alternativas, pues al igual que los

combustibles f€siles, se trata de un recurso finito, y ademƒs presenta problemas medioambientales importantes,

como la gesti€n de los residuos radiactivos o la posibilidad de un accidente nuclear. Sin embargo, la reducida

emisi€n de CO2

de esta tecnolog•a, y la todav•a insuficiente capacidad de las energ•as renovables para sustituir

completamente a los combustibles f€siles, hacen de la energ•a nuclear una alternativa sujeta a fuerte pol‚mica.

Clasificaci•n de los recursos naturales

De acuerdo con su disponibilidad y sus posibilidades de recuperaci€n o regeneraci€n, los recursos naturales se

clasifican en recursos inagotables, recursos renovables y recursos no renovables.

Recursos inagotables

Son los que el hombre utiliza en baja proporci€n con respecto a la cantidad disponible en la naturaleza. Los recursos

inagotables se encuentran en cantidades abundantes y se recuperan o regeneran por si mismos, dado que cumplen los

ciclos biogeoqu•micos de la materia. El agua y el aire son ejemplos de recursos inagotables.

Recursos renovables

V•ase tambi•n:  Recurso renovable

Son todos aquellos que tienen la capacidad de renovarse, pero si la explotaci€n es excesiva no tienen tiempo de

hacerlo y desaparecen. Estos recursos se encuentran en la naturaleza en cantidades limitadas y se distribuyen de

manera desigual en el planeta. El suelo, la flora y la fauna son recursos renovables.

Recursos no renovables

Son los que estƒn disponibles en una cantidad que o bien es fija, o bien var•a en escalas de tiempo muy grandes, por

lo que en la prƒctica se pueden considerar como fijas. El carb€n, el petr€leo y el gas natural son fuentes de energ•a no

renovables, que tardan muchos miles, o millones de a†os en generarse. Los materiales radiactivos no se regenerannunca.

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Energ•a alternativa 2

V‚ase tambi‚n

… Calentamiento global

… Energ•a renovable

… Energ•a nuclear

… Tasa de retorno energ‚tico

… Teor•a del pico de Hubbert

Referencias

[1] ‡ Energ•a alternativa (http:/   /  www. enciclonet.  com/  documento/  energia+ alternativa/  )ˆ. Consultado el 19 de octubre de 2009.

[2] ‡ Glosario de T‚rminos Ambientales (http:/   /  www.  jmarcano.  com/  glosario/  glosario_e. html)ˆ. Consultado el 19 de octubre de 2009.

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3

Energ•as solares

Energ€a solar

Panel solar.

La energ€a solar es la energ•a obtenida mediante la captaci€n de

la luz y el calor emitidos por el Sol.

Desde que surgi€ se le catalog€ como la soluci€n perfecta para las

necesidades energ‚ticas de todos los pa•ses debido a su

universalidad y acceso gratuito ya que, como se ha mencionado

anteriormente, proviene del sol. Para los usuarios el gasto estƒ en

el proceso de instalaci€n del equipo solar (placa, termostatoƒ).

Este gasto, con el paso del tiempo, es cada vez menor por lo que

no nos resulta raro ver en la mayor•a de las casas las placas

instaladas. Podemos decir que no contamina y que su captaci€n es

directa y de fƒcil mantenimiento.

La radiaci€n solar que alcanza la Tierra puede aprovecharse por medio del calor que produce a trav‚s de la absorci€n

de la radiaci€n, por ejemplo en dispositivos €pticos o de otro tipo. Es una de las llamadas energ•as renovables,

particularmente del grupo no contaminante, conocido como energ•a limpia o energ•a verde, si bien, al final de su

vida „til, los paneles fotovoltaicos pueden suponer un residuo contaminante dif•cilmente reciclable al d•a de hoy.

La potencia de la radiaci€n var•a seg„n el momento del d•a; las condiciones atmosf‚ricas que la amortiguan y la

latitud. Se puede asumir que en buenas condiciones de radiaci€n el valor es de aproximadamente 1000 W/m‰ en la

superficie terrestre. A esta potencia se la conoce como irradiancia.

La radiaci€n es aprovechable en sus componentes directa y difusa, o en la suma de ambas. La radiaci€n directa es la

que llega directamente del foco solar, sin reflexiones o refracciones intermedias. La difusa es la emitida por la

b€veda celeste diurna gracias a los m„ltiples fen€menos de reflexi€n y refracci€n solar en la atm€sfera, en las nubes

y el resto de elementos atmosf‚ricos y terrestres. La radiaci€n directa puede reflejarse y concentrarse para su

utilizaci€n, mientras que no es posible concentrar la luz difusa que proviene de todas las direcciones.

La irradiancia directa normal (o perpendicular a los rayos solares) fuera de la atm€sfera, recibe el nombre de

constante solar y tiene un valor medio de 1354 W/m‰ (que corresponde a un valor mƒximo en el perihelio de 1395

W/m‰ y un valor m•nimo en el afelio de 1308 W/m‰).

Seg„n informes de Greenpeace, la energ•a solar fotovoltaica podr•a suministrar electricidad a dos tercios de lapoblaci€n mundial en 2030.[1]

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Energ•a solar 4

Insolaci€n - Europe

Energ€a proveniente del Sol

Aproximadamente la mitad de la energ•a

proveniente del Sol alcanza la superficie terrestre.

La Tierra recibe 174 petavatios de radiaci€n solar entrante (insolaci€n)

desde la capa mƒs alta de la atm€sfera.[2] Aproximadamente el 30% es

reflejada de vuelta al espacio mientras que el resto es absorbida por las

nubes, los oc‚anos y las masas terrestres. El espectro electromagn‚tico

de la luz solar en la superficie terrestre estƒ ocupado principalmente

por luz visible y rangos de infrarrojos con una peque†a parte de

radiaci€n ultravioleta. [3] La radiaci€n absorbida por los oc‚anos, las

nubes, el aire y las masas de tierra incrementan la temperatura de ‚stas.

El aire calentado es el que contiene agua evaporada que asciende de los

oc‚anos, y tambi‚n en parte de los continentes, causando circulaci€n

atmosf‚rica o convecci€n. Cuando el aire asciende a las capas altas,

donde la temperatura es baja, va disminuyendo su temperatura hasta que el vapor de agua se condensa formando

nubes. El calor latente de la condensaci€n del agua amplifica la convecci€n, produciendo fen€menos como el viento,

borrascas y anticiclones. [4] La energ•a solar absorbida por los oc‚anos y masas terrestres mantiene la superficie a

14 ‹C.[5] Para la fotos•ntesis de las plantas verdes la energ•a solar se convierte en energ•a qu•mica, que produce

alimento, madera y biomasa, de la cual derivan tambi‚n los combustibles f€siles.[6]

Flujo Solar Anual y Consumo de energ€a humano

Solar 3.850.000 EJ[7]

Energ•a e€lica 2.250 EJ[8]

Biomasa 3.000 EJ[9]

Uso energ•a primario (2005) 487 EJ[10]

Electricidad (2005) 56,7 EJ[11]

Se estima que la energ•a total que absorben la atm€sfera, los oc‚anos y los continentes puede ser de 3.850.000

exajulios por a†o.[7]

. En 2002, esta energ•a en un segundo equival•a al consumo global mundial de energ•a duranteun a†o.[12]  [13] La fotos•ntesis captura aproximadamente 3.000 EJ por a†o en biomasa, lo que representa solo el

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Energ•a solar 5

0,08% de la energ•a recibida por la Tierra.[9] La cantidad de energ•a solar recibida anual es tan vasta que equivale

aproximadamente al doble de toda la energ•a producida jamƒs por otras fuentes de energ•a no renovable como son el

petr€leo, el carb€n, el uranio y el gas natural.

Rendimiento

Insolaci€n - Espa†a

Los rendimientos t•picos de una c‚lula

fotovoltaica (aislada) de silicio policristalina

oscilan alrededor del 10%. Para c‚lulas de

silicio monocristalino, los valores oscilan en

el 15%. Los mƒs altos se consiguen con los

colectores solares t‚rmicos a baja

temperatura (que puede alcanzar un 70% de

rendimiento en la transferencia de energ•a

solar a t‚rmica).

Tambi‚n la energ•a solar termoel‚ctrica de

baja temperatura, con el sistema de nuevo

desarrollo, ronda el 50% en sus primeras

versiones. Tiene la ventaja que puede

funcionar 24 horas al d•a a base de agua

caliente almacenada durante las horas de

sol.

Los paneles solares fotovoltaicos tienen,

como hemos visto, un rendimiento en torno

al 15% y no producen calor que se pueda reaprovechar -aunque hay l•neas de investigaci€n sobre paneles h•bridos

que permiten generar energ•a el‚ctrica y t‚rmica simultƒneamente. Sin embargo, son muy apropiados parainstalaciones sencillas en azoteas y de autoabastecimiento -proyectos de electrificaci€n rural en zonas que no cuentan

con red el‚ctrica-, aunque su precio es todav•a alto. Para incentivar el desarrollo de la tecnolog•a con miras a

alcanzar la paridad -igualar el precio de obtenci€n de la energ•a al de otras fuentes mƒs econ€micas en la actualidad-,

existen primas a la producci€n, que garantizan un precio fijo de compra por parte de la red el‚ctrica. Es el caso de

Alemania, Italia o Espa†a.

Tambi‚n se estudia obtener energ•a de la fotos•ntesis de algas y plantas, con un rendimiento del 3%.

Seg„n un estudio publicado en 2007 por el World Energy Council, para el a†o 2100 el 70% de la energ•a consumida

serƒ de origen solar.[14] Seg„n informes de Greenpeace, la fotovoltaica podrƒ suministrar electricidad a dos tercios de

la poblaci€n mundial en 2030.[15]

Aunque la mayor•a de las opiniones son positivas, las placas solares tambi‚n tienen algunas cr•ticas como la de

Robert Huber, premio Nobel de Qu•mica en 1988 por sus estudios sobre la fotos•ntesis quien durante su intervenci€n

en el Foro Joly mostr€ su oposici€n a la instalaci€n de c‚lulas fotovoltaicas diciendo „no se puede cubrir un pa•s

f‚rtil con paneles solares. La energ•a fotovoltaica es cinco veces mƒs cara que la hidroel‚ctrica….

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Energ•a solar 6

Energ€a Fotot‚rmica

Los sistemas fotot‚rmicos convierten la radiaci€n solar en calor y lo transfieren a un fluido de trabajo. El calor se usa

entonces para calentar edificios, agua, mover turbinas para generar electricidad, secar granos o destruir desechos

peligrosos. Los Colectores T‚rmicos Solares se dividen en tres categor•as:

… Colectores de baja temperatura. Proveen calor „til a temperaturas menores de 65 ŒC mediante absorbedores

metƒlicos o no metƒlicos para aplicaciones tales como calentamiento de piscinas, calentamiento dom‚stico deagua para ba†o y, en general, para todas aquellas actividades industriales en las que el calor de proceso no es

mayor de 60 ŒC, por ejemplo la pasteurizaci€n, el lavado textil, etc.

… Colectores de temperatura media. Son los dispositivos que concentran la radiaci€n solar para entregar calor „til

a mayor temperatura, usualmente entre los 100 y 300 ŒC. En esta categor•a se tiene a los concentradores

estacionarios y a los canales parab€licos, todos ellos efect„an la concentraci€n mediante espejos dirigidos hacia

un receptor de menor tama†o. Tienen el inconveniente de trabajar solamente con la componente directa de la

radiaci€n solar por lo que su utilizaci€n queda restringida a zonas de alta insolaci€n.

… Colectores de alta temperatura. Existen en tres tipos diferentes: los colectores de plato parab€lico, la nueva

generaci€n de canal parab€lico y los sistemas de torre central. Operan a temperaturas superiores a los 500 ŒC y seusan para generar electricidad y transmitirla a la red el‚ctrica; en algunos pa•ses estos sistemas son operados por

productores independientes y se instalan en regiones donde las posibilidades de d•as nublados son remotas.

Tecnolog€a y usos de la energ€a solar

Clasificaci€n por tecnolog•as y su correspondiente uso mƒs general:

… Energ•a solar activa: para uso de baja temperatura (entre 35 ‹C y 60 ‹C), se

utiliza en casas; de media temperatura, alcanza los 300 ‹C; y de alta

temperatura, llega a alcanzar los 2000 ‹C. Esta „ltima, se consigue al

incidir los rayos solares en espejos, que van dirigidos a un reflector quelleva a los rayos a un punto concreto. Tambi‚n puede ser por centrales de

torre y por espejos parab€licos.

… Energ•a solar pasiva: Aprovecha el calor del sol sin necesidad de mecanismos o sistemas mecƒnicos.

… Energ•a solar t‚rmica: Es usada para producir agua caliente de baja temperatura para uso sanitario y calefacci€n.

… Energ•a solar fotovoltaica: Es usada para producir electricidad mediante placas de semiconductores que se alteran

con la radiaci€n solar.

… Energ•a solar termoel‚ctrica: Es usada para producir electricidad con un ciclo termodinƒmico convencional a

partir de un fluido calentado a alta temperatura (aceite t‚rmico).

… Energ•a solar h•brida: Combina la energ•a solar con otra energ•a. Seg„n la energ•a con la que se combine es una

hibridaci€n:… Renovable: biomasa, energ•a e€lica.[16]

… No renovable: Combustible f€sil.

… Energ•a e€lico solar: Funciona con el aire calentado por el sol, que sube por una chimenea donde estƒn los

generadores.

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Energ•a solar 7

La instalaci€n de centrales de energ•a solar en la zonas marcadas en el mapa podr•a

proveer algo mƒs que la energ•a actualmente consumida en el mundo (asumiendo unaeficiencia de conversi€n energ‚tica del 8%), incluyendo la proveniente de calor, energ•a

el‚ctrica, combustibles f€siles, etc‚tera. Los colores indican la radiaci€n solar promedio

entre 1991 y 1993 (tres a†os, calculada sobre la base de 24 horas por d•a y considerando

la nubosidad observada mediante sat‚lites).

Otros usos de la energ•a solar y

ejemplos mƒs prƒcticos de sus

aplicaciones:

… Huerta solar.

… Central t‚rmica solar, como:

… la que estƒ en funcionamientodesde el a†o 2007 en Sanl„car la

Mayor (Sevilla), de 11 MW de

potencia que entregarƒ un total

de 24 GWh al a†o.

… y la de Llanos de Calahorra,

cerca de Guadix, de 50 MW de

potencia. En proyecto Andasol I

y II.

… Potabilizaci€n de agua.

… Cocina solar.

… Destilaci€n.

… Evaporaci€n.

… Fotos•ntesis.

… Secado.

… Arquitectura sostenible.

… Cubierta Solar.

… Acondicionamiento y ahorro de energ•a en edificaciones.

… Calentamiento de agua.

… Calefacci€n dom‚stica.… Iluminaci€n.

… Refrigeraci€n.

… Aire acondicionado.

… Energ•a para peque†os electrodom‚sticos.

Centros de investigaci•n sobre la energ€a solar

… Photovoltaic Institute Berlin [17] en Alemania.

… Instituto de Energ•a Solar [18], de la Universidad Polit‚cnica de Madrid [19]

… Centro de Investigaciones Energ‚ticas, Medioambientales y Tecnol€gicas (o [[CIEMAT[20]

])]… Institut fr Solare Energiesysteme ISE [21] en Alemania.

… National Renewable Energy Laboratory NREL [22] en Estados Unidos.Petes.com

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Energ•a solar 8

Asociaciones

… ISES - Asociaci€n Internacional de Energ•a Solar

… ASADES - Asociaci€n Argentina de Energ•as Renovables y Ambiente

… ANES [23] - Asociaci€n Nacional de Energ•a Solar de M‚xico

… Asociaci€n Europea de la Industria Fotovoltaica (EPIA) [24]

… Terra [25]- Guerrilla Solar

V‚ase tambi‚n

… Captador solar

… Calentador solar

… Calculo solar - fotovoltaica aislada

… Cocina solar

… Constante solar

… Energ•a solar en Espa†a

… Energ•a solar espacial… Energ•a solar fotovoltaica

… Fr•o solar

… Energ•a alternativa

… Energ•as renovables en Alemania

… Net metering

… Pel•cula fina

… Protocolo de Kioto

… Radiaci€n solar

… Refrigeraci€n por absorci€n solar

… Suelo radiante… Veh•culo cargado con electricidad solar (en ingl‚s)

Referencias

[1] http:/   /  www. greenpeace.  org/  espana/  es/  news/  la-energ-a-solar-puede-dar-ele/ 

[2] Smil (1991), p. 240

[3] ‡ Natural Forcing of the Climate System (http:/   /  www. grida.  no/  climate/  ipcc_tar/  wg1/  041.  htm#121)ˆ. Intergovernmental Panel on

Climate Change. Consultado el 29-09-2007.

[4] ‡ Radiation Budget (http:/   /  marine. rutgers. edu/  mrs/  education/  class/  yuri/  erb. html)ˆ. NASA Langley Research Center (17-10-2006).

Consultado el 29-09-2007.

[5] Somerville, Richard. ‡ Historical Overview of Climate Change Science (http:/   /  www. ipcc. ch/  pdf/  assessment-report/  ar4/  wg1/ 

ar4-wg1-chapter1. 

pdf)ˆ (PDF). Intergovernmental Panel on Climate Change. Consultado el 29-09-2007.[6] Vermass, Wim. ‡ An Introduction to Photosynthesis and Its Applications (http:/   /  photoscience.  la. asu. edu/  photosyn/  education/  photointro.

html)ˆ. Arizona State University. Consultado el 29-09-2007.

[7] Smil (2006), p. 12

[8] Archer, Cristina. ‡ Evaluation of Global Wind Power (http:/   /  www. stanford.  edu/  group/  efmh/  winds/  global_winds.  html)ˆ. Stanford.

Consultado el 03-06-2008.

[9] ‡ Energy conversion by photosynthetic organisms (http:/   /  www. fao.  org/  docrep/  w7241e/  w7241e06.  htm#TopOfPage)ˆ. Food and

Agriculture Organization of the United Nations. Consultado el 25-05-2008.

[10] ‡ World Consumption of Primary Energy by Energy Type and Selected Country Groups, 1980-2004 (http:/   /  www. eia. doe.  gov/  pub/ 

international/  iealf/  table18.  xls)ˆ. Energy Information Administration. Consultado el 17-05-2008.

[11] ‡ World Total Net Electricity Consumption, 1980-2005 (http:/   /  www. eia. doe.  gov/  iea/  elec. html)ˆ. Energy Information Administration.

Consultado el 25-05-2008.

[12] Solar energy: A new day dawning? (http:/   /  www. nature. com/  nature/   journal/  v443/  n7107/  full/  443019a.  html) retrieved 7 August 2008

[13] Powering the Planet: Chemical challenges in solar energy utilization (http:/   /  web. mit. edu/  mitpep/  pdf/  DGN_Powering_Planet. pdf)

retrieved 7 August 2008

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Energ•a solar 9

[14] Survey of Energy Resources 2007  (http:/   /  www. worldenergy.  org/  publications/  survey_of_energy_resources_2007/  solar/  719.  asp). World

Energy Council. Consultado el 19 de junio de 2009.

[15] Solar Energy can bring clean energy to over 4 billion people by 2030 (http:/   /  www. greenpeace. org/  international/  press/  releases/ 

solar-energy-clean-energy). Greenpeace (1-9-2008).

[16] ‡ Energ•as Renovables, el periodismo de las energ•as limpias (http:/   /  www. energias-renovables.  com/  paginas/  Contenidosecciones.

asp?Id=15244)ˆ.

[17] http:/   /  www. pi-berlin.  com

[18] http:/   /  www. ies. upm.  es/ [19] http:/   /  www. upm.  es/ 

[20] http:/   /  www. ciemat.es/ 

[21] http:/   /  www. ise. fhg.  de

[22] http:/   /  www. nrel.gov

[23] http:/   /  www. anes.org

[24] http:/   /  www. epia. org/ 

[25] http:/   /  www. terra. org/  articulos/  art02297.  html

Enlaces externos

… Laboratorio Solar de la Universidad de Vigo (http:/   /  www. solar. uvigo.es)

… International Solar Energy Society (http:/   /  www.ises.org)… Proyectos de energ•a solar en todo el mundo (http:/   /  www. earth-policy.org/  Updates/  2008/  Update73_data.

htm)

… Instituto (http:/   /  www. ise. fraunhofer.de/  ) Fraunhofer para Sistemas de Energ•a Solar (ISE)

Tecnolog€a solar pasiva

La tecnolog€a solar pasiva es el conjunto de t‚cnicas dirigidas al aprovechamiento de la energ•a solar de forma

directa, sin transformarla en otro tipo de energ•a, para su utilizaci€n inmediata o para su almacenamiento sin la

necesidad de sistemas mecƒnicos ni aporte externo de energ•a, aunque puede ser complementada por ellos, porejemplo para su regulaci€n.

Las tecnolog•as que usan bombas o ventiladores consumen una significativa cantidad de energ•a para su

funcionamiento y por ello se clasifican dentro de las tecnolog•as solares activas. Algunos sistemas solares pasivos

pueden, no obstante, consumir una peque†a cantidad de energ•a necesaria para activar compuertas, rel‚s,

interruptores u otros dispositivos que mejorar•an el rendimiento de estos sistemas en la recolecci€n, almacenamiento

y uso de la energ•a solar.

Aplicaciones

La tecnolog•a solar pasiva incluye sistemas con ganancia directa e indirecta para el calentamiento de espacios,sistemas de calentamiento de agua basados en termosif€n, el uso de masa t‚rmica y de materiales con cambio de fase

para suavizar las oscilaciones de la temperatura del aire, cocinas solares, chimeneas solares para mejorar la

ventilaci€n natural y el propio abrigo de la tierra. Tambi‚n incluye otras tecnolog•as como los hornos solares o las

fraguas solares, aunque estos requieren cierto consumo de energ•a para alinear espejos concentradores o receptores e

hist€ricamente no han demostrado ser muy prƒcticos o rentables para uso extensivo.

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Tecnolog•a solar pasiva 10

Beneficios

Los sistemas solares pasivos se caracterizan por requerir poco o ning„n coste para realizar su trabajo, muy reducido

para su mantenimiento y no emiten gases de efecto invernadero durante su funcionamiento. Esto no impide que haya

que seguir trabajando optimizando los sistemas para obtener un mayor rendimiento y beneficio econ€mico. El ahorro

y la eficiencia en el consumo de la energ•a reducen el tama†o de una instalaci€n (ya sea renovable o convencional) y

redunda en un mayor beneficio econ€mico si son criterios que se consideran desde el principio. Las tecnolog•assolares pasivas ofrecen importantes ahorros, sobre todo en lo que respecta a la calefacci€n de espacios. Combinadas

con tecnolog•as solares activas, como la solar fotovoltaica, pueden convertirse, ademƒs, en una excelente fuente de

ingresos.

Arquitectura bioclimƒtica

La arquitectura bioclimƒtica es la aplicaci€n de este principio al dise†o de edificaciones. La energ•a no se aprovecha

por medio de captadores industrializados, sino que son los propios elementos constructivos los que absorben la

energ•a de d•a y la redistribuyen por la noche.

Es la forma mƒs antigua de aprovechamiento de la energ•a solar. Tradicionalmente, y en ausencia de los mediosactuales, las construcciones se dise†aban conforme a las particularidades del clima local, aprovechando al mƒximo

los rayos solares en climas fr•os, y protegi‚ndose de ellos en climas cƒlidos. La revoluci€n industrial acab€ con esta

tradici€n, al aparecer nuevos sistemas mecƒnicos y disponer de energ•a en abundancia.

V‚ase tambi‚n

… Desarrollo sostenible

… Arquitectura sustentable

… Arquitectura bioclimƒtica

… Casa pasiva

… Sistemas solares pasivos

… Edificio energ‚ticamente eficiente

… Casa energ•a plus

… Edificio baja energ•a

… Edificio energ•a cero

… Muros de agua

… Muro Trombe

… Captador de viento

… Tecnolog•a solar activa

… Torre de vientos

… Chimenea solar

… Superaislamiento

… Bioconstrucci€n

… Permacultura

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Tecnolog•a solar pasiva 11

Referencias externas

… Solarpedia [1]

… IDAE, Instituto para la Diversificaci€n y el Ahorro de la Energ•a [2]

Referencias

[1] http:/   /  www. solarpedia.  es/  index.  php/  Tecnolog%C3%ADa_solar_pasiva

[2] http:/   /  www. idae.  es/ 

Energ€a solar t‚rmica

La energ€a solar t‚rmica o energ€a termosolar consiste en el aprovechamiento de la energ•a del Sol para producir

calor que puede aprovecharse para cocinar alimentos o para la producci€n de agua caliente destinada al consumo de

agua dom‚stico, ya sea agua caliente sanitaria, calefacci€n, o para producci€n de energ•a mecƒnica y, a partir de ella,

de energ•a el‚ctrica. Adicionalmente puede emplearse para alimentar una mƒquina de refrigeraci€n por absorci€n,

que emplea calor en lugar de electricidad para producir fr•o con el que se puede acondicionar el aire de los locales.

Agua caliente sanitaria (ACS)

Generaci€n de agua caliente con una instalaci€n de circuito cerrado.

En cuanto a la generaci€n de agua caliente para usos

sanitarios (tambi‚n llamada "agua de manos"), hay

dos tipos de instalaciones de los comunmente

llamados calentadores o calefones solares: las de

circuito abierto y las de circuito cerrado. En las

primeras, el agua de consumo pasa directamente por

los colectores solares. Este sistema reduce costos y esmƒs eficiente (energ‚ticamente hablando), pero

presenta problemas en zonas con temperaturas por

debajo del punto de congelaci€n del agua, as• como

en zonas con alta concentraci€n de sales que acaban

obstruyendo los paneles. Ademƒs los paneles solares

t‚rmicos no contaminan.

Calefacci•n y fr€o solar

La energ•a solar t‚rmica puede utilizarse para dar apoyo al sistema convencional de calefacci€n (caldera de gas o

el‚ctrica), apoyo que consiste entre el 20% y el 50% de la demanda energ‚tica de la calefacci€n. Para ello, la

instalaci€n o caldera ha de contar con intercambiador de placas (funciona de forma similar al ba†o Mar•a, ya que el

circuito de la caldera es cerrado) y un regulador (que d‚ prioridad en el uso del agua caliente para ser empleada en

agua de manos).

Componentes de la instalaci•n

Una instalaci€n Solar T‚rmica estƒ formada por captadores solares, un circuito primario y secundario,

intercambiador de calor, acumulador, bombas, vaso de expansi€n, tuber•as y un panel de control principal.

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Energ•a solar t‚rmica 12

Captadores solares

Los captadores solares son los elementos que capturan la radiaci€n solar y la convierten en energ•a t‚rmica, en calor.

Como captadores solares se conocen los de placa plana, los de tubos de vac•o y los captadores absorbedores sin

protecci€n ni aislamiento. Los sistemas de captaci€n planes (o de placa plana) con cubierta de vidrio son los

comunes mayoritariamente en la producci€n de agua caliente sanitaria ACS. El vidrio deja pasar los rayos del Sol,

estos calientan unos tubos metƒlicos que transmiten el calor al l•quido de dentro. Los tubos son de color oscuro, yaque las superficies oscuras calientan mƒs.

El vidrio que cubre el captador no s€lo protege la instalaci€n sino que tambi‚n permite conservar el calor

produciendo un efecto invernadero que mejora el rendimiento del captador.

Estƒn formados de una carcasa de aluminio cerrada y resistente a ambientes marinos, un marco de aluminio eloxat,

una junta perimetral libre de siliconas, aislante t‚rmico respetuoso con el medio ambiente de lana de roca, cubierta

de vidrio solar de alta transparencia , y finalmente por tubos soldados ultras€nicos.

Los colectores solares se componen de los siguientes elementos:

… Cubierta: Es transparente, puede estar presente o no. Generalmente es de vidrio aunque tambi‚n se utilizan de

plƒstico ya que es menos caro y manejable, pero debe ser un plƒstico especial. Su funci€n es minimizar lasp‚rdidas por convecci€n y radiaci€n y por eso debe tener una transmitancia solar lo mƒs alta posible.

… Canal de aire: Es un espacio (vac•o o no) que separa la cubierta de la placa absorbente. Su espesor se calcularƒ

teniendo en cuenta para equilibrar las p‚rdidas por convecci€n y las altas temperaturas que se pueden producir si

es demasiado estrecho.

… Placa absorbente: La placa absorbente es el elemento que absorbe la energ•a solar y la transmite al l•quido que

circula por las tuber•as. La principal caracter•stica de la placa es que tiene que tener una gran absorci€n solar y

una emisi€n t‚rmica reducida. Como los materiales comunes no cumplen con este requisito, se utilizan materiales

combinados para obtener la mejor relaci€n absorci€n / emisi€n.

… Tubos o conductos: Los tubos estƒn tocando (a veces soldadas) la placa absorbente para que el intercambio de

energ•a sea lo mƒs grande posible. Por los tubos circula el l•quido que se calentarƒ e irƒ hacia el tanque de

acumulaci€n.

… Capa aislante: La finalidad de la capa aislante es recubrir el sistema para evitar y minimizar p‚rdidas. Para que el

aislamiento sea el mejor posible, el material aislante deberƒ tener una baja conductividad t‚rmica.

Captadores solares de placa plana

El alma del sistema es una verja vertical de tubos metƒlicos, para simplificar, que conducen el agua fr•a en paralelo,

conectados por abajo por un tubo horizontal en la toma de agua fr•a y por arriba por otro similar al retorno.

La parrilla viene encajada en una cubierta, como la descrita mƒs arriba, normalmente con doble vidrio para arriba y

aislante por detrƒs.En algunos modelos, los tubos verticales estƒn soldados a una placa metƒlica para aprovechar la insolaci€n entre

tubo y tubo.

Captadores solares de tubos de vac€o "todo vidrio"

En este sistema los tubos metƒlicos del sistema precedente se sustituyen por tubos de vidrio, encapsulados, de uno en

uno, en otro tubo de vidrio entre los que se hace el vac•o como aislamiento. Las grandes ventajas que presentan estos

tipos de captadores son su alto rendimiento y que, en caso de que uno de los tubos se estropeara, no hay que cambiar

todo el panel por uno nuevo, sino que s€lo hay que cambiar el tubo afectado. Por el contrario, como inconveniente

tenemos que, en relaci€n con los de placa plana, estos resultan mƒs caros.

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Energ•a solar t‚rmica 13

Captadores solares de tubos de vac€o con "tubos de calor" por cambio de fase

Este sistema aprovecha el cambio de fase de vapor a l•quido dentro de cada tubo, para entregar energ•a a un segundo

circuito de l•quido de transporte.

Los elementos son tubos cerrados, normalmente de cobre, que contienen el l•quido que, al calentarse por el sol,

hierve y se convierte en vapor que sube a la parte superior donde hay un cabezal mƒs ancho (zona de condensaci€n),

que en la parte exterior estƒ en contacto con l•quido transportador, que siendo mƒs fr•o que el vapor del tubo en captael calor y provoca que el vapor se condense y caiga en la parte baja del tubo para volver a empezar el ciclo.

El l•quido del tubo puede ser agua que, habiendo reducido la presi€n haciendo un vac•o parcial, tendrƒ un punto de

ebullici€n bajo para trabajar incluso con la insolaci€n de los rayos infrarrojos en caso de nube.

El tubo de calor se puede envolver con una chaqueta de materiales especiales para minimizar las p‚rdidas por

irradiaci€n.

El tubo de calor se cierra dentro de otro tubo de vidrio entre los que se hace el vac•o para aislar. Se suelen emplear

tubos de vidrio resistente, para reducir los da†os en caso de peque†as granizadas.

Circuito primarioEl circuito primario, es circuito cerrado, transporta el calor desde el captador hasta el acumulador (sistema que

almacena calor). El l•quido calentado (agua o una mezcla de sustancias que puedan transportar el calor) lleva el calor

hasta el acumulador. Una vez enfriado, vuelve al colector para volver a calentar, y as• sucesivamente.

Intercambiador de calor

El intercambiador de calor calienta el agua de consumo a trav‚s del calor captado de la radiaci€n solar. Se sit„a en el

circuito primario, en su extremo. Tiene forma de serpent•n, ya que as• se consigue aumentar la superficie de contacto

y por lo tanto, la eficiencia.

El agua que entra en el acumulador, siempre que est‚ mƒs fr•a que el serpent•n, se calentarƒ. Esta agua, calentada en

horas de sol, nos quedarƒ disponible para el consumo posterior.

Acumulador

El acumulador es un dep€sito donde se acumula el agua calentada „til para el consumo. Tiene una entrada para el

agua fr•a y una salida para la caliente. La fr•a entra por debajo del acumulador donde se encuentra con el

intercambiador, a medida que se calienta se desplaza hacia arriba, que es desde donde saldrƒ el agua caliente para el

consumo.

Internamente dispone de un sistema para evitar el efecto corrosivo del agua caliente almacenada sobre los materiales.

Por fuera tiene una capa de material aislante que evita p‚rdidas de calor y estƒ cubierto por un material que protege

el aislamiento de posibles humedades y golpes.

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Energ•a solar t‚rmica 14

Circuito secundario

El circuito secundario o de consumo, (circuito abierto), entra agua fr•a de suministro y por el otro extremo del agua

calentada se consume (ducha, lavabo, ...). El agua fr•a pasa por el acumulador primeramente, donde calienta el agua

caliente hasta llegar a una cierta temperatura. Las tuber•as de agua caliente del exterior, deben estar cubiertas por

aislantes.

Bombas

Las bombas, en caso de que la instalaci€n sea de circulaci€n forzada, son de tipo recirculaci€n (suele haber dos por

circuito), trabajando una la mitad del d•a, y la pareja, la mitad del tiempo restante. La instalaci€n consta de los

relojes que llevan el funcionamiento del sistema, hacen el intercambio de las bombas, para que una trabaje las 12

horas primeras y la otra las 12 horas restantes. Si hay dos bombas en funcionamiento, hay la ventaja que en caso de

que una deje de funcionar, estƒ la sustituta, de modo que as• no se puede parar el proceso ante el fallo de una de

estas. El otro motivo a considerar, es que gracias a este intercambio la bomba no sufre tanto, sino que se la deja

descansar, enfriar, y cuando vuelve a estar en buen estado (despu‚s de las 12 horas) se vuelve a poner en marcha.

Esto ocasiona que las bombas puedan alargar durante mƒs el tiempo de funcionamiento sin tener que hacer ning„n

tipo de mantenimiento previo.

En total y tal como se define anteriormente, suele haber 4 bombas, dos en cada circuito. Dos en el circuito primario

que bombean el agua de los colectores y las otras dos en el circuito secundario que bombean el agua de los

acumuladores, en el caso de una instalaci€n de tipo circulaci€n forzada.

Vaso de expansi•n

El vaso de expansi€n absorbe variaciones de volumen del fluido caloportador, el cual circula por los conductos del

captador, manteniendo la presi€n adecuada y evitando p‚rdidas de la masa del fluido. Es un recipiente con una

cƒmara de gas separada de la de l•quidos y con una presi€n inicial en funci€n de la altura de la instalaci€n.

Lo que mƒs se utiliza es con vaso de expansi€n cerrado con membrana, sin transferencia de masa en el exterior delcircuito.

Tuber€as

Las tuber•as de la instalaci€n se encuentran recubiertas de un aislante t‚rmico para evitar p‚rdidas de calor con el

entorno.

Panel de control

Se dispone tambi‚n de un panel principal de control en la instalaci€n, donde se muestran las temperaturas en cada

instante (un regulador t‚rmico), de manera que pueda controlarse el funcionamiento del sistema en cualquiermomento. Aparecen tambi‚n los relojes encargados del intercambio de bombas.

El sistema emisor de calor (radiadores, suelo radiante, z€calo radiante, muro radiante, fan-coilƒ) que es mƒs

conveniente utilizar es el de baja temperatura (<=50 ‹C), de esta manera el sistema solar de calefacci€n tiene mayor

rendimiento.[1]

Durante el verano, se pueden cubrir las placas, a fin de evitar que se estropeen por las altas temperaturas o bien se

pueden utilizar para producir fr•o solar (aire acondicionado fr•o).

No obstante, se pueden instalar sistemas que no son de baja temperatura, para as• emplear radiadores convencionales.

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Energ•a solar t‚rmica 15

Equipos

Especialmente populares son los equipos dom‚sticos compactos, compuestos t•picamente por un dep€sito de unos

150 litros de capacidad y un colector de unos 2 m‰. Estos equipos, disponibles tanto con circuito abierto como

cerrado, pueden suministrar el 90% de las necesidades de agua caliente anual para una familia de 4 personas,

dependiendo de la radiaci€n y el uso. Estos sistemas evitan la emisi€n de hasta 4,5 toneladas de gases nocivos para la

atm€sfera. El tiempo aproximado de retorno energ‚tico (tiempo necesario para ahorrar la energ•a empleada enfabricar el aparato) es de un a†o y medio aproximadamente. La vida „til de algunos equipos puede superar los 25

a†os con un mantenimiento m•nimo, dependiendo de factores como la calidad del agua.

Calef€n solar termosif€nico compacto de Agua Caliente Sanitaria.

Estos equipos pueden distinguirse entre:

Equipos de Circulaci€n forzada: Compuesto

bƒsicamente de captadores, un acumulador solar, un

grupo hidrƒulico, una regulaci€n y un vaso de

expansi€n.

Equipos por Termosif€n: Cuya mayor caracter•stica

es que el acumulador se sit„a en la cubierta, encimadel captador.

Equipos con Sistema Drain-Back: Un sistema

compacto y seguro, muy apropiado para viviendas

unifamiliares.

Es habitual encontrarse con instalaciones en las que

el acumulador contiene una resistencia el‚ctrica de

apoyo, que act„a en caso de que el sistema no sea capaz de alcanzar la temperatura de uso (normalmente 40 ‹C); en

Espa†a esta opci€n ha quedado prohibida tras la aprobaci€n del CTE (C€digo T‚cnico de la Edificaci€n) ya que el

calor de la resistencia puede, si el panel esta mƒs fr•o que el acumulador integrado, calentar el panel y perder calor, y

por lo tanto energ•a, a trav‚s de ‚l. En algunos pa•ses se comercializan equipos que utilizan el gas como apoyo.

Las caracter•sticas constructivas de los colectores responden a la minimizaci€n de las p‚rdidas de energ•a una vez

calentado el fluido que transcurre por los tubos, por lo que se encuentran aislamientos a la conducci€n (vac•o u otros)

y a la rerradiaci€n de baja temperatura.

Ademƒs de su uso como agua caliente sanitaria, calefacci€n y refrigeraci€n (mediante mƒquina de absorci€n), el uso

de placas solares t‚rmicas (generalmente de materiales baratos como el polipropileno) ha proliferado para el

calentamiento de piscinas exteriores residenciales, en pa•ses donde la legislaci€n impide el uso de energ•as de otro

tipo para este fin.

Amortizaci•nEn muchos pa•ses hay subvenciones para el uso dom‚stico de energ•a solar, en cuyos casos una instalaci€n

dom‚stica puede amortizarse en unos 5 o 6 a†os. El 29 de septiembre de 2006 entr€ en vigor en Espa†a el C€digo

T‚cnico de la Edificaci€n, que establece la obligatoriedad de implantar sistemas de agua caliente sanitaria (ACS) con

energ•a solar en todas las nuevas edificaciones, con el objetivo de cumplir con el protocolo de Kioto, pero que olvida

la calefacci€n, que se recoge en las ordenanzas solares de los Ayuntamientos.

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Energ•a solar t‚rmica 16

Tipolog€a

Colectores de baja temperatura

El colector solar plano es el aparato mƒs representativo de la tecnolog•a solar fotot‚rmica. Su principal aplicaci€n es

en el calentamiento de agua para ba†o y albercas, aunque tambi‚n se utiliza para secar productos agropecuarios

mediante el calentamiento de aire y para destilar agua en comunidades rurales principalmente.Esta constituido bƒsicamente por:

… Marco de aluminio anodizado.

… Cubierta de vidrio templado, bajo contenido en hierro.

… Placa absorbedora. Enrejado con aletas de cobre.

… Cabezales de alimentaci€n y descarga de agua.

… Aislante, usualmente poliestireno, o unicel.

… Caja del colector, galvanizada.

Para la mayor•a de los colectores solares se tienen dimensiones caracter•sticas. En t‚rminos generales la unidad

bƒsica consiste de un colector plano de 1,8 a 2,1 m2 de superficie, conectado a un termotanque de almacenamiento de

150 a 200 litros de capacidad; a este sistema frecuentemente se le a†aden algunos dispositivos termostƒticos de

control a fin de evitar congelamientos y p‚rdidas de calor durante la noche. Las unidades dom‚sticas funcionan

mediante el mecanismo de termosif€n, es decir, mediante la circulaci€n que se establece en el sistema debido a la

diferencia de temperatura de las capas de l•quido estratificadas en el tanque de almacenamiento. Para instalaciones

industriales se emplean varios m€dulos conectados en arreglos serie-paralelo, seg„n el caso, y se emplean bombas

para establecer la circulaci€n forzada.

Colectores de media y alta temperatura

Los sistemas tipo canal parab€lico usan reflectores parab€licos en una configuraci€n de canal para enfocar la

radiaci€n solar directa sobre un tubo largo que corre a lo largo de su foco y que conduce al fluido de trabajo, el cualpude alcanzar temperaturas hasta de 500 ŒC.

La generaci€n fotot‚rmica de electricidad es actualmente una de las aplicaciones mƒs extensas de la energ•a solar en

el mundo. Existen mƒs de 2,5 millones de m2 de concentradores solares instalados en 9 plantas Solar Energy

Generation System (SEGS) de la Compa†•a Luz de Israel, que representan 354 MW y mƒs del 85% de la electricidad

producida con energ•a solar. La compa†•a Luz sali€ del mercado en 1991 a causa de la reducci€n que se di€

paralelamente en los costos de los energ‚ticos convencionales y en los subsidios a los energ‚ticos renovables en los

Estados Unidos. Sus plantas usan aceite sint‚tico como medio de transferencia de calor en el campo de

concentradores; como circuito primario, el calor recogido por el aceite se intercambia posteriormente con agua donde

se lleva a cabo la generaci€n de vapor, el cual a su vez se expande para completar un ciclo Rankine. Durante los

periodos de baja insolaci€n, o bien para nivelar la oferta, se asisten con gas natural.[cita requerida]

Actualmente se ha introducido el ciclo combinado para mejorar la eficiencia termodinƒmica de estos sistemas y se

estudia la posibilidad de generar directamente el vapor en el campo de concentradores. Con esto se espera lograr

llevar los precios de generaci€n a niveles competitivos con las plantas termoel‚ctricas convencionales.

Existen otros sistemas, no comerciales a„n, como los de torre central que usan heli€statos (espejos altamente

reflejantes) para enfocar la luz solar, con la ayuda de una computadora y un servomecan•smo, en un receptor central.

Los sistemas parab€licos de plato usan estos reflectores para concentrar la luz del sol en un receptor montado arriba

del plato, en su punto focal.

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Energ•a solar t‚rmica 17

Hornos solares

Los hornos solares son reflectores parab€licos o lentes construidas con precisi€n para enfocar la radiaci€n solar en

superficies peque†as y de este modo poder calentar "blancos" a niveles altos de temperatura. El l•mite de temperatura

que puede obtenerse con un horno solar esta determinado por el segundo principio de la termodinƒmica como la

temperatura de la superficie del sol, esto es 6000 ŒC, y la consideraci€n de las propiedades €pticas de un sistema de

horno limita la temperatura mƒxima disponible. Se han usado hornos solares para estudios experimentales hasta3500 ŒC y se han publicado temperaturas superiores a 4000 ŒC. Las muestras pueden calentarse en atm€sferas

controladas y en ausencia de campos el‚ctricos o de otro tipo si as• se desea.

El reflector parab€lico tiene la propiedad de concentrar en un punto focal los rayos que entran en el reflector

paralelamente al eje. Como el sol comprende un ƒngulo de 32', aproximadamente, los haces de rayos no son

paralelos y la imagen en el foco del receptor tiene una magnitud finita. Como regla emp•rica, el diƒmetro de la

imagen es aproximadamente la raz€n de longitud focal/111. La longitud focal determina el tama†o de la imagen y la

abertura del reflector la cantidad de energ•a que pasa por el ƒrea focal para una velocidad dada en incidencia de

radiaci€n directa. El cociente entre la abertura y la longitud focal es, pues, una medida de flujo de energ•a disponible

en el ƒrea focal y con arreglo a este flujo se puede calcular una temperatura de cuerpo negro.

La utilidad de los hornos solares aumenta con el uso de heliostatos, o espejo plano m€vil, para llevar la radiaci€n

solar al reflector parab€lico. esto permite el montaje estacionario de una parƒbola de ordinario en posici€n vertical,

con lo cual se pueden colocar aparatos para atm€sfera controlada y movimiento de muestras, soportes de blancos, y

otros, sin necesidad de mover todo el equipo. El poder de reflexi€n del heliostato varia de 85 a 95% seg„n su

construcci€n, por lo que resulta para el horno una p‚rdida de flujo del 5 al 15%, y la disminuci€n correspondiente a

las temperaturas que se alcanzan. La tabla III muestra algunas propiedades de cuatro hornos solares.

Se construyen hornos solares de hasta 3 metros de diƒmetro con espejos de una sola pieza de aluminio, cobre o de

otros elementos y se han construido hornos mƒs grandes de m„ltiples reflectores curvos.

El reflector o blanco usado en los hornos solares puede ser de varias formas. Las sustancias pueden fundirse en s• 

mismas en cavidades de cuerpo negro, encerrarse en envoltura de vidrio o de otra materia transparente paraatm€sferas controladas, o introducirse en un recipiente rotatorio "centr•fugo". La medici€n de las temperaturas del

blanco en los hornos solares se hace por fusi€n de sustancias de punto de fusi€n conocidos y por medios

pirom‚tricos €pticos o de radiaci€n.

Se usan hornos solares en gran variedad de estudios experimentales, entre ellos, la fusi€n de materiales refractarios,

la realizaci€n de reacciones qu•micas e investigaci€n de las relaciones de fase en sistemas de alto punto de fusi€n

como s•lice al„mina.

La estabilizaci€n del €xido de circonio refractario por adici€n de peque†as cantidades de CaO en recipientes

centr•fugos es uno de los muchos trabajos publicados por Trombe, quien tambi‚n ha eliminado fl„or de mezcla de

fosfatos por calentamiento en un horno en presencia de s•lice y vapor de agua, seg„n la reacci€n:

[Ca3(PO4)2]3.CaF2 + xSiO2 + H2O Ž 3 Ca2(PO4)2 + (SiO2)x.CaO + 2HF

Se ha preparado, con buen rendimiento, €xido de circonio calentando silicato de circonio a 1400 ŒC con carbonato de

sodio, Seg„n la ecuaci€n:

ZrSiO4 + 2Na2CO3 Ž Na4SiO4 + 2CO2 + ZrO2

Entre otros usos propuestos para los hornos solares figuran los experimentos de pir€lisis instantƒnea en investigaci€n

qu•mica inorgƒnica y orgƒnica y estudios geoqu•micas de rocas y minerales.

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Energ•a solar t‚rmica 18

V‚ase tambi‚n

… Central t‚rmica solar

… Climatizaci€n geot‚rmica

… Difusor

… Energ•a solar

… Energ•a solar fotovoltaica… Energ•a solar termoel‚ctrica

… Geosolar

… Sistema Drain-Back

… Suelo radiante

… Tiempo de retorno energ‚tico

… Z€calo radiante

Referencias

[1] ‡ Aplicaciones Dom‚sticas con Energ•a Solar (http:/   /  www. gstriatum. com/  energiasolar/  articulosenergia/  80_aplicaciones_energiasolar.

html)ˆ.

Enlaces externos

… Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Energ€a solar t‚rmicaCommons.… V•deo de energ•a solar t‚rmica concentrada (http:/   /  dailymotion.alice. it/  video/ 

x584iz_expose-fours-solaires-dodeillofont_webcam)

… Planta solar cilindro-parab€lica Andasol cerca de Almer•a (http:/   /  www.solarmillennium. de/  upload/  pdf/ 

Andasol1-3spanisch. pdf) El proyecto de central el‚ctrica termosolar, actual (2008) mƒs grande del mundo.

… Pƒgina del Instituto Nacional de Tecnolog•a Industrial de Argentina dedicada a la difusi€n en ese pa•s de la

energ•a solar (http:/  

 /  

www.inti. 

gob.ar/  

e-renova/  

erSO/  

index. 

html)… Simulador termosolar (http:/   /  www.renovetec. com/  noticias/  simuladortermosolar. html) desarrollado por

RENOVETEC (http:/   /  www. renovetec.com)

… Panel de Tecnolog•a Solar T‚rmica de la Renewable Heating & Cooling (RHC-Platform) (http:/   /  www.

rhc-platform.org/  cms/  index.php?id=11) (en ingl‚s)

… Dise†o de una instalaci€n solar t‚rmica de calefacci€n (http:/   /  e-archivo. uc3m. es/  bitstream/  10016/  7310/  1/ 

PFC_Ana_Criado_Gonzalez. pdf)

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Energ•a solar fotovoltaica 19

Energ€a solar fotovoltaica

C‚lula fotovoltaica

La energ€a solar fotovoltaica es un tipo de electricidad renovable

(energ•a el‚ctrica, -voltaica) obtenida directamente de los rayos del

sol (foto-) gracias a la foto-detecci€n cuƒntica de un determinado

dispositivo; normalmente una lƒmina metƒlica semiconductora

llamada c‚lula fotovoltaica, o una deposici€n de metales sobre un

sustrato llamada capa fina. Tambi‚n estƒn en fase de laboratorio

m‚todos orgƒnicos.

Se usa para alimentar innumerables aparatos aut€nomos, para

abastecer refugios o casas aisladas y para producir electricidad

para redes de distribuci€n.

Estos estƒn formados por un cristal o lƒmina transparente superior

y un cerramiento inferior entre los que queda encapsulado el

sustrato conversor y sus conexiones el‚ctricas. La lƒmina inferiorpuede ser transparente, pero lo mƒs frecuente es un plƒstico de Para encapsular se suele a†adir unas lƒminas finas y

transparentes de que se funden para crear un sellado antihumedad, aislante, transparente y robusto.

V•ase tambi•n:  Panel fotovoltaico

La corriente el‚ctrica continua que proporcionan los m€dulos fotovoltaicos se puede transformar en corriente alterna

mediante un aparato electr€nico llamado inversor e inyectar en la red el‚ctrica, operaci€n actualmente sujeta a

subvenciones en muchos lugares para una mayor viabilidad.

El proceso, simplificado, ser•a el siguiente: Se genera la energ•a a bajas tensiones (380-800 V) y en corriente

continua. Se transforma con un inversor en corriente alterna. Mediante un centro de transformaci€n se eleva a  Media

tensiƒn (15 € 25 kV) y se inyecta en las redes de transporte de la compa†•a.En entornos aislados, donde se requiere poca potencia el‚ctrica y el acceso a la red es dif•cil, como estaciones

meteorol€gicas o repetidores de comunicaciones, se emplean las placas fotovoltaicas como alternativa

econ€micamente viable. Para comprender la importancia de esta posibilidad, conviene tener en cuenta que

aproximadamente una cuarta parte de la poblaci€n mundial no tiene acceso a la energ•a el‚ctrica.

Producci•n de energ€a solar fotovoltaica

 Mapamundi solar

Espa†a es en la actualidad, 2011, uno de los primeros pa•ses con

mƒs potencia fotovoltaica del mundo, seg„n la Agencia

Internacional de la Energ•a, Agencia Internacional de la Energ•a(Programa de Fotovoltaica) [1],[2] con una potencia acumulada

instalada de 3.523 MW. Tan solo en 2008 la potencia instalada en

Espa†a fue de unos 2.500 MW, debido al anuncio de cambio de

regulaci€n a la baja de las primas a la generaci€n que finalmente

se produjo en septiembre.

Alemania es en la actualidad el segundo fabricante mundial de

paneles solares fotovoltaicos tras Jap€n, con cerca de 5 millones

de metros cuadrados de paneles solares, aunque s€lo representan el

0,03% de su producci€n energ‚tica total. La venta de paneles fotovoltaicos ha crecido en el mundo al ritmo anual del

20% en la d‚cada de los noventa. En la UE el crecimiento medio anual es del 30%.

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Energ•a solar fotovoltaica 20

El crecimiento actual de las instalaciones solares fotovoltaicas estƒ limitado por la falta de materia prima en el

mercado (silicio de calidad solar) al estar copadas las fuentes actuales, aunque a partir de la segunda mitad de 2008

el precio del silicio de grado solar ha comenzado a disminuir al aumentar su oferta debido a la entrada en escena de

nuevos productores. Prueba de ello son los diversos planes que se han establecido para nuevas factor•as de este

material en todo el mundo, incluyendo dos proyectos en Espa†a con la colaboraci€n de los principales actores del

mercado. La inyecci€n en red de la energ•a solar fotovoltaica, estaba regulada por el Gobierno Espa†ol mediante el

RD 661/2007 con el 575 % del valor del kilowatio-hora normal, lo que se correspond•a con unos 0,44 euros por cada

kWh que se inyectaba en red. A partir del 30 de septiembre de 2008 esta actividad estƒ regulada mediante el RD

1578/2008 de retribuci€n fotovoltaica que establece unas primas variables en funci€n de la ubicaci€n de la

instalaci€n (suelo: 0,32 † /kWh o tejado: 0,34 † /kWh), estando sujetas ademƒs a un cupo mƒximo de potencia anual

instalada a partir de 2009 que se adaptarƒ a†o a a†o en funci€n del comportamiento del mercado.

Actualmente, el acceso a la red el‚ctrica en Espa†a requiere una serie de permisos de la administraci€n y la

autorizaci€n de la compa†•a el‚ctrica distribuidora de la zona. Esta tiene la obligaci€n de dar punto de enganche o

conexi€n a la red el‚ctrica, pero en la prƒctica el papeleo y la reticencia de las el‚ctricas estƒn frenando el impulso de

las energ•as renovables. Las el‚ctricas buscan motivos t‚cnicos como la saturaci€n de la red para controlar sus

intereses en otras fuentes energ‚ticas y con la intenci€n de bloquear la iniciativa de los peque†os productores deenerg•a solar fotovoltaica.[cita requerida]

Esta situaci€n provoca una grave contradicci€n entre los objetivos de la Uni€n Europea para impulsar las energ•as

limpias y la realidad de una escasa liberalizaci€n en Espa†a del sector energ‚tico que impide el despegue y la libre

competitividad de las energ•as renovables.

Sistemas fotovoltaicos

Los sistemas fotovoltaicos pueden agruparse de diferentes formas. As•, pueden distinguirse entre los sistemas

aislados, de conexi€n a red e h•bridos.[3]

Normativa

Los sistemas fotovoltaicos se atienen a las normativas de cada uno de los pa•ses. En Espa†a, en cuanto a la

normativa general, se deben mencionar los siguientes documentos:

… Ley 54/1997, del sector el‚ctrico, de 27 de noviembre

… Plan de Energ•as Renovables en Espa†a (PER) 2005-2010

… Real Decreto 842/2002, Reglamento Electrot‚cnico de Baja Tensi€n

… Real Decreto 314/2006 de 17 de Marzo, C€digo T‚cnico de Edificaci€n

Con respecto a la normativa desde el punto de vista administrativo los siguientes documentos pueden distinguirse:

… Real Decreto 2818/1998, de 23 de diciembre sobre producci€n de energ•a el‚ctrica por instalaciones abastecidas

por recursos o fuentes de energ•a el‚ctrica por instalaciones abastecidas por recursos o fuentes de energ•as

renovables, residuos y cogeneraci€n (en todo lo no previsto por el Real Decreto 1663/2000)

… Real Decreto 1663/2000, de 29 de septiembre sobre conexi€n de instalaciones fotovoltaicas a la red de baja

tensi€n.

… Orden de 5 de septiembre de 1985 por la que se establecen normas administrativas y t‚cnicas para funcionamiento

y conexi€n a las redes el‚ctricas de centrales hidroel‚ctricas de hasta 5000 KVA y centrales de autogeneraci€n

el‚ctrica.

… Orden ECO/797/2002, de 22 de marzo por el que se aprueba el procedimiento de medida y control de continuidad

del suministro el‚ctrico.

… Real Decreto 154/1995, de 3 de febrero, por el que se modifica el real decreto 7/1988, de 8 de enero, por el que se

regula las exigencias de seguridad del material el‚ctrico destinado a ser utilizado en determinados l•mites de

tensi€n.

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Energ•a solar fotovoltaica 21

… Real Decreto 1955/2000, de 1 de diciembre, por el que se regulan las actividades de transporte, distribuci€n,

comercializaci€n, suministro y procedimientos de autorizaci€n de instalaciones de energ•a el‚ctrica.

… Resoluci€n de 31 de mayo de 2001 por la que se establecen modelo de contrato tipo y modelo de factura para

instalaciones solares fotovoltaicas conectadas a la red de baja tensi€n.

… Real Decreto 841/2002, de 2 de Agosto por el que se regula para las instalaciones de producci€n de energ•a

el‚ctrica en r‚gimen especial su incentivaci€n en la participaci€n en el mercado de producci€n, determinadas

obligaciones de informaci€n de sus previsiones de producci€n, y la adquisici€n por los comercializadores de su

energ•a el‚ctrica producida

… Real Decreto 1433/2002, de 27 de diciembre de 2002 por el que se establecen los requisitos de medida en baja

tensi€n de consumidores y centrales de producci€n en R‚gimen Especial.

… Real Decreto 1801/2003 de 26 de diciembre de 2003 sobre seguridad general de los productos.

… Real Decreto 1580/2006, de 22 de diciembre, por el que se regula la compatibilidad electromagn‚tica de los

equipos el‚ctricos y electr€nicos

… Real Decreto 661/2007, de 25 de mayo, por el que se regula la actividad de producci€n de energ•a el‚ctrica en

r‚gimen especial.

… Real Decreto 1114/2007 de 24 de agosto de 24 de agosto, por el que se complementa el Catƒlogo Nacional deCualificaciones Profesionales, mediante el establecimiento de cuatro cualificaciones profesionales

correspondientes a la familia profesional energ•a y agua

… Resoluci€n de 27 de septiembre de 2007, de la Secretar•a General de Energ•a, por la que se establece el plazo de

mantenimiento de la tarifa regulada para la tecnolog•a fotovoltaica, en virtud de lo establecido en el art•culo 22

del Real Decreto 661/2007, de 25 de mayo

… Real Decreto 1578/2008 de 26 de septiembre en el que se modifican los requisitos de las nuevas instalaci€nes

rebajando, a posteriori, las primas y creando registros de preasignaci€n.

… Real Decreto 1565/2010, de 19 de noviembre en el que se elimina el pago de energ•a primada a partir del a†o 25

prometido en el Real Decreto 661/2007. Art•culo primero n„mero 10

… Real Decreto Ley 14/2010 de 23 de diciembre en el que se modifica retroactivamente todas las tarifas reguladas yprometidas en el Real Decreto 661/2007

Hay que tener en cuenta que cuando no exista disposici€n normativa de obligado cumplimiento aplicable se tendrƒn

en cuenta los siguientes elementos:

… a) Normas t‚cnicas nacionales de transposici€n de normas europeas no armonizadas

… b) Normas UNE

… c) Las recomendaciones de la Comisi€n Europea

… d) Los c€digos de buenas prƒcticas

… e) El estado actual de los conocimientos y de la t‚cnica

Las normas UNE se elaboran a trav‚s de la representaci€n nacional, delegada por AENOR, en los comit‚s

internacionales de normalizaci€n de energ•a solar fotovoltaica: Comit‚ T‚cnico 82 de la IEC y comit‚ t‚cnico BTTF

86-2 de CENELEC (Comisi€n Europea de Normalizaci€n El‚ctrica y Electr€nica).

Situaci•n actual en Espa„a en el a„o 2011

Retroactividad de las normas e inseguridad jur•dica.

Las dos „ltimas normas emanadas por el Gobierno y, despu‚s de agrias disputas en el Congreso de los Diputados,

luego en el Senado, vuelta otra vez al Congreso ratificƒndose, en definitiva, por los partidos pol•ticos PSOE, PNV y

CiU han hecho que las expectativas econ€micas de los productores de energ•a el‚ctrica fotovoltaica se hayan

reducido en un 30 por ciento.

La situaci€n anterior a estas medidas se reg•a por el RD 661/2007 y por el RD 1578/2008 de 26 de septiembre en elque se promet•a una cantidad primada por cada KW/hora producido durante 25 a†os para, despu‚s, dar otra cantidad

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Energ•a solar fotovoltaica 22

primada hasta la terminaci€n de la vida „til de la instalaci€n.

Tras muchas e intensas gestiones el Gobierno elabor€ dos normas, una que limitaba la percepci€n de primas hasta el

l•mite del a†o 25 (RD 1565/2010, de 19 de noviembre) y la „ltima, que fue publicada el d•a de Navidad, 24 de

diciembre de 2010, en la que se limitaba el n„mero de horas susceptibles de pago, llegando a establecerse un recorte

de un 30% sobre lo prometido anteriormente. Se hizo mediante un Real Decreto Ley (el 14/2010 de 24 de diciembre)

por lo que se impide su tramitaci€n en los juzgados de forma directa al no poderse utilizar la v•a del recurso deinconstitucionalidad de forma directa por los administrados. S•, en cambio, quedan medidas como las efectuadas por

fondos de inversi€n europeos mediante un arbitraje,[4] recurso de inconstitucionalidad por parte del Gobierno de

Murcia[5] y manifestaciones vertidas por el Sr Gnther Oettinger en el sentido de no querer tolerar medidas

retroactivas que, por su naturaleza, conllevan un fen€meno de inseguridad jur•dica que hace quebrar para el

extranjero la confianza en el mercado espa†ol.[6]

Centrales de energ€a solar fotovoltaica

Categor€a principal: Centrales de energ€a solar fotovoltaica

Mapa de Radiaci€n Solar de Espa†a

La mayor central de energ•a solar del mundo hasta el a†o 2004 se

encontraba en la ciudad de Espenhain, cerca de Leipzig. Con 33.500

paneles solares modulares monocristalinos y una capacidad de

producci€n de 5 megavatios, la central es suficiente para abastecer a

1.800 hogares. La inversi€n ascendi€ a 20 millones de euros, seg„n

Shell Solar y Geosol, las firmas constructoras. Actualmente la empresa

alemana SAG Solarstrom, que opera en Espa†a con el nombre TAU

Solar, ha construido la mayor 'huerta solar'del mundo en Erlasee

(Alemania). Esta sustituye a la central de Espenhain. La nueva central

de Erlasee cuenta en su totalidad con una capacidad de producci€n de

12 megavatios.

En junio de 2008 General Motors anunci€ que planea construir la

mayor planta de energ•a fotovoltaica sobre techo del mundo en Figueruelas (Zaragoza), con una extensi€n de

183.000 metros cuadrados y 50 millones de euros de inversi€n. En el proyecto colaboran la Comunidad de Arag€n,

la empresa francesa Veolia Environnement y el grupo estadounidense Clairvoyant Energy.[7]

El mayor fabricante europeo de productos fotovoltaicos es la compa†•a alemana  RWE SCHOTT Solar con sede en

Alzenau (Baviera). Esta compa†•a posee la planta de producci€n fotovoltaica mƒs moderna y completamente

integrada del mundo. En 2003 la compa†•a gener€ ventas netas de 123 millones de euros y tiene mƒs de 800

empleados.

Ademƒs Friburgo de Brisgovia es la sede de ISES (Sociedad Internacional de Energ•a Solar).

Seg„n datos facilitados por la Asociaci€n de Industria Fotovoltaica (Asif) Espa†a ha pasado de 22 MW de potencia

fotovoltaica instalada en 2004, a mƒs de 1.100 MW en agosto de 2008, pasando de las 3.208 instalaciones que hab•a

en 2004, a las 26.000 existentes en 2008.

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Energ•a solar fotovoltaica 23

Seguidores

El uso de seguidores permite aumentar considerablemente la producci€n, en torno al 30% en lugares de elevada

radiaci€n directa.

Los seguidores solares a dos ejes son muy comunes en aplicaciones fotovoltaicas. Existen dos variables

fundamentales: las p‚rdidas por sombreado y los costes proporcionales a la superficie ocupada (cableado y coste de

la tierra), ambos antagonistas. Se puede por tanto definir una distribuci€n €ptima de los seguidores [8].[9]

Cableado

La secci€n de cable viene en general determinada por el criterio mƒs restrictivo entre ca•da de tensi€n y mƒxima

intensidad admisible. Aumentando las secciones de conductor que se obtienen como resultado de los cƒlculos

te€ricos se consigue, en general, amortizar el sobrecoste con un ahorro en la factura el‚ctrica por reducci€n de las

p‚rdidas por calentamiento de los conductores. Pero cuando se trata de una instalaci€n fotovoltaica la amortizaci€n

puede ser mucho mƒs rƒpida, ya que el precio de la energ•a generada es sensiblemente superior al precio de

mercado.[10]

Para su dimensionamiento se hace respetar la ca•da mƒxima de tensi€n admisible, as• como la intensidad mƒximaadmisible. A continuaci€n se procede al sobre-dimensionamiento y se realiza el anƒlisis econ€mico correspondiente

en t‚rminos de valor actual neto [11]. Se observa a continuaci€n el tiempo de retorno de la inversi€n, que en muchos

casos resulta muy inferior a la duraci€n de vida de la instalaci€n (entre 20 y 25 a†os).[12]

Ademƒs aporta ventajas a†adidas como:

… L•neas mƒs descargadas, lo que prolonga la vida „til de los cables

… Posibilidad de aumento de potencia sin cambiar el conductor

… Mejor respuesta a posibles cortocircuitos

… Mejora del performance ratio (PR) de la instalaci€n

… Mayor generaci€n el‚ctrica renovable (mayor cantidad de emisiones evitadas de gases de efecto invernadero)

Plantas de concentraci•n fotovoltaica

Un paso adelante en las plantas fotovoltaicas son las que utilizan una tecnolog•a de concentraci€n para maximizar la

energ•a solar recibida por la instalaci€n. Las instalaciones de concentraci€n fotovoltaica se sit„an en emplazamientos

de alta irradiaci€n solar directa, como son los pa•ses a ambas riberas del Mediterrƒneo, Australia, EE.UU., China,

Sudƒfrica, M‚xicoƒ Hasta el a†o 2006 estas tecnolog•as formaban parte del ƒmbito de investigaci€n, pero en los

„ltimos a†os se han puesto en marcha instalaciones de gran tama†o como la de ISFOC [13](Instituto de Sistemas

Solares Fotovoltaicos de Concentraci€n) en Puertollano, Castilla La Mancha con 3 MW suministrando electricidad a

la red el‚ctrica.

La idea bƒsica de la concentraci€n fotovoltaica es la sustituci€n de material semiconductor por material reflectante orefractante [14] (mƒs barato).[15] El grado de concentraci€n puede alcanzar un factor de 1000, de tal modo que, dada

la peque†a superficie de c‚lula solar empleada, se puede utilizar la tecnolog•a mƒs eficiente (triple uni€n, por

ejemplo). En revancha, el sistema €ptico [16] introduce un factor de p‚rdidas que hace recuperar menos radiaci€n que

la fotovoltaica plana.[17] Esto, unido a la elevada precisi€n de los sistemas de seguimiento, constituye la principal

barrera a resolver por la tecnolog•a de concentraci€n.

Las principales empresas estƒn empezando a ver la concentraci€n fotovoltaica como una alternativa viable para la

reducci€n de costes. [18] [19]

Recientemente se ha anunciado el desarrollo de plantas de grandes dimensiones (por encima de 1MW). Las plantas

de Concentraci€n Fotovoltaica utilizan un seguidor de doble eje para posibilitar un mƒximo aprovechamiento del

recurso solar durante todo el d•a.

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Energ•a solar fotovoltaica 24

Costos

Se refieren al coste por kWh de energ•a solar fotovoltaica producida para c‚lulas solares de silicio cristalino. La base

de los cƒlculos incluye 4% por costo del capital, 1% por costo de operaci€n y un per•odo de depreciaci€n de 20 a†os,

aunque un equipo fotovoltaico normalmente estƒ t‚cnicamente operativo durante 30 a†os.

2400 kWh 2200 kWh 2000 kWh 1800 kWh 1600 kWh 1400 kWh 1200 kWh 1000 kWh 800 kWh

200 † / kWp

0,8 0,9 1,0 1,1 1,3 1,4 1,7 2,0 2,5

600 † / kWp

2,5 2,7 3,0 3,3 3,8 4,3 5,0 6,0 7,5

1000 † / kWp

4,2 4,5 5,0 5,6 6,3 7,1 8,3 10,0 12,5

1400 † / kWp

5,8 6,4 7,0 7,8 8,8 10,0 11,7 14,0 17,5

1800 † / kWp

7,5 8,2 9,0 10,0 11,3 12,9 15,0 18,0 22,5

2200 † / kWp

9,2 10,0 11,0 12,2 13,8 15,7 18,3 22,0 27,5

2600 † / kWp

10,8 11,8 13,0 14,4 16,3 18,6 21,7 26,0 32,5

3000 † / kWp

12,5 13,6 15,0 16,7 18,8 21,4 25,0 30,0 37,5

3400 † / kWp

14,2 15,5 17,0 18,9 21,3 24,3 28,3 34,0 42,5

3800 † / kWp

15,8 17,3 19,0 21,1 23,8 27,1 31,7 38,0 47,5

4200 † / kWp

17,5 19,1 21,0 23,3 26,3 30,0 35,0 42,0 52,5

4600 † / kWp

19,2 20,9 23,0 25,6 28,8 32,9 38,3 46,0 57,5

5000 † / kWp

20,8 22,7 25,0 27,8 31,3 35,7 41,7 50,0 62,5

 NOTA: versiƒn inicial de la tabla tomada de en:Photovoltaics.

La tendencia es que los precios disminuyan con el tiempo una vez que los paneles han entrado en fase industrial. Por

ejemplo, del 2008 al 2009 se produjo un descenso del 50%.[20]

Energ€a fotovoltaica de bajo coste

La energ•a fotovoltaica de bajo coste estƒ basada principalmente en las c‚lulas solares de tercera generaci€n (o de

pel•cula fina de alta eficiencia).[21]

La Conferencia Internacional Energ•a Solar de Bajo Coste de Sevilla ha sido el primer escaparate en Espa†a de las

mismas.[22]

V‚ase tambi‚n

… C‚lula fotoel‚ctrica

… Celda Solar Graetzel

… C‚lula solar de pel•cula fina (en ingl‚s)

… Central t‚rmica solar

… Efecto fotoel‚ctrico

… Energ•a solar en Guantƒnamo

… Fovoltaica de Integraci€n Arquitect€nica (BIPV) (en ingl‚s)

… Huerta solar

… Instituto de Energ•a Solar en la Universidad Polit‚cnica de Madrid

… Panel fotovoltaico

… Celda solar de pel•cula fina (en ingl‚s)

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Energ•a solar fotovoltaica 25

Referencias

[1] http:/   /  www. iea-pvps.org

[2] ‡ Agencia Internacional de la Energ•a (Programa de Fotovoltaica (http:/   /  www. iea-pvps.  org)ˆ.

[3] (http:/   /  books.  google.  es/  books?id=pSPXPnLZ-3MC& pg=PA115& dq=Sistemas+ fotovoltaicos+ pueden+ agruparse& hl=es&

ei=aPsiTfGQDtHf4gbpu8GGAg& sa=X& oi=book_result& ct=result& resnum=1& ved=0CDIQ6AEwAA#v=onepage& q=Sistemas

fotovoltaicos pueden agruparse& f=false) Energ€a solar fotovoltaica. Escrito por ceac. Pƒgina 115.( books.google.es )

[4]  Inversores en energ€a solar demandan al Gobierno en Londres (http:/  

 /  

www. 

elpais. 

com/  

articulo/  

economia/  

Inversores/  

energia/  

solar/ demandan/  Gobierno/  Londres/  elpepueco/  20110309elpepieco_7/  Tes)

[5]  Murcia presenta recurso de inconstitucionalidad contra el recorte de primas fotovoltaicas (http:/   /  www. inmodiario.  com/  148/  10578/ 

presenta-recurso-inconstitucionalidad-contra-recorte-primas-fotovoltaicas.  html)

[6]  Bruselas reprocha al Gobierno los recortes retroactivos en las primas a las fotovolt„icas (http:/   /  www. elpais. com/  articulo/  economia/ 

Bruselas/  reprocha/  Gobierno/  recortes/  retroactivos/  primas/  fotovoltaicas/  elpepueco/  20110131elpepueco_10/  Tes)

[7] ‡ General Motors escoge Figueruelas para montar la mayor planta solar del mundo - Expansi€n.com (http:/   /  www. expansion.  com/  edicion/ 

exp/  empresas/  energia/  es/  desarrollo/  1143490.  html)ˆ.

[8] http:/   /  www. leonardo-energy.  org/  espanol/  ?p=87

[9] ‡ Optimizaci€n de un campo de seguidores fotovoltaicos (http:/   /  www. leonardo-energy.  org/  espanol/  ?p=87)ˆ.

[10] ‡ Seminario Web - Dimensionamiento €ptimo del cableado en instalaciones fotovoltaicas (http:/   /  www. leonardo-energy.  org/  espanol/ 

?p=105)ˆ.

[11] http:/   /  www. leonardo-energy.  org/  espanol/  ?p=104

[12] ‡ Optimizaci€n econ€mica de instalaciones fotovoltaicas - Dimensionamiento del cableado (http:/   /  www. leonardo-energy.  org/  espanol/ 

?p=104)ˆ.

[13] http:/   /  www. isfoc. es/ 

[14] http:/   /  www. leonardo-energy.  org/  espanol/  ?p=70

[15] ‡ Documental sobre la tecnolog•a de concentraci€n (http:/   /  www. leonardo-energy.  org/  espanol/  ?p=70)ˆ.

[16] http:/   /  www. leonardo-energy.  org/  espanol/  ?p=77

[17] ‡ ptica para Fotovoltaica de Concentraci€n (http:/   /  www. leonardo-energy.  org/  espanol/  ?p=77)ˆ.

[18] ‡ Concentrating Photovoltaics Overview (http:/   /  www. leonardo-energy.  org/  concentrating-photovoltaics)ˆ.

[19] ‡ Documentales y presentaci€n sobre tecnolog•a fotovoltaica de concentraci€n (http:/   /  www. leonardo-energy.  org/  espanol/  ?p=77)ˆ.

[20]  El precio de los paneles fotovoltaicos disminuye un 50% en un solo a…o (y como afectar„ esto a los coches el•ctricos) (http:/   /  heliosyeolos.

blogspot.com/  2009/  08/  el-precio-de-los-paneles-solares. html)

[21] ‡ M€dulos Fotovoltaicos de Capa Fina, silicio amorfo (http:/   /  www. ecoticias. com/ 

20090331-modulos-fotovoltaicos-de-capa-fina-silicio-amorfo.  html)ˆ.[22] ‡ Energ•as Renovables, el periodismo de las energ•as limpias (http:/   /  www. energias-renovables.  com/  paginas/  Contenidosecciones.

asp?Id=15798)ˆ.

Enlaces externos

… Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Energ€a solar fotovoltaica. Commons… Dise†o de una instalaci€n solar fotovoltaica aislada (http:/   /  www. torres-refrigeracion. com/  pdf/  art_fot_014.

pdf)

… Calcula la potencia pico fotovoltaica de una superficie (http:/   /  www. proyglobal. es/  es/  index.php)

… C€mo funciona una c‚lula solar (http:/   /  www. solarpedia. es/  index. php/  C‘lula_solar)

… Cƒlculo preciso del rendimiento solar de una instalaci€n. (http:/   /  re.  jrc. ec. europa. eu/  pvgis/  apps/  pvest.php?en=& europe=) Iniciativa de la UE de resultados cuasi profesionales.

… Central Solar Fotovoltaica (http:/   /  www. toledopv. com/  ) de La Puebla de Montalbƒn, Toledo

… Directorio de huertas solares para instalaciones de energ•a solar fotovoltaica conectada a red de Espa†a. (http:/   / 

www. huertasolares. es/  )

… Portal informativo de la energ•a solar, gu•a de empresas de energ•a solar (http:/   /  www. portalsolar. com/  index.

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… Foro de energ•a solar fotovoltaica (http:/   /  www. solarweb. net/  forosolar)

… Pƒgina web con informaci€n detallada sobre energ•a solar fotovoltaica (http:/   /  www. fotovoltaicaonline. com)

… Nuevas plantas fotovoltaicas con tecnolog•a de concentraci€n (http:/   /  www. eleconomista.es/  economia/  noticias/  

842298/  11/  08/  

EconomiaSolFocus-y-EMPE-Solar-instalaran-concentradores-solares-en-Sevilla-Cadiz-y-Badajoz-por-80-millones-hasta-2010.

7/18/2019 Libro Energias Alternativas

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Energ•a solar fotovoltaica 26

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html) - ( Celda Solar Graetzel ).

… Noticias de Thin Film PV (http:/   /  news. pv-insider. com/  thin-film-pv). (en ingl‚s)

… Noticias de pel•cula fina de PV-Tech.org (http:/   /  www. pv-tech. org/  sections/  thin_film). (en ingl‚s)

… BIPV, Fotovoltaica integrada en arquitectura (http:/   /  www. bipv.es/  )

Concentraci•n Fotovoltaica

… Documental en espa†ol sobre Fotovoltaica de Concentraci€n - 1” Parte (http:/   /  www. leonardo-energy. org/ 

espanol/  ?p=70)

… Documental en espa†ol sobre Fotovoltaica de Concentraci€n - 2” Parte (http:/   /  www. leonardo-energy. org/ 

espanol/  ?p=71)

… Instituto de Sistemas Fotovoltaicos de Concentraci€n (http:/   /  www. isfoc. es)

… Seminario web sobre el potencial de la Fotovoltaica de Concentraci€n (http:/   /  www. leonardo-energy. org/ espanol/  ?p=71)

… Set didƒctico incluyendo v•deos, entrevistas, una presentaci€n, un forum y una lista de alertas, en ingl‚s (http:/   / 

www. leonardo-energy. org/  concentrating-photovoltaics)

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Central t‚rmica solar 27

Central t‚rmica solar

Heliostato de una central t‚rmica.

Antigua central t‚rmica solar (Solar Two) en Barstow,

CA. Hoy observatorio astron€mico para contemplar la

Radiaci€n de Cherenkov.

Una central t‚rmica solar o central termosolar es una

instalaci€n industrial en la que, a partir del calentamiento de un

fluido mediante radiaci€n solar y su uso en un ciclo

termodinƒmico convencional, se produce la potencia necesaria

para mover un alternador para generaci€n de energ•a el‚ctrica

como en una central t‚rmica clƒsica.

Constructivamente, es necesario concentrar la radiaci€n solar para

que se puedan alcanzar temperaturas elevadas, de 300 ΠC hasta

1000 Œ C, y obtener as• un rendimiento aceptable en el ciclo

termodinƒmico, que no se podr•a obtener con temperaturas mƒs

bajas. La captaci€n y concentraci€n de los rayos solares se hacen

por medio de espejos con orientaci€n automƒtica que apuntan a

una torre central donde se calienta el fluido, o con mecanismosmƒs peque†os de geometr•a parab€lica. El conjunto de la

superficie reflectante y su dispositivo de orientaci€n se denomina

heliostato.

Los fluidos y ciclos termodinƒmicos escogidos en las

configuraciones experimentales que se han ensayado, as• como los

motores que implican, son variados, y van desde el ciclo Rankine

(centrales nucleares, t‚rmicas de carb€n) hasta el ciclo Brayton

(centrales de gas natural) pasando por muchas otras variedades

como el motor de Stirling, siendo las mƒs utilizadas las que

combinan la energ•a termosolar con el gas natural.

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Central t‚rmica solar 28

Evoluci•n

Vista del Horno solar de Odeillo, en Francia.

Las centrales de torre

Una central de torre ‚tambi‚n conocida como sistema de receptor

central ‚ estƒ compuesta por un sistema concentrador o campo de

heliostatos, que capta y concentra la componente directa de la

radiaci€n solar sobre un receptor  ‚donde se produce la

conversi€n de la energ•a radiante en energ•a t‚rmica que suele

instalarse en la parte superior de una torre. El fluido de trabajo

puede ser, entre otros, aire, vapor de agua, sodio fundido o sales

fundidas, seg„n la tecnolog•a escogida. En las de vapor de agua,

este mueve directamente una turbina. En los otros, el fluido

transporta el calor a un generador de vapor de agua, con el que se hace funcionar una turbina que mueve al generador

el‚ctrico.

Uno de los componentes mƒs cr•ticos de las centrales de torre es el receptor, situado en lo alto de la misma. Debido alas altas temperaturas y gradientes que puede alcanzar, lo cual estƒ ademƒs •ntimamente ligado al rendimiento del

ciclo termodinƒmico, los estudios actuales se centran bƒsicamente en la elecci€n de materiales y la disposici€n de

estos de forma que existan las menores p‚rdidas de calor posibles, incrementando as• no s€lo la eficiencia global del

ciclo sino la del receptor en s•. Existen receptores volum‚tricos, de tubos, abiertos, de cavidad, circulares, etc.

En cuanto al sistema €ptico, ‚ste es la principal caracter•stica que distingue a tecnolog•a termosolar de otras

convencionales de producci€n de electricidad. Debido a las grandes extensiones de superficie reflectante necesaria,

una parte importante de los costes de una planta estƒn ligados a los heli€statos, o los colectores cilindro parab€licos

en su caso. El sistema de apunte es cr•tico a fin de optimizar el campo maximizando la radiaci€n anual reflejada

incidente en el receptor de la torre evitando gradientes en el mismo. El seguimiento solar se lleva a cabo mediante un

sistema de control automƒtico que puede estar mƒs o menos centralizado, el cual hace funcionar peque†os motores

el‚ctricos que mueven la superficie reflectora con dos grados de libertad, esto son, dos ejes. Se estƒn llevando a cabo

tambi‚n estudios de mejora del sistema de control, intentando reducir los costes totales de las plantas.

Durante finales de los a†os 1970 y principios de los a†os 1980 se construyeron varias centrales el‚ctricas

termosolares en distintos lugares del planeta y con diversas variantes tecnol€gicas, con objeto de demostrar la

viabilidad de la generaci€n de energ•a el‚ctrica a partir de la energ•a solar mediante la conversi€n t‚rmica. Entre

estas plantas de demostraci€n pueden mencionarse las siguientes:

SSPS/CRS

Situada cerca de Tabernas, en Almer•a, Espa†a (1981). El receptor era de sodio fundido que alcanzaba temperaturasde 520 ‹C y generaba 0,5 MW el‚ctricos con 3700 m2 de heliostatos. Ten•a 90 heliostatos. El sodio fundido se

empleaba para generar vapor de agua que a su vez mov•a un motor Spilling acoplado a un generador el‚ctrico. Vista

a‚rea [1]

Sunshine

Situada en Nio, Jap€n (1981). Receptor de vapor de agua. Generaba 1 MW el‚ctrico con 12.900 m2 de heliostatos.

Funcion€ durante tres a†os, demostrando la viabilidad tecnol€gica del proyecto, pero se consider€ econ€micamente

no viable en EEUU

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Central t‚rmica solar 29

Themis

Central solar Th‚mis: situada en Targasonne, Francia (1982). Receptor de sales fundidas, y generaba 2,5 MW

el‚ctricos con 11.800 m2 de heliostatos. Vista A‚rea [2]

CESA 1

Situada cerca de Tabernas, en Almer•a, Espa†a (1983). Receptor de vapor de agua (a 520 ‹C y 10 bar de presi€n, ygeneraba 1,2 MW el‚ctricos con 11.900 m2 de espejo en 300 heliostatos. Dispon•a de un sistema de almacenamiento

t‚rmico de sales fundidas. El vapor alimentaba directamente una turbina, o se enviaba para calentar las sales

fundidas. CESA es acr€nimo de Central Electro Solar de Almer•a (CESA-1). Vista a‚rea [1]

SPP5

Situada en Shchelkino, Ucrania, en la costa de la pen•nsula de Crimea (1985). Receptor de vapor de agua y generaba

5 MW el‚ctricos con 40.000 m2 de heliostatos. Vista a‚rea [3]

Solar Two

Situada en Barstow, California, USA (1996-1999). Utiliz€ parte de la infraestructura de Solar One (Torre,heliostatos, etc.). Receptor de sales fundidas, generaba 10 MW el‚ctricos con 71.500 m2 de heliostatos. Vista a‚rea[4]

El a†o 2002, ninguna de estas centrales segu•a en funcionamiento.

Las centrales de cilindros parab•licos

La diferencia con las anteriores estƒ en el modo de recolectar la energ•a del Sol. En lugar de heliostatos, se emplean

espejos de forma cilindro parab€lica. Por el foco de la parƒbola pasa una tuber•a que recibe los rayos concentrados

del Sol, donde se calienta el fluido, normalmente un aceite t‚rmico. Una vez calentado el fluido, el proceso es el

mismo que el de las centrales de torre. Actualmente el fluido alcanza temperaturas pr€ximas a 400 ‹C. Vista A‚rea[5]

En el desierto de Mojave, California, hay 9 centrales SEGS (Solar Electric Generating Station), que forman la mayor

instalaci€n solar del planeta. Las hay entre 14 MWe y 80 MWe, y su capacidad total es de 354 MWe. Son centrales

h•bridas, esto es, que producen electricidad a partir de las energ•a solar y de combustible f€sil. La producci€n a partir

de combustible f€sil no puede sobrepasar un determinado porcentaje de la producci€n total para as• tener derecho a

subvenciones. [6]

… SEGS I y II se encuentran en Dagget.

… SEGS III a VII estƒn en Kramer Junction.

… SEGS VIII y IX estƒn en Harper Lake.

… Estaba previsto construir tres mƒs, SEGS X, XI y XII, pero el proyecto se suspendi€.Alguna estƒ en funcionamiento desde 1985, y la „ltima (SEGS IX) empez€ a producir en 1991. La compa†•a que

gestion€ estas centrales quebr€, pero la que la sustituy€ continu€ la producci€n.

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Central t‚rmica solar 30

Actualidad

Centrales de torre

PS10.

La central PS10, construida por Abengoa Solar en colaboraci€n

con el CIEMAT en Sanl„car la Mayor (Sevilla), estƒ conectada a

la red el‚ctrica y produciendo desde el 28 de febrero de 2007. Fueinaugurada oficialmente por el presidente de la junta de Andaluc•a,

Manuel Chaves, el 30 de marzo de 2007. Se prev‚ una vida

operativa de al menos 25 a†os; es la primera central de explotaci€n

comercial de su tipo. El receptor es de tipo cavidad y trabaja con

vapor saturado como fluido de transferencia. La potencia es de 11

MW y se espera una producci€n anual de 24,2 GWh. El campo

solar estƒ en disposici€n norte y estƒ formado por 624 helisotatos.

La torre tiene una altura de 114 metros.

La PS20, de Abengoa Solar igualmente, se puso en funcionamiento la segunda semana de mayo de 2009 con una

potencia de 20 MW, situada al oeste de la PS10. El campo solar estƒ compuesto por 1255 heli€statos en disposici€nnorte, la torre de 150 metros y receptor de vapor saturado. Estƒn en distintas fases de ingenier•a otras plantas, tanto

de torre (como PS10 y PS20), cilindro parab€licos y mixtas, hasta un total de 305 MW.

Puesta en funcionamiento a finales de mayo de 2011, la tercera planta comercial del mundo es Gemasolar, de la joint

venture hispano-ƒrabe Torresol Energy, esta en Fuentes de Andaluc•a, (Sevilla).[7] Cuenta con tecnolog•a de sales

fundidas de nitrato potƒsico y un almacenamiento t‚rmico que puede funcionar hasta 15 horas te€ricas sin recibir

suficiente radiaci€n solar. La potencia nominal es de 19,9 MW y cuenta con un campo solar de unas 185 hectƒreas

compuesto por 2650 heliostatos en disposici€n circular.

Centrales de cilindros parab•licos

En Espa†a estƒn en proyecto o en construcci€n bastantes centrales termosolares de cilindros parab€licos, entre

algunas de ellas estƒn:

… La central de Andasol, dise†ada y construida por Milenio Solar y Cobra (filial de ACS), de 50 MW [8] cada una.

… Las centrales de colectores cilindro parabolicos de Solnova 1, ya en marcha,[9] Solnova 3 y Solnova 4 de 50 MWe

cada una. En la plataforma solar de Sanl„car la Mayor (Sevilla), cerca de las centrales de torre y campo de

heli€statos PS10 y PS20.

En el resto del mundo:

… En Australia se estƒ estudiando tambi‚n la instalaci€n de una de estas torres de 1 km de altura, campo colector de

5 km de diƒmetro y que generar•a 200 MW [10].

… En Boulder City, cerca de Las Vegas, Nevada, estƒ prevista una de 64 MW.

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Central t‚rmica solar 31

V‚ase tambi‚n

… Energ•a solar t‚rmica

… Energ•a solar fotovoltaica

… Energ•a solar en Espa†a

… Simulador termosolar [11] desarrollado por RENOVETEC [12]

Enlaces externos

… Web de la plataforma solar de Almer•a [13]

… Tecnolog•a de las centrales termosolares [14].

… Energ•a solar termoel‚ctrica (Documento de [[Greenpeace [15]])]

Referencias

[1] http:/   /  maps. google.  com/  maps?ll=37.  095,-2.  358& spn=0.  003761,0.  006686&  t=k& hl=en

[2] http:/   /  maps. google.  com/  maps?ll=42.  5025,1.  9745& spn=0.  003761,0.  006686&  t=k& hl=en

[3] http:/  

 /  

maps. 

google. 

com/  

maps?t=k& 

hl=en& 

ie=UTF8& 

ll=45. 

402804,35. 

863066& 

spn=0. 

011028,0. 

019226& 

z=16[4] http:/   /  maps. google.  com/  maps?ll=34.  873,-116.  835& spn=0.  0043761,0.  006686&  t=k& hl=en

[5] http:/   /  maps. google.  com/  maps?ll=35.  015,-117.  555& spn=0.  023761,0.  006686&  t=k& hl=en

[6] http:/   /  www. eere.  energy.  gov/  troughnet/  deployed.  html

[7] Torresol Energy (24 de maryo de 2011). ‡ Torresol Energy comienza la operaci€n comercial de la planta de 19,9MW Gemasolar (http:/   / 

www. torresolenergy.  com/  TORRESOL/  Press/  torresol-energy-comienza-la-operacion-comercial-de-la-planta-gemasolar)ˆ. Consultado el 28

de mayo de 2011.

[8] http:/   /  www. energetica21.  com/  esp/  articulos/  archivos/  pdfs/  sol/  andasol. pdf 

[9] lainformaci€n .com (http:/   /  noticias. lainformacion.  com/  economia-negocios-y-finanzas/  produccion-y-distribucion-de-electricidad/ 

abengoa-comienza-la-operacion-comercial-de-solnova-1-su-primera-planta-cilindro-parabolica-de-50-mw_g9M8srQGhC2w416WEJRGO5/  )

5 de mayo de 2010 : Abengoa comienza la operaci€n comercial de 'Solnova 1', su primera planta cilindro parab€lica de 50 mW

[10] http:/   /  www. terra. org/  articulos/  art00433.  html

[11] http:/   /  www. renovetec.  com/  noticias/  simuladortermosolar.  html

[12] http:/   /  www. renovetec.  com[13] http:/   /  www. psa. es/ 

[14] http:/   /  www. solel. com/ 

[15] http:/   /  www. greenpeace.  org/  raw/  content/  espana/  reports/  solar-termoelectrica-2020-pas.  pdf 

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Energ•a solar h•brida 32

Energ€a solar h€brida

La energ€a solar h€brida es un sistema de producci€n de energ•a, que combina la energ•a solar con la energ•a

obtenida de una central t‚rmica convencional, de biomasa o de combustible f€sil.

Ventajas

Este sistema tiene varias ventajas que lo hacen interesante:

… Se puede aumentar la potencia seg„n la demanda.

… Es menos dependiente de las fluctuaciones en la radiaci€n solar.

… Puede aumentar el rendimiento del ciclo termodinƒmico del sistema al aumentar la temperatura de trabajo.

… La inversi€n en la central se puede recuperar antes.

… La inversi€n se puede escalonar. Se pueden a†adir en el futuro mƒs paneles sustituyendo parte de energ•a no solar.

V‚ase tambi‚n

… Central t‚rmica… Central termoel‚ctrica

… Central t‚rmica solar

Cocina solar

Hornos solares

Los hornos solares son artefactos que permiten cocinar alimentos

usando el sol como fuente de energ•a. Se dividen en dos familias:

…  De concentraci€n. Se basan en concentraci€n de la radiaci€n solar

en un punto, t•picamente a trav‚s de un reflector parab€lico. En

dicho punto se coloca la olla que cocinarƒ los alimentos. Generan

altas temperaturas y permiten fre•r alimentos o hervir agua. Son

particularmente peligrosas al usuario si no se tiene cuidado y si no

usas el tipo de protecci€n necesario.

…  Horno o caja. El horno o caja solar es una caja t‚rmicamente

aislada, dise†ada para capturar la energ•a solar y mantener caliente

su interior. Los materiales generalmente son de baja conducci€n de

calor, lo que reduce el riesgo de quemaduras a los usuarios y evita la

posibilidad de incendio tanto de la cocina como en el lugar en el quese utiliza. Ademƒs los alimentos no se queman ni se pasan

conservando as• su sabor y valor nutritivo.

Existe la posibilidad de usar materiales ligeros, resistentes, livianos y

plegables. Por lo tanto se pueden dise†ar hornos solares portƒtiles, con dimensiones y morfolog•a que permitan que

los procesos de guardado, armado, desarmado y traslado se efect„en de forma c€moda, simple y prƒctica.

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Cocina solar 33

Cocina solar tipo caja (modelo Esteves).

Cocina solar tipo caja (modelo Sunstove).

Cocina solar tipo concentrador parab€lico Alsol

1.4

Historia

Se usa mucho. La primera estufa solar fue inventada en 1767 por

Horace de Saussure. l hizo experimentos con el efecto invernadero y

tambi‚n cocin€ con el sol. Solo se sabe que su cocina es de tipo horno,

pero no se conoce los detalles del mismo.

La verdadera pionera de las cocinas tipo horno fue la Dra. Maria

Telkesi, de origen h„ngaro. Ella hizo trabajos fundamentales entre

1950 a 1970. Sus trabajos sirvieron de base a decenas de

investigadores en todo el mundo.

Principio de dise„o de un horno solar

El funcionamiento de un horno solar (cocina solar tipo caja) se basa

principalmente en algunos principios f•sicos.

… Efecto invernadero

Este efecto permite aumentar el calor dentro del horno. Es el resultado

del calor en espacios cerrados en los que el sol incide a trav‚s de un

material transparente como el cristal o el plƒstico. La luz visible pasa

fƒcilmente a trav‚s del cristal y es absorbida y reflejada por los

materiales que est‚n en el espacio cerrado. La energ•a de la luz que es

absorbida principalmente por los metales se convierte en energ•a

calor•fica, la cual tiene una mayor longitud de onda. La mayor•a de

esta energ•a radiante, a causa de esta mayor longitud de onda, no puede

atravesar el cristal y por consiguiente es atrapada en el interior delespacio cerrado. La luz reflejada, o se absorbe por los otros materiales

en el espacio o atraviesa el cristal si no cambia su longitud de onda. S

… Reflectores

Entre mayor cantidad de luz solar entre por la caja, mayor serƒ la

cantidad de energ•a dentro de ella, es por esto que generalmente se

usan reflectores externos para aumentar la cantidad de luz solar

incidente.

… Conducci•n

La segunda ley de la termodinƒmica plantea que el calor siempre viajade lo caliente a lo fr•o. El calor dentro de una cocina solar se pierde

fundamentalmente por conducci€n, radiaci€n y convecci€n.

El calor dentro de una cocina solar se pierde cuando viaja a trav‚s de las mol‚culas de todo el material de la caja

hacia el aire fuera de la caja. Es por esto, que en todo dise†o tradicional de un horno solar se usa un material llamado

aislante t‚rmico(como el corcho).

… Radiaci•n

Lo que estƒ tibio o caliente despide olas de calor, o irradia calor a su alrededor. Estas olas de calor se irradian de los

objetos calientes a

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Cocina solar 34

Horno Global Sun Oven

Scheffler 16 m2 y 3 kW

trav‚s del aire o el espacio. La mayor parte del calor radiante que se

despide de las ollas calientes dentro de una cocina solar se refleja de

vuelta a las ollas. Aunque los vidrios transparentes atrapan la mayor•a

del calor radiante, un poco escapa directamente a trav‚s del vidrio. El

cristal atrapa el calor radiante mejor que la mayor•a de los plƒsticos.

… Convecci•n

Las mol‚culas de aire pueden entrar y salir de la caja a trav‚s de

huecos o imperfecciones en la construcci€n, o al abrir la puerta; as•, el

aire caliente escapa del horno. Es por esto que si se quiere reducir las

p‚rdidas de calor por este fen€meno se debe de fabricar un horno

herm‚tico y abrir la puerta lo menos posible.

… Almacenaje de calor

Cuando la densidad y el peso de los materiales dentro del armaz€n

aislado de la cocina solar aumenta, la capacidad de la caja de mantener

el calor se incrementa. Si introducimos en el horno metales, cazuelaspesadas, agua o comida dura que tarda mucho tiempo en calentarse, la

energ•a entrante se almacena como calor en estos materiales pesados,

retardando que el aire de la caja se caliente. Estos materiales densos,

cargados con calor, seguirƒn irradiando ese calor dentro de la caja,

manteni‚ndola caliente durante un largo per•odo aunque el d•a se

acabe.

… Volumen de la caja

Siendo todo igual, cuanto mƒs grande sea el ƒrea de acumulaci€n solar de la caja en relaci€n al ƒrea de p‚rdida de

calor de la misma, tanto mƒs alta serƒ la temperatura de cocci€n. Dadas dos cajas que tengan ƒreas de acumulaci€n

solar de igual tama†o y proporci€n, aquella de menor profundidad serƒ mƒs caliente porque tiene menos ƒrea de

p‚rdida de calor.

El sol, de forma generalizada, se mueve de este a oeste, es por esto que una cocina solar puesta de cara al sol de

mediod•a debe ser mƒs larga en la dimensi€n este/oeste para hacer un mejor uso del reflector sobre un periodo de

cocci€n de varias horas. Mientras el sol viaja a trav‚s del cielo, esta configuraci€n da como resultado una

temperatura de cocci€n mƒs constante.

… De los colores

Los cuerpos, al incidir sobre ellos una radiaci€n y dependiendo de sus caracter•sticas superficiales, absorben una

parte de la radiaci€n y reflejan el resto. El color que absorbe mƒs luz y energ•a radiante que incide sobre ‚l, es elcolor negro. De forma idealista, un cuerpo que no absorbe nada de radiaci€n es un espejo perfecto (o vacio perfecto),

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Cocina solar 35

y un cuerpo que absorbe toda la radiaci€n es un cuerpo negro perfecto. Y de forma realista los cuerpos que absorben

menos radiaci€n son superficies especulares y los que absorben mayor radiaci€n son superficies de color negro mate.

Es por esto, que la mayor•a de los metales usados dentro del interior de un horno (ollas, parrillas) son pintadas de

color negro.

Principio de dise„o de un concentrador solar

Concentrador solar.

La direcci€n de propagaci€n de una onda se representa mediante l•neas

que se denominan rayos y seg„n la forma de la superficie en la que

inciden as• serƒ la direcci€n de los rayos reflejados. Cuando la forma

de dicha superficie es parab€lica todos los rayos que llegan paralelos al

eje de la parƒbola se reflejan pasando por un mismo punto que se

denomina foco. Esta es la propiedad fundamental en que se basan todos

los ingenios parab€licos.

Un concentrador solar es un instrumento que sencillamente consiste en

la concentraci€n en un solo foco de los rayos incidentes en unasuperficie, consiguiendo de esta manera alcanzar altas temperaturas

que permiten el cocido de los alimentos. Basta con orientarlo

adecuadamente en la direcci€n del sol, para lograr que los espejos

c€ncavos con que cuenta convenientemente orientados concentren los

rayos solares.

Las cocinas que concentran la radiaci€n solar levantan temperatura muy rƒpido y sirven para fre•r, pueden tener altas

potencias de cocci€n y funcionan en cualquier d•a del a†o, habiendo sol directo con buena intensidad. Requieren

ajustes mucho mƒs frecuentes que las cocinas tipo horno, se necesita cuidar el alimento, y son generalmente mƒs

peligrosas y necesitan manejarse con mƒs cuidado, por ejemplo, el resplandor de la radiaci€n que se refleja en el

espejo puede deslumbrar al usuario.

Materiales de fabricaci•n

Las cocinas tipo caja, estƒn fabricadas a partir de varios materiales. Cada uno de ellos presenta ventajas y desventajas

de rendimiento y/o econ€micas.

Crear una cocina de altas prestaciones utilizando materiales modernos harƒ mƒs atractiva la cocina solar a la gente de

los pa•ses desarrollados. Millones de personas pobres alrededor del mundo contin„an cocinando usando le†a. Esta

gente nunca podr•a permitirse el lujo de una cocina hecha con materiales de alta tecnolog•a. Se puede trabajar en la

creaci€n de cocinas mƒs prƒcticas para la gente de los pa•ses desarrollados, o se puede investigar sobre c€mo hacer

cocinas mƒs econ€micas y accesibles para la gente de los pa•ses no desarrollados.A continuaci€n un peque†o detalle de los materiales que posiblemente se pueden usar:

… Estructura

Se necesitan materiales estructurales para que la caja tenga y conserve una configuraci€n y una forma dada, y sea

duradera mucho tiempo.

Los materiales estructurales incluyen cart€n, madera, madera contrachapada, mamposter•a, bamb„, metal, cemento,

ladrillos, piedras, cristal, fibra de vidrio, ca†as tejidas, ca†a de indias, plƒstico, papel mach‚, arcilla, tierra pisada,

corteza de ƒrbol, telas aglomeradas con goma de pegar u otros materiales.

Muchos materiales que se comportan bien estructuralmente son demasiado densos para ser buenos aislantes. Para

proporcionar las dos cosas, tanto cualidades de estabilidad estructural como de buen aislante, se necesitanormalmente utilizar materiales distintos para la estructura y para el aislamiento.

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Cocina solar 36

A no ser que se use una cocina que vaya a estar donde llueva, el cart€n serƒ mƒs que suficiente. El cart€n es muy

manejable y soporta muy bien el calor. El papel se quema aproximadamente a 200 ‹C (415Œ F) y una cocina no

alcanzarƒ tal temperatura.

… Aislante t‚rmico

A fin de que la caja alcance en su interior temperaturas lo suficientemente altas para cocinar, los muros y la parte

inferior de la caja deben tener un buen valor de aislamiento (retenci€n de calor).Cuando se construye una cocina solar, es importante que los materiales aislantes rodeen el interior de la cavidad

donde se cocina de la caja solar por todos los lados excepto por el lado acristalado normalmente el superior. Los

materiales aislantes deben ser instalados para permitir la m•nima conducci€n de calor desde los materiales

estructurales del interior de la caja hacia los materiales estructurales del exterior de la caja. Cuanta menos p‚rdida de

calor haya en la parte inferior de la caja, mƒs altas serƒn las temperaturas de cocci€n.

Se pueden aislar las paredes con diferentes materiales. No se recomienda el uso del Fibroglass o del StyroFoam

(esponja artificial) ya que desprenden gases t€xicos cuando se calientan. Los materiales naturales tales como el

algod€n, la lana, las plumas, o incluso el papel de peri€dico arrugado funcionan bien. Hay gente que prefiere dejar

un hueco vac•o, poniendo una capa de cart€n ondulado como aislamiento. Esto hace que la cocina sea mucho menos

pesada, y parece que funciona. La mayor parte del calor que se pierde en una cocina solar se produce por el cristal, o

plƒstico (ventana), y no por las paredes. Esta es la raz€n por la cual unos cuantos puntos de p‚rdida de calor no

afectan la eficacia ni la temperatura de una cocina solar.

… Ventana

Una superficie de la caja debe ser transparente y encararse al sol para suministrar calor v•a efecto invernadero. Los

materiales vidriados mƒs comunes son el cristal y el plƒstico resistente a altas temperaturas como las bolsas para asar

que se usan en las cocinas. Se utiliza doble vidrio, bien de cristal o de plƒstico para influir tanto en la ganancia como

en la p‚rdida de calor.

La gente, generalmente, dice que el vidrio funciona hasta un 10% mejor que el plƒstico. Y hay razones para creer

esto, ya que en condiciones de viento, el vidrio no deja soltar tanto calor como el plƒstico. El plƒstico, por elcontrario, es recomendado ya que es mucho menos frƒgil, fƒcil de transportar y funciona perfectamente. Un plƒstico

fƒcil de obtener es el de las bolsas de plƒstico para hornos. Estos generalmente estƒn de venta en supermercados. Hay

muchos otros productos que tambi‚n pueden funcionar, como el Plexiglƒs.

… Reflectores

Se emplean uno o mƒs reflectores para hacer rebotar luz adicional dentro de la caja solar a fin de aumentar la

temperatura de cocci€n. Este componente es opcional en climas ecuatoriales pero incrementa el resultado de cocci€n

en regiones templadas del mundo. Para los reflectores se puede usar tanto aluminio como espejo, los espejos reflejan

mejor, pero son muy frƒgiles y costosos.

… Recipientes

Para los recipientes lo ideal ser•a usar los de color oscuro, de poco peso y poco profundos (un poco mƒs profundos

que la comida que va a ser cocinada en ellos). Las sartenes de metal parece ser que son mejores. Los t•picos botes

brillantes de aluminio, pueden pintarse de negro o volverlos negros mediante el fuego y el calor.

Acerca de las temperaturas

La temperatura que puede alcanzar una cocina solar de caja o una de panel depende principalmente del n„mero y

tama†o de reflectores usados. Una cocina solar tipo Kerr-Cole (o tambi‚n llamada caja) puede alcanzar los 150 ‹C

(300 ‹F) que es la temperatura a la que se suelen cocinar los alimentos. Incluso siendo la temperatura exterior de

1 ‹C, dentro del horno se pueden superar los 87 ‹C. No se necesitan temperaturas mƒs altas para cocinar. Un hornococina perfectamente cuando alcaza los 90 ‹C (200 ‹F). Las temperaturas mƒs altas solo sirven para cocinar mƒs

rƒpido o mƒs cantidad y permiten cocinar en d•as sin mucho sol. De todas maneras mucha gente prefiere cocinar con

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Cocina solar 37

temperaturas mƒs bajas, ya que, pueden dejar su comida por la ma†ana e irse a trabajar. En una cocina solar tipo caja

con un solo reflector, una vez cocinados los alimentos, la comida se mantiene caliente y no se quema. Es bueno

recordar que la comida no puede sobrepasar los 100 Œ (212 ‹F) bueno, hasta que se evapore toda su agua. Las

temperaturas que aparecen en los libros de cocina solo estƒn para conseguir un cocinado mƒs rƒpido o bien para que

se doren.

Si las nubes tapan el Sol mientras se estƒ cocinando, la comida continuar•a coci‚ndose simplemente teniendo 20minutos de sol por hora. No se recomienda cocinar carnes dejƒndolas solas si existe la posibilidad de nubes.

Cocci•n de los alimentos

La cocci€n de alimentos es un proceso que requiere temperatura y tiempo. De hecho la cocci€n parte a los 50 o

60 ‹C. Mientras mayor sea la temperaura, mƒs rƒpida es la cocci€n. El ideal es temperaturas de 80 a 100 ‹C.

Temperaturas mayores pueden destruir vitaminas y prote•nas en los alimentos.

Hay algunos alimentos (los pescados) que se cuecen en forma €ptima a muy baja temperatura. En cambio a otros,

necesitan una temperatura mƒs alta (de 135 a 145 ‹C) para que queden doraditos, por ejemplo, el pollo asado.

En las cocinas tipo horno no es posible freir. Esto porque si bien la cocina puede alcanzar los 180 a 200 ‹C, si seinicia la fritura la temperatura cae. Ademƒs en la fritura hay que ventilar bien para evacuar el vapor de agua que sale

de los alimentos. Para freir con energ•a solar, se necesita usar cocinas con concentradores.

Por regla general, se puede calcular que con una cocina solar tipo caja con un solo reflector, la comida tomarƒ mƒs o

menos el doble de tiempo que con un horno convencional. Como en este tipo de hornos la comida no se puede

quemar, no hace falta ir a verla cuando cocina. Se puede simplemente dejar la comida en diferentes recipientes y

encontrarla mƒs tarde perfectamente cocinada.

Las cocinas solares de tipo caja tienen que girarse deacuerdo a la posicion del sol.

… Agua natural. En cualquier tipo de cocina solar el agua puede hacerse hervir. Un peque†o detalle es que para

hacer el agua bebible solo es necesaria la pasteurizaci€n y no la esterilizaci€n. La pasteurizaci€n tiene lugar a los

65Œ C (150Œ F) en s€lo 20 minutos. Este tratamiento mata cualquier bacteria o ser pat€geno, pero no malgasta la

energ•a necesaria para la esterilizaci€n. Una de las razones por las cuales se dice a la gente de hervir el agua es la

de que los term€metros no estƒn disponibles en todo el mundo y se utiliza el hervido como indicador de

temperatura.

… Pastas. Se puede cocinar pasta en una cocina solar. Para evitar que la pasta se haga demasiado pastosa, utiliza dos

sartenes. Calienta la pasta seca con aceite en una sart‚n; y las especias con el l•quido (caldo o agua) en otra.

Quince o veinte minutos antes de com‚rtelo, j„ntalo todo. Si vas a utilizar salsa, cali‚ntala en un recipiente aparte.

… Arroz. Una buena receta para probar, es un poco de arroz, ya que es fƒcil y queda muy diferente. En horno solar,

no ocupa tanta agua.

… Papas. Las papas asadas se pueden preparar fƒcilmente en un concentrador parab€lico. Se cuecen en menos de unminuto.

… Lentejas. Se preparan en horno solar aproximadamente en 3 horas. Si se cocinan mƒs tiempo, quedarƒn mƒs

suaves aunque no se quemarƒn, por lo que tambi‚n se puede ir experimentando el tiempo adecuado en funci€n del

gusto de cada uno.

… Pizza. Existen recetas de pizzas basadas en cocinas solares. Las mƒs comunes hacen uso de un concentrador

parab€lico, aunque tambi‚n puede ser usado un horno solar.

… Envasado. Se puede utilizar un horno solar para envasar, pero solo frutas, los demƒs alimentos deben ser

enlatados bajo presi€n.

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Cocina solar 38

Uso en el mundo

En las regiones tropicales, en Espa†a, al norte de Chile y en el sur de los Estados Unidos se puede cocinar todo el

a†o dependiendo del tiempo. En ƒreas como Canadƒ, se puede cocinar siempre que est‚ raso excepto los tres meses

fr•os del a†o.

Hay estudios serios que dicen que hay unas 100.000 cocinas solares en uso solo en China e India. Hay proyectos de

cocinas solares en todos los pa•ses del mundo.

La cocina solar comunal mƒs grande del mundo se encuentra en Abu Road, India y estƒ ubicada en las instalaciones

de la sede central de la Academia Mundial Brama Kumaris y funciona satisfactoriamente desde 1999. Hay que decir

que es una instalaci€n h•brida, ya que dispone de un sistema de gasoil de apoyo que hace fiable al sistema bajo todas

las condiciones climƒticas. Estƒ constituida por seis unidades con 14 concentradores parab€licos Scheffler, cada uno

con 10 m2 de ƒrea de superficie de reflector y 3,5 kW de potencia.

A pesar de que las cocinas solares son muy buenas, no son ampliamente usadas porque la gente no tiene

conocimiento de la posibilidad de cocinar con el sol. Los proyectos que mƒs se han extendido han sido los que han

sido desarrollados en los sitios mƒs necesitados, en los que el clima ha sido el id€neo y donde los promotores han

profundizado mƒs.A causa de una excesiva publicaci€n de los defectos de estos mecanismos y de sus desventajas, en algunos proyectos

de desarrollo de los a†os 60, muchos aun cre•an que la cocina solar no era factible.

Las cocinas solares de cajas de cart€n pueden ser apropiadas para muchas culturas, porque los materiales son

generalmente asequibles y baratos. Pero las desventajas del cart€n incluyen susceptibilidades por la barrera de

humedad y la carencia de durabilidad comparado con otros materiales.

La est‚tica es normalmente importante. Las culturas que tienen como normales, las formas redondeadas pueden

rechazar el concepto global de cocina solar a causa de que la caja es cuadrada. Y ciertos estratos sociales pueden

rechazar el cart€n por considerarlo como un material de poca categor•a.

El proyecto de la cocina solar en el Himalaya indio, pagado por el Proyecto Indo-Alemƒn Dhauladhar, es unaaplicaci€n afortunada de los principios de la cocina solar que necesita una cultura particular. Los participantes en el

proyecto Dhauladhar, gracias a la adaptaci€n de los conceptos de la cocina solar a las necesidades y costumbres

locales, demostraron un proceso de transferencia de tecnolog•a eficaz. Los materiales proceden de la econom•a de

mercado, de la econom•a local, y de econom•a de subsistencia no monetaria. Utilizando materiales y t‚cnicas

sencillos es fƒcil preparar a los constructores y ayudar a la gente a mantener sus cocinas.

La cocina solar ya ha sido probada en una amplia variedad de culturas, y uno de los objetivos primordiales es

concientizar de los beneficios potencialmente espectaculares de este recurso en temas como el hambre mundial,

salud y deforestaci€n y promover la causa de la cocina solar en todo el mundo mediante la transferencia de

informaci€n, distribuci€n y tecnolog•a.

Ventajas y desventajas

Ventajas

… Facilidad de uso.

… No contaminan, son muy ecol€gicas.

… No necesitan electricidad, ni combustible.

… Fomenta el uso de energ•as renovables.

… Se economiza en cuanto a dinero utilizado en la cocci€n de alimentos.

… La tecnolog•a y conocimientos necesarios de fabricaci€n es muy accesible.

… Existe alta disponibilidad de los materiales de fabricaci€n.… Los materiales de fabricaci€n son econ€micos.

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Cocina solar 39

… Como frecuentemente los materiales de fabricaci€n son sint‚ticos e impermeables, la cocina solar presenta un alto

grado de limpieza.

… Es una buena soluci€n en lugares donde el clima permite su uso cotidiano.

… Es un beneficio en pa•ses y sitios donde los recursos energ‚ticos para cocinar son escasos o de costos demasiado

altos.

… Es fac–l de comprar.

 Desventajas

… Se requiere mƒs tiempo para cocinar (generalmente mƒs de 1 hora).

… Depende de las condiciones del tiempo para poder cocinar. No es posible en invierno con d•as nublados o con

lluvia.

… Se requiere una temperatura elevada.

… Solo se puede ocupar de d•a.

Enlaces externos

… Atlas de la cocina solar (planos, hornos solares, proyectos, contactos...) [1]

… The Solar Cooking Archive Wiki traducido al espa†ol [2]

… Sistema solar sirve para alimentar a 18.000 personas a diario en un mismo comedor [3]

… Cocina Solar (Ingenier•a Sin Fronteras) [4]

… El Wiki de las cocinas solares

… Cocina Solar (Fundaci€n Terra) [5]

… Cocinando con el sol (The Solar Cooking Archive en Espa†ol) [6]

… www.ub.es/geocrit [7]

… C€mo construir un horno solar [8].

… La cocina solar Devos [9]

… Cocina solar

[10]

.… ASADES - Asociaci€n Argentina de Energ•as Renovables y Ambiente [11]

… SOLARINTI - Proyecto Franco-argentino de Auto-construcci€n de cocinas solares y ecol€gicas para familias de

bajos recursos.[12]

Referencias

[1] http:/   /  www. atlascuisinesolaire. com

[2] http:/   /  translate. google.  com/  translate?u=http:/   /  solarcooking.  wikia. com/  wiki/  Main_Page& sl=en& tl=es& hl=es& ie=UTF-8

[3] http:/   /  news. soliclima. com/  index.  php?seccio=noticies& accio=veure& id=1004

[4] http:/   /  cocinasolar. isf. es/ 

[5] http:/   /  www. terra.  org/  html/  s/  sol/  cocina/  index.  php

[6] http:/   /  solarcooking.  org/  espanol/ 

[7] http:/   /  www. ub.es/  geocrit/  b3w-376.  htm

[8] http:/   /  www. ctv.  es/  USERS/  lalita/  biocons.  htm

[9] http:/   /  tablesol. free. fr

[10] http:/   /  www. terra. org/  html/  s/  sol/  cocina/  directorio/  search. php

[11] http:/   /  www. asades. org.  ar

[12] http:/   /  www. solarinti. blogspot. com

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Energ•a E€lica

Energ€a e•lica

Parque e€lico. Hamburgo, Alemania.

Parque e€lico de Sierra de los Caracoles, Uruguay.

Energ€a e•lica es la energ•a obtenida

del viento, es decir, la energ•a cin‚tica

generada por efecto de las corrientes

de aire, y que es transformada en otras

formas „tiles para las actividades

humanas.

El t‚rmino eƒlico viene del lat•n

 Aeolicus, perteneciente o relativo a

Eolo, dios de los vientos en la

mitolog•a griega. La energ•a e€lica ha

sido aprovechada desde la antigedad

para mover los barcos impulsados por

velas o hacer funcionar la maquinaria

de molinos al mover sus aspas.

En la actualidad, la energ•a e€lica es

utilizada principalmente para producir

energ•a el‚ctrica mediante

aerogeneradores. A finales de 2007, lacapacidad mundial de los generadores

e€licos fue de 94.1 gigavatios.[1] En

2009 la e€lica gener€ alrededor del 2%

del consumo de electricidad mundial,

cifra equivalente a la demanda total de

electricidad en Italia, la s‚ptima

econom•a mayor mundial.[2] En

Espa†a la energ•a e€lica produjo un

11% del consumo el‚ctrico en 2008,[3] [4] y un 13.8% en 2009.[5] En la madrugada del domingo 8 de noviembre de

2009, mƒs del 50% de la electricidad producida en Espa†a la generaron los molinos de viento, y se bati€ el r‚cordtotal de producci€n, con 11.546 megavatios e€licos.[6]

La energ•a e€lica es un recurso abundante, renovable, limpio y ayuda a disminuir las emisiones de gases de efecto

invernadero al reemplazar termoel‚ctricas a base de combustibles f€siles, lo que la convierte en un tipo de energ•a

verde. Sin embargo, el principal inconveniente es su intermitencia.

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Energ•a e€lica 41

C•mo se produce y obtiene

La energ•a del viento estƒ relacionada con el movimiento de las masas de aire que se desplazan de ƒreas de alta

presi€n atmosf‚rica hacia ƒreas adyacentes de baja presi€n, con velocidades proporcionales al gradiente de presi€n.

Los vientos son generados a causa del calentamiento no uniforme de la superficie terrestre por parte de la radiaci€n

solar, entre el 1 y 2% de la energ•a proveniente del sol se convierte en viento. De d•a, las masas de aire sobre los

oc‚anos, los mares y los lagos se mantienen fr•as con relaci€n a las ƒreas vecinas situadas sobre las masascontinentales.

Los continentes absorben una menor cantidad de luz solar, por lo tanto el aire que se encuentra sobre la tierra se

expande, y se hace por lo tanto mƒs liviana y se eleva. El aire mƒs fr•o y mƒs pesado que proviene de los mares,

oc‚anos y grandes lagos se pone en movimiento para ocupar el lugar dejado por el aire caliente.

Parque e€lico.

Para poder aprovechar la energ•a e€lica

es importante conocer las variaciones

diurnas y nocturnas y estacionales de

los vientos, la variaci€n de la velocidad

del viento con la altura sobre el suelo,la entidad de las rƒfagas en espacios de

tiempo breves, y valores mƒximos

ocurridos en series hist€ricas de datos

con una duraci€n m•nima de 20 a†os.

Es tambi‚n importante conocer la

velocidad mƒxima del viento. Para

poder utilizar la energ•a del viento, es

necesario que este alcance una

velocidad m•nima que depende del

aerogenerador que se vaya a utilizar pero que suele empezar entre los 3 m/s (10 km/h) y los 4 m/s (14,4 km/h),velocidad llamada "cut-in speed ", y que no supere los 25 m/s (90 km/h), velocidad llamada "cut-out speed ".

La energ•a del viento es utilizada mediante el uso de mƒquinas e€licas (o aeromotores) capaces de transformar la

energ•a e€lica en energ•a mecƒnica de rotaci€n utilizable, ya sea para accionar directamente las mƒquinas

operatrices, como para la producci€n de energ•a el‚ctrica. En este „ltimo caso, el sistema de conversi€n, (que

comprende un generador el‚ctrico con sus sistemas de control y de conexi€n a la red) es conocido como

aerogenerador.

En la actualidad se utiliza, sobre todo, para mover aerogeneradores. En estos la energ•a e€lica mueve una h‚lice y

mediante un sistema mecƒnico se hace girar el rotor de un generador, normalmente un alternador, que produce

energ•a el‚ctrica. Para que su instalaci€n resulte rentable, suelen agruparse en concentraciones denominadas parquese€licos...

Un molino es una mƒquina que transforma el viento en energ•a aprovechable, que proviene de la acci€n de la fuerza

del viento sobre unas aspas oblicuas unidas a un eje com„n. El eje giratorio puede conectarse a varios tipos de

maquinaria para moler grano, bombear agua o generar electricidad. Cuando el eje se conecta a una carga, como una

bomba, recibe el nombre de molino de viento. Si se usa para producir electricidad se le denomina generador de

turbina de viento. Los molinos tienen un origen remoto.

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Energ•a e€lica 42

Espigas El‚ctricas

Es un novedoso sistema de creaci€n de energia e€lica. "Windstalk" es una mezcla entre arte y naturaleza, un

proyecto ideado para participar en el concurso de arte y energ•as renovables Lan Art Generator 2010. Sus

dise†adores, una firma estadounidense llamada Atelier DNA, aseguran que la estructura es capaz de producir

cantidades de energ•a semejantes a las obtenidas por las turbinas convencionales, pero en lugar de emplear h‚lices,

utiliza 1,203 tallos de fibra de carbono reforzado con resina, los cuales tienen una altura de 55 metros y al sermecidos por el viento generan electricidad[7] [8]

Su interior esta compuesto por capas de electrodos y discos de cerƒmica hechos de material piezoel‚ctrica, los cuales

al ser sometidos a cierta presi€n generan cargas el‚ctricas que desaparecen si el material se deja de oprimir. Asi, el

viento empuja los tallos y se obtiene energ•a. Debido a que no todo el tiempo sopla el viento, cuentan con dos

cƒmaras subterrƒneas que sirven para almacenar electricidad igual que lo hace una pila.

… Su base es de hormig€n, con una anchura de entre 10 y 20 metros. Sus tallos tienes un grosor de 30cm.

… Ademas de brindar energia brinda luz electrica con unas lƒmparas en la punta de los tallos.

HistoriaLa energ•a e€lica no es algo nuevo, es una de las energ•as mƒs antiguas junto a la energ•a t‚rmica. Ya desde la

publicaci€n del libro Don Quijote de la Mancha, los molinos de viento estaban presentes, quizƒs los molinos mƒs

famosos del mundo. „La ventura va guiando nuestras cosas mejor de lo que acertƒramos ƒ desear; porque ves all•,

amigo Sancho Panza, donde se descubren treinta € pocos mas desaforados gigantes con quien pienso hacer batalla y

quitarles ƒ todos las vidas (...). -Mire vuestra merced, respondi€ Sancho, que aquellos que all• se parecen no son

gigantes, sino molinos de viento, y lo que en ellos parecen brazos son las aspas que, volteadas del viento, hacen

andar la piedra del molino.…

El viento como fuerza motriz existe desde la antigedad y en todos los tiempos ha sido utilizado como tal, como

podemos observar. Tiene su origen en el sol. As•, ha movido a barcos impulsados por velas o ha hecho funcionar la

maquinaria de los molinos al mover sus aspas. Pero, fue a partir de los ochenta del siglo pasado, cuando este tipo de

energ•a limpia sufri€ un verdadero impulso. La energ•a e€lica crece de forma imparable a partir del siglo XXI, en

algunos pa•ses mƒs que en otros, pero sin duda alguna en Espa†a existe un gran crecimiento, siendo uno de los

primeros pa•ses por debajo de Alemania a nivel europeo o de Estados Unidos a escala mundial. Su auge en parques

e€licos es debido a las condiciones tan favorables que existe de viento, sobre todo en Andaluc•a que ocupa un puesto

principal, entre los que se puede destacar el Golfo de Cƒdiz, ya que el recurso de viento es excepcional.

Los primeros molinos

La referencia mƒs antigua que se tiene es un molino de viento que fue usado para hacer funcionar un €rgano en el

siglo I era com„n.[9]

Los primeros molinos de uso prƒctico fueron construidos en Sistƒn, Afganistƒn, en el siglo VII.Estos fueron molinos de eje vertical con hojas rectangulares. [10] Aparatos hechos de 6 a 8 velas de molino cubiertos

con telas fueron usados para moler ma•z o extraer agua.

En Europa

En Europa los primeros molinos aparecieron en el siglo XII en Francia e Inglaterra y se distribuyeron por el

continente. Eran unas estructuras de madera, conocidas como torres de molino, que se hac•an girar a mano alrededor

de un poste central para levantar sus aspas al viento. El molino de torre se desarroll€ en Francia a lo largo del siglo

XIV. Consist•a en una torre de piedra coronada por una estructura rotativa de madera que soportaba el eje del molino

y la maquinaria superior del mismo. Estos primeros ejemplares ten•an una serie de caracter•sticas comunes. De la

parte superior del molino sobresal•a un eje horizontal. De este eje part•an de cuatro a ocho aspas, con una longitudentre 3 y 9 metros. Las vigas de madera se cubr•an con telas o planchas de madera. La energ•a generada por el giro

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Energ•a e€lica 43

del eje se transmit•a, a trav‚s de un sistema de engranajes, a la maquinaria del molino emplazada en la base de la

estructura. Los molinos de eje horizontal fueron usados extensamente en Europa Occidental para moler trigo desde la

d‚cada de 1180 en adelante. Basta recordar los ya famosos molinos de viento en las andanzas de Don Quijote.

Todav•a existen molinos de esa clase, por ejemplo, en Holanda.[11]

Molinos de bombeoEn Estados Unidos, el desarrollo de molinos de bombeo, reconocibles por sus m„ltiples velas metƒlicas, fue el factor

principal que permiti€ la agricultura y la ganader•a en vastas ƒreas de Norteam‚rica, de otra manera imposible sin

acceso fƒcil al agua. Estos molinos contribuyeron a la expansi€n del ferrocarril alrededor del mundo, supliendo las

necesidades de agua de las locomotoras a vapor.[12]

Turbinas modernas

Las turbinas modernas fueron desarrolladas a comienzos de 1980, si bien, los dise†os contin„an desarrollƒndose.

Utilizaci•n de la energ€a e•lica

La industria de la energ•a e€lica en tiempos modernos comenz€ en 1979 con la producci€n en serie de turbinas de

viento por los fabricantes Kuriant, Vestas, Nordtank, y Bonus. Aquellas turbinas eran peque†as para los estƒndares

actuales, con capacidades de 20 a 30 kW cada una. Desde entonces, la talla de las turbinas ha crecido enormemente,

y la producci€n se ha expandido a muchos pa•ses.

Coste de la energ€a e•lica

El coste de la unidad de energ•a producida en instalaciones e€licas se deduce de un cƒlculo bastante complejo. Para

su evaluaci€n se deben tener en cuenta diversos factores, entre los cuales cabe destacar:

… El coste inicial o inversi€n inicial, el costo del aerogenerador incide en aproximadamente el 60 a 70%. El costo

medio de una central e€lica es, hoy, de unos 1.200 Euros por kW de potencia instalada y variable seg„n la

tecnolog•a y la marca que se vayan a instalar ("direct drive", "s•ncronas", "as•ncronas", "generadores de imanes

permanentes"...;

… Debe considerarse la vida „til de la instalaci€n (aproximadamente 20 a†os) y la amortizaci€n de este costo;

… Los costos financieros;

… Los costos de operaci€n y mantenimiento (variables entre el 1 y el 3% de la inversi€n);

… La energ•a global producida en un per•odo de un a†o, es decir el denominado factor de planta de la instalaci€n.

Esta se define en funci€n de las caracter•sticas del aerogenerador y de las caracter•sticas del viento en el lugar

donde se ha emplazado. Este cƒlculo es bastante sencillo puesto que se usan las "curvas de potencia" certificadas

por cada fabricante y que suelen garantizarse a entre 95-98% seg„n cada fabricante. Para algunas de las mƒquinasque llevan ya funcionando mƒs de 20 a†os se ha llegado a respetar 99% de las curvas de potencia.

… En agosto de 2011 licitaciones en Brasil y Uruguay para compra a 20 a†os presentaron costos inferiores a los

U$S65 el MWh.

Producci•n por pa€ses

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Energ•a e€lica 44

Capacidad total de energ€a e•lica instalada

(fin de a„o y …ltimas estimaciones)[13]

 Capacidad (MW)

Posici•n Pa€s2009

[14]2008

[15]2006

[16]  2005 2004

1 EE.UU. 32.919 25.170 11.603 9.149 6.725

2 Alemania 25.030 23.903 20.622 18.428 16.628

3 China 20.000 12.210 2.405 1.260 764

4 Espa†a (13%) 18.263[17] 16.754 11.730 10.028 8.504

5 India 10.742 9.654 6.270 4.430 3.000

6 Francia 4.655 3.404 1.567 757 386

7 Italia 4.547 3.736 2.123 1.717 1.265

8 Reino Unido 4.015 3.241 1.963 1.353 888

9 Dinamarca (20%) 3.384 3.180 3.136 3.128 3.124

10 Portugal (15%) 3.374 2.862 1.716 1.022 522

11 Canadƒ 3.301

12 Pa•ses Bajos 2.220

13 Jap€n 1.980

14 Australia 1.494

15 Grecia 1.062

16 Suecia 1.021

17 Irlanda 1.00218 Austria 995

19 Turqu•a 635

20 Brasil 634

Total mundial 140.951 120.791 73.904 58.982 47.671

Capacidad e€lica mundial total instalada 2001-2010 [MW]. Fuente: WWEA e.V.[18]

Existe una gran cantidad de

aerogeneradores operando, con una

capacidad total de 159.213 MW, de los

que Europa cuenta con el 47,9%

(2009). EE.UU. y China, juntos,

representaron 38,4% de la capacidad

e€lica global. Los cinco pa•ses

(EE.UU., China, Alemania, Espa†a e

India) representaron 72,9% de la

capacidad e€lica mundial en 2009,

ligeramente mayor que 72,4% de 2008.

La Asociaci€n Mundial de Energ•a

E€lica (World Wind Energy

 Association) anticipa que una

capacidad de 200.000 MW serƒ superada en el 2010.[19]

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Energ•a e€lica 45

En 2006, la instalaci€n de 7,588 MW en Europa supuso un incremento del 23% respecto a la de 2005.[20]

Alemania, Espa†a, Estados Unidos, India y Dinamarca han realizado las mayores inversiones en generaci€n de

energ•a e€lica. Dinamarca es, en t‚rminos relativos, la mƒs destacada en cuanto a fabricaci€n y utilizaci€n de

turbinas e€licas, con el compromiso realizado en los a†os 1970 de llegar a obtener la mitad de la producci€n de

energ•a del pa•s mediante el viento. Actualmente genera mƒs del 20% de su electricidad mediante aerogeneradores,

mayor porcentaje que cualquier otro pa•s, y es el quinto en producci€n total de energ•a e€lica, a pesar de ser el pa•sn„mero 56 en cuanto a consumo el‚ctrico.[21]

Energ€a e•lica en Espa„a

Parque E€lico "El Pƒramo" , Alfoz de Quintanadue†as, Espa†a.

Parque e€lico, con la ciudad de Lanjar€n,

Granada, Espa†a, al fondo

A 31 de diciembre de 2008, Espa†a

ten•a instalada una capacidad de

energ•a e€lica de 16.018 MW (16,7 %

de la capacidad del sistema el‚ctrico

nacional),[3] cubriendo durante ese a†o

2008 el 11 % de la demanda el‚ctrica.

Se situaba as• en tercer lugar en el

mundo en cuanto a potencia instalada,

detrƒs de Alemania y EEUU. En 2005,

el Gobierno de Espa†a aprob€ una

nueva ley nacional con el objetivo de

llegar a los 20.000 MW de potencia

instalada en 2012. Durante el periodo

2006-07 la energ•a e€lica produjo

27.026 GWh (10% producci€n

el‚ctrica Total).[22]

La energ•a e€lica en Espa†a alcanz€ el

27 de marzo de 2008 un nuevo

mƒximo de producci€n de energ•a

diaria con 209.480 MWh, lo que

represent€ el 24% de la demanda de

energ•a el‚ctrica peninsular durante ese

d•a. Un d•a antes, el 26 de marzo, se registr€ un nuevo r‚cord en la producci€n e€lica horaria con 9.850 MWh entre

las 17.00 y las 18.00 horas. El anterior r‚cord data del 4 de marzo de 2008 un nuevo r‚cord de producci€n: 10.032

MW a las 15.53 horas.[23] Esta es una potencia superior a la producida por las seis centrales nucleares que hay en

Espa†a que suman 8 reactores y que juntas generan 7.742,32 MW. Desde hace unos a†os en Espa†a es mayor lacapacidad te€rica de generar energ•a e€lica que nuclear y es el segundo productor mundial de energ•a e€lica, despu‚s

de Alemania. Espa†a y Alemania tambi‚n llegaron a producir en 2005 mƒs electricidad desde los parques e€licos

que desde las centrales hidroel‚ctricas.

Estƒ previsto para los pr€ximos a†os un desarrollo de la energ•a e€lica marina en Espa†a. Los Ministerios de

Industria, Comercio y Turismo y Medio Ambiente ya estƒn trabajando en la regulaci€n e importantes empresas del

sector han manifestado su inter‚s en invertir.[24] [25] [26]

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Energ•a e€lica 46

Energ€a e•lica en el Reino Unido

La minie€lica podr•a generar electricidad mƒs barata que la de la red en algunas zonas rurales de Reino Unido, seg„n

un estudio de Carbon Trust.[27] Seg„n ese informe, los mini aerogeneradores podr•an llegar a generar 1,5 teravatios

hora (TWh) al a†o en Reino Unido, un 0,4% del consumo total del pa•s, evitando as• la emisi€n de 0,6 millones de

toneladas de CO2.[28]

El Reino Unido cerr€ 2008 con 4.015 MW e€licos instalados con una presencia testimonial en su producci€nel‚ctrica, sin embargo es uno de los pa•ses del mundo que mƒs capacidad e€lica tiene planificada. El Reino Unido ya

ha otorgado concesiones para alcanzar los 32.000 MW e€licos marinos en sus costas:

… Dogger Bank; 9.000 MW; Mar del Norte; Forewind * (SSE Renewables, RWE Npower Renewables,

StatoilHydro & Statkraft)

… Norfolk Bank; 7.200 MW; Mar del Norte; *Iberdrola Renovables (ScottishPower) & Vattenfall

… Mar de Irlanda; 4.100 MW; Mar de Irlanda; C‚ntrica

… Hornsea; 4.000 MW; Mar del Norte; * Mainstream Renewables, Siemens & Hochtief Construction

… R•a del Forth; 3.400 MW; Escocia; SeaGreen * (SSE Renewables y Fluor)

… Canal de Bristol; 1.500 MW; Costa Suroeste; RWE Npower Renewables

… R•a de Moray; 1.300 MW; Escocia; * EDP Renovables & SeaEnergy

… Isla de Wight (Oeste); 900 MW; Sur; Enerco New Energy

… Hastings; 600 MW; Sur; E.On Climate & Renewables

Seg„n la administraci€n britƒnica „la industria e€lica marina es una de las claves de la ruta del Reino Unido hacia

una econom•a baja en emisiones de CO2 y deber•a suponer un valor de unos 75.000 millones de libras (84.000

millones de euros) y sostener unos 70.000 empleos hasta 2020….[29]

Suecia

Suecia cerr€ 2009 con 1.021 MW e€licos instalados y tiene planes para alcanzar los 14.000 MW, de los cuales entre

2.500 y 3.000 MW serƒn marinos, para el a†o 2020.[30]

Energ€a e•lica en Latinoam‚rica

El desarrollo de la energ•a e€lica en Latinoam‚rica estƒ en sus comienzos, llegando la capacidad conjunta instalada

en estos pa•ses a los 769 MW (datos de septiembre de 2009). [31] A fecha de 2009, el desglose de potencia instalada

por pa•ses y su porcentaje sobre el total de cada pa•s es el siguiente:[32]

Parque E€lico La Venta ubicado en Oaxaca, M‚xico.

… Brasil: 415 MW (0,4%) (Licitado

Agosto 2011 1067 MW)

… M‚xico: 85 MW (0,17%)[33]

… Costa Rica: 70 MW (2,8%)

… Nicaragua 40 MW (5%)

… Argentina: 29 MW (0,1%)

… Uruguay: 38 MW (1,4%)(Licitado

Noviembre 2010 y Agosto 2011,

300 MW, 150 MW en cada etapa)

… Republica Dominicana: 33 MW (Primer parque eolico inaugurado 12 Octubre 2011 proyecto estima un alcance

de 100 MW en este primer parque). Existen 3 Proyectos mas en ejecucion y finalizar en el 2013 en otros puntos

de la geograf•a de la hispaniola.

… Chile: 20 MW (0,2%)

… Colombia: 20 MW (0,1%)… Cuba: 7,2 MW (0,05%)

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Energ•a e€lica 47

… Ecuador: 2,4 MW (0,05%)

… Per„: 0 MW (0%)

… Venezuela: 0 MW (0%)

Ventajas de la energ€a e•lica

… Es un tipo de energ•a renovable ya que tiene su origen en procesos atmosf‚ricos debidos a la energ•a que llega a laTierra procedente del Sol.

… Es una energ•a limpia ya que no produce emisiones atmosf‚ricas ni residuos contaminantes.

… No requiere una combusti€n que produzca di€xido de carbono (CO2), por lo que no contribuye al incremento del

efecto invernadero ni al cambio climƒtico.

… Puede instalarse en espacios no aptos para otros fines, por ejemplo en zonas des‚rticas, pr€ximas a la costa, en

laderas ƒridas y muy empinadas para ser cultivables.

… Puede convivir con otros usos del suelo, por ejemplo prados para uso ganadero o cultivos bajos como trigo, ma•z,

patatas, remolacha, etc.

… Crea un elevado n„mero de puestos de trabajo en las plantas de ensamblaje y las zonas de instalaci€n.

… Su instalaci€n es rƒpida, entre 4 meses y 9 meses… Su inclusi€n en un sistema •nter ligado permite, cuando las condiciones del viento son adecuadas, ahorrar

combustible en las centrales t‚rmicas y/o agua en los embalses de las centrales hidroel‚ctricas.

… Su utilizaci€n combinada con otros tipos de energ•a, habitualmente la solar, permite la autoalimentaci€n de

viviendas, terminando as• con la necesidad de conectarse a redes de suministro, pudiendo lograrse autonom•as

superiores a las 82 horas, sin alimentaci€n desde ninguno de los 2 sistemas.

… La situaci€n actual permite cubrir la demanda de energ•a en Espa†a un 30% debido a la m„ltiple situaci€n de los

parques e€licos sobre el territorio, compensando la baja producci€n de unos por falta de viento con la alta

producci€n en las zonas de viento. Los sistemas del sistema el‚ctrico permiten estabilizar la forma de onda

producida en la generaci€n el‚ctrica solventando los problemas que presentaban los aerogeneradores como

productores de energ•a al principio de su instalaci€n.… Posibilidad de construir parques e€licos en el mar, donde el viento es mƒs fuerte, mƒs constante y el impacto

social es menor, aunque aumentan los costes de instalaci€n y mantenimiento. Los parques offshore son una

realidad en los pa•ses del norte de Europa, donde la generaci€n e€lica empieza a ser un factor bastante importante.

Inconvenientes de la energ€a e•lica

Aspectos t‚cnicos

Debido a la falta de seguridad en la existencia de viento, la energ•a e€lica no puede ser utilizada como „nica fuente

de energ•a el‚ctrica. Por lo tanto, para salvar los "valles" en la producci€n de energ•a e€lica es indispensable unrespaldo de las energ•as convencionales (centrales de carb€n o de ciclo combinado, por ejemplo, y mƒs

recientemente de carb€n limpio). Sin embargo, cuando respaldan la e€lica, las centrales de carb€n no pueden

funcionar a su rendimiento €ptimo, que se sit„a cerca del 90% de su potencia. Tienen que quedarse muy por debajo

de este porcentaje, para poder subir sustancialmente su producci€n en el momento en que afloje el viento. Por tanto,

en el modo "respaldo", las centrales t‚rmicas consumen mƒs combustible por kW/h producido. Tambi‚n, al subir y

bajar su producci€n cada vez que cambia la velocidad del viento, se desgasta mƒs la maquinar•a. Este problema del

respaldo en Espa†a se va a tratar de solucionar mediante una interconexi€n con Francia que permita emplear el

sistema europeo como colch€n de la variabilidad e€lica.

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Energ•a e€lica 48

Parque e€lico en Tehachapi Pass, California.

Ademƒs, la variabilidad en la

producci€n de energ•a e€lica tiene 2

importantes consecuencias:

… Para evacuar la electricidad

producida por cada parque e€lico

(que suelen estar situados ademƒsen parajes naturales apartados) es

necesario construir unas l•neas de

alta tensi€n que sean capaces de

conducir el mƒximo de electricidad

que sea capaz de producir la instalaci€n. Sin embargo, la media de tensi€n a conducir serƒ mucho mƒs baja. Esto

significa poner cables 4 veces mƒs gruesos, y a menudo torres mƒs altas, para acomodar correctamente los picos

de viento.

… Es necesario suplir las bajadas de tensi€n e€licas "instantƒneamente" (aumentando la producci€n de las centrales

t‚rmicas), pues sino se hace as• se producir•an, y de hecho se producen apagones generalizados por bajada de

tensi€n. Este problema podr•a solucionarse mediante dispositivos de almacenamiento de energ•a el‚ctrica. Pero la

energ•a el‚ctrica producida no es almacenable: es instantƒneamente consumida o perdida.

Ademƒs, otros problemas son:

… T‚cnicamente, uno de los mayores inconvenientes de los aerogeneradores es el llamado hueco de tensi€n. Ante

uno de estos fen€menos, las protecciones de los aerogeneradores con motores de jaula de ardilla se desconectan

de la red para evitar ser da†ados y, por tanto, provocan nuevas perturbaciones en la red, en este caso, de falta de

suministro. Este problema se soluciona bien mediante la modificaci€n de la aparamenta el‚ctrica de los

arogeneradores, lo que resulta bastante costoso, bien mediante la utilizaci€n de motores s•ncronos aunque es

bastante mƒs fƒcil asegurarse de que la red a la que se va a conectar sea fuerte y estable.

… Uno de los grandes inconvenientes de este tipo de generaci€n, es la dificultad intr•nseca de prever la generaci€ncon antelaci€n. Dado que los sistemas el‚ctricos son operados calculando la generaci€n con un d•a de antelaci€n

en vista del consumo previsto, la aleatoriedad del viento plantea serios problemas. Los „ltimos avances en

previsi€n del viento han mejorado much•simo la situaci€n, pero sigue siendo un problema. Igualmente, grupos de

generaci€n e€lica no pueden utilizarse como nudo oscilante de un sistema.

… Ademƒs de la evidente necesidad de una velocidad m•nima en el viento para poder mover las aspas, existe

tambi‚n una limitaci€n superior: una mƒquina puede estar generando al mƒximo de su potencia, pero si el viento

aumenta lo justo para sobrepasar las especificaciones del aerogenerador, es obligatorio desconectar ese circuito de

la red o cambiar la inclinaci€n de las aspas para que dejen de girar, puesto que con viento de altas velocidades la

estructura puede resultar da†ada por los esfuerzos que aparecen en el eje. La consecuencia inmediata es un

descenso evidente de la producci€n el‚ctrica, a pesar de haber viento en abundancia, y otro factor mƒs de

incertidumbre a la hora de contar con esta energ•a en la red el‚ctrica de consumo.

Aunque estos problemas parecen „nicos a la energ•a e€lica, son comunes a todas las energ•as de origen natural:

… Un panel solar s€lo producirƒ potencia mientras haya suficiente luz solar.

… Una central hidrƒulica de represa s€lo podrƒ producir mientras las condiciones h•dricas y las precipitaciones

permitan la liberaci€n de agua.

… Una central maremotriz s€lo podrƒ producir mientras la actividad acuƒtica lo permita

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Energ•a e€lica 49

Aspectos medioambientales

Molinos en La Mancha, Espa†a, famosos desde la publicaci€n de la novela Don Quijote

de la Mancha en 1605, son un patrimonio nacional.

… Generalmente se combina con

centrales t‚rmicas, lo que lleva a

que existan quienes critican que

realmente no se ahorren demasiadas

emisiones de di€xido de carbono.No obstante, hay que tener en

cuenta que ninguna forma de

producci€n de energ•a tiene el

potencial de cubrir toda la demanda

y la producci€n energ‚tica basada

en renovables es menos

contaminante, por lo que su

aportaci€n a la red el‚ctrica es

netamente positiva.

… Existen parques e€licos en Espa†aen espacios protegidos como

ZEPAs (Zona de Especial

Protecci€n de Aves) y LIC (Lugar

de Importancia Comunitaria) de la Red Natura 2000, lo que es una contradicci€n. Si bien la posible inserci€n de

alguno de estos parques e€licos en las zonas protegidas ZEPAS y LIC tienen un impacto reducido debido al

aprovechamiento natural de los recursos, cuando la expansi€n humana invade estas zonas, alterƒndolas sin que

con ello se produzca ning„n bien.

… Al comienzo de su instalaci€n, los lugares seleccionados para ello coincidieron con las rutas de las aves

migratorias, o zonas donde las aves aprovechan vientos de ladera, lo que hace que entren en conflicto los

aerogeneradores con aves y murci‚lagos. Afortunadamente los niveles de mortandad son muy bajos en

comparaci€n con otras causas como por ejemplo los atropellos (ver grƒfico). Aunque algunos expertos

independientes aseguran que la mortandad es alta. Actualmente los estudios de impacto ambiental necesarios para

el reconocimiento del plan del parque e€lico tienen en consideraci€n la situaci€n ornitol€gica de la zona. Ademƒs,

dado que los aerogeneradores actuales son de baja velocidad de rotaci€n, el problema de choque con las aves se

estƒ reduciendo.

… El impacto paisaj•stico es una nota importante debido a la disposici€n de los elementos horizontales que lo

componen y la aparici€n de un elemento vertical como es el aerogenerador. Producen el llamado efecto discoteca:

este efecto aparece cuando el sol estƒ por detrƒs de los molinos y las sombras de las aspas se proyectan con

regularidad sobre los jardines y las ventanas, parpadeando de tal modo que la gente denomin€ este fen€meno:„efecto discoteca…. Esto, unido al ruido, puede llevar a la gente hasta un alto nivel de estr‚s, con efectos de

consideraci€n para la salud. No obstante, la mejora del dise†o de los aerogeneradores ha permitido ir reduciendo

el ruido que producen.

… La apertura de pistas y la presencia de operarios en los parques e€licos hace que la presencia humana sea

constante en lugares hasta entonces poco transitados. Ello afecta tambi‚n a la fauna.

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Energ•a e€lica 50

V‚ase tambi‚n

… Energ•a e€lica en Espa†a

… Parques e€licos de Espa†a

… Aerogenerador

… Bombas de agua e€licas

… Energ•a… Energ•as renovables

… Energ•as renovables en la Uni€n Europea

… Energ•as renovables en Alemania

… Parques e€licos en Argentina

… Escala de Beaufort, una medida emp•rica para la intensidad del viento.

… Parque e€lico

… Veh•culo cargado con electricidad renovable (en ingl‚s)

… Viento

Referencias

[1] Global Wind Energy Council News (http:/   /  www. gwec. net/  index.  php?id=28).

[2] http:/   /  www. wwindea. org/  home/  images/  stories/  worldwindenergyreport2009_e.  pdf World Wind Energy Association World Wind Energy

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[3] Informe 2008 (http:/   /  www. ree.  es/  sistema_electrico/  informeSEE.  asp) REE

[4] ‡ El carb€n cae a m•nimos hist€ricos en la aportaci€n a la ‡cestaˆ energ‚tica (http:/   /  www. la-cronica.  net/  2009/  01/  21/  comarcas/ 

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[5] ‡ El sistema el‚ctrico espa†ol. S•ntesis 2009 (http:/   /  www. ree. es/  sistema_electrico/  pdf/  infosis/  sintesis_REE_2009. pdf)ˆ (PDF).

Consultado el 11 de octubre de 2010.

[6] M‚ndez, Rafael (09-11-2009). La eƒlica supera por primera vez la mitad de la producciƒn el•ctrica (http:/   /  www. elpais. com/  articulo/ 

sociedad/  eolica/  supera/  primera/  vez/  mitad/  produccion/  electrica/  elpepusoc/  20091109elpepisoc_2/  Tes). El Pa•s. .

[7] Revista "Muy Interesante", A†o XXVII, No.02, pag:12

[8] Espigas el‚ctricas (http:/   /  red-electronica.  blogspot.  com/  2011/  03/  espigas-electricas. html) Consultado el 07/09/2011

[9] A.G. Drachmann, "Heron's Windmill", Centaurus, 7 (1961), pp. 145-151

[10] Ahmad Y Hassan, Donald Routledge Hill (1986). Islamic Technology: An illustrated history, p. 54. Cambridge University Press. ISBN

0-521-42239-6.

[11] Dietrich Lohrmann, "Von der —stlichen zur westlichen Windmhle", Archiv f†r Kulturgeschichte, Vol. 77, Issue 1 (1995), pp.1-30 (18ff.)

[12] Quirky old-style contraptions make water from wind on the mesas of West Texas (http:/   /  www. mysanantonio.  com/  news/  weather/ 

weatherwise/  stories/  MYSA092407.  01A.  State_windmills. 3430a27.  html)

[13] The World Wind Energy Association (WWEA) web site (http:/   /  www. wwindea. org/  ), 2006-04-21

[14] 20 primeros pa•ses por potencia instalada en 2.009 (datos 1 de enero de 2.010) (http:/   /  www. argentinaeolica. org.  ar/  portal/  index.

php?option=com_content&  task=view& id=496&  Itemid=5)

[15] World Wind Energy Association (Hrsg.): Global installed wind power capacity (http:/   /  www. gwec. net/  fileadmin/  documents/ 

PressReleases/  PR_stats_annex_table_2nd_feb_final_final.  pdf). Stand: Ende 2008

[16] Cifras de http:/   /  www. windtech-international.  com/  content/  view/  1045/  1/  y la EWEA[17] http:/   /  www. ree. es/  sistema_electrico/  pdf/  infosis/  Avance_REE_2009_v2.  pdf 

[18] http:/   /  www. wwindea. org/ 

[19] http:/   /  www. wwindea. org/  home/  images/  stories/  worldwindenergyreport2009_e.  pdf World Wind Energy Association World Wind

Energy Report 2009 retrieved 2010 07 21

[20] Europe's new wind energy capacity 23% up in 2006 (http:/   /  www. renewableenergymagazine.  com/  paginas/  Contenidosecciones.

asp?ID=414& Tipo=& Nombre=News), Renewable Energy, 13 de febrero de 2007

[21] The World Factbook (https:/   /  www. cia. gov/  cia/  publications/  factbook/  rankorder/  2042rank.  html)

[22] http:/   /  www. ree. es/  sistema_electrico/  pdf/  infosis/  Avance_REE_2007.  pdf REE avance 2007

[23] http:/   /  www. ree. es/  sala_prensa/  web/  notas_detalle. aspx?id_nota=65.  REE. es

[24] Ce†a, Albeto (2007) Potencial e€lico marino en Espa†a (http:/   /  www. meteosimtruewind.  com/  files/  file/ 

20071122-AEE_METEOSIMTRUEWIND.  pdf) Asociaci€n Empresarial E€lica. Publicado el 2007-11-22. Con aceso el 2007-12-28

[25] En Espa†a no habrƒ parques e€licos marinos en funcionamiento antes de 2014 (http:/  

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www. 

portaldelmedioambiente. 

com/  

2007/  

12/  

03/ en-espana-no-habra-parques-eolicos-marinos-en-funcionamiento-antes-de-2014/  ) Portaldelmedioambiente.com. Publicado el 2007-12-03.

Con acceso el 2007-12-27.

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Energ•a e€lica 51

[26] R.D. 1028/2007, de 20 de julio, por el que se establece el procedimiento administrativo para la tramitaci€n de las solicitudes de autorizaci€n

de instalaciones de generaci€n el‚ctrica en el mar territorial (http:/   /  www. boe. es/  g/  es/  bases_datos/  doc.  php?coleccion=iberlex& id=2007/ 

14657). BOE n. 183. Publicado el 2007-08-01. Con acceso el 2007-12-28.

[27] ‡ Accelerating the move to a low carbon economy (http:/   /  www. carbontrust.  co. uk)ˆ.

[28] ‡ Energ•as Renovables, el periodismo de las energ•as limpias (http:/   /  www. energias-renovables.  com/  paginas/  Contenidosecciones.

asp?Id=14462)ˆ.

[29] http:/   /  bst-tech.  blogspot.  com/  2010/  01/  las-costas-de-reino-unido-albergaran.  html

[30] http:/   /  www. energias-renovables.  com/  paginas/  Contenidosecciones. asp?ID=32& Cod=11874&  Tipo=&Nombre=Bolet%EDn%20E%F3lica

[31] ‡ Gran crecimiento de energ•a e€lica en Am‚rica Latina (http:/   /  erenovable.  com/  2009/  09/  07/ 

gran-crecimiento-de-energia-eolica-en-america-latina/  )ˆ. Consultado el 11 de octubre de 2010.

[32] ‡ Anuario LAWEA 2009-2010 (http:/   /  www. lawea. org/  YearBook/  2009-2010/  EspanolFinal/  index.  html)ˆ. Consultado el 11 de octubre

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[33] ‡ Generaci€n de Electricidad en M‚xico (http:/   /  www. explorandomexico.  com. mx/  about-mexico/  6/  67/  )ˆ. Consultado el 11 de octubre de

2010.

Enlaces externos

… Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Energ€a e•licaCommons.

… Consejo Mundial de Energ•a E€lica (http:/   /  www.gwec.net) (GWEC)… The World Wind Energy Association WWEA (http:/   /  www. wwindea. org)

… www.world-wind-energy.info (http:/   /  www. world-wind-energy. info/  ) - pƒgina web de t‚cnica, planificaci€n,

etc. de la energ•a e€lica, presentado para la Asociaci€n Mundial de Energ•a E€lica WWEA (ingl‚s y alemƒn)

… Sobre el origen del viento y su utilizaci€n (http:/   /  www.windpower. org/  es/  tour/  wres/  index. htm)

… Remapping the World, mapa mundial de intensidad del viento (http:/   /  www. remappingtheworld.com/  schedule.

html)

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52

Energ•a de origen vegetal

Biomasa

Panicum virgatum, una planta resistente

empleada para producir biocombustibles.

El ma•z, ejemplo de planta utilizada para la

fabricaci€n de biocombustibles.

Biomasa, seg„n el Diccionario de la Real Academia Espa†ola, tiene

dos acepciones:

1. f. Biol. Materia total de los seres que viven en un lugar

determinado, expresada en peso por unidad de ƒrea o de volumen.

2. f. Biol. Materia orgƒnica originada en un proceso biol€gico,

espontƒneo o provocado, utilizable como fuente de energ•a.[1]

La primera acepci€n se utiliza habitualmente en Ecolog•a. La segunda

acepci€n, mƒs restringida, se refiere a la biomasa '„til' en t‚rminos

energ‚ticos: las plantas transforman la energ•a radiante del Sol en

energ•a qu•mica a trav‚s de la fotos•ntesis, y parte de esa energ•a

qu•mica queda almacenada en forma de materia orgƒnica; la energ•a

qu•mica de la biomasa puede recuperarse quemƒndola directamente o

transformƒndola en combustible (‚sta es la „nica acepci€n recogida en

la wikipedia inglesa en junio de 2008).

Un equ•voco muy com„n es confundir 'materia orgƒnica' con 'materia

viva', pero basta considerar un ƒrbol, en el que la mayor parte de la

masa estƒ muerta, para deshacer el equ•voco; de hecho, es

precisamente la biomasa 'muerta' la que en el ƒrbol resulta mƒs „til ent‚rminos energ‚ticos. Se trata de un debate importante en ecolog•a,

como muestra esta apreciaci€n de Margalef (1980:12):

Todo ec€logo empe†ado en estimar la biomasa de un bosque se

enfrenta, tarde o temprano, con un problema. ’Deberƒ incluir tambi‚n

la madera, y quizƒs incluso la hojarasca y el mantillo? Una gran

proporci€n de la madera no se puede calificar de materia viva, pero es

importante como elemento de estructura y de transporte, y la materia

orgƒnica del suelo es tambi‚n un factor de estructura.

Otro equ•voco muy com„n es utilizar 'biomasa' como sin€nimo de laenerg•a „til que puede extraerse de ella, lo que genera bastante

confusi€n debido a que la relaci€n entre la energ•a „til y la biomasa es

muy variable y depende de innumerables factores. Para empezar, la

energ•a „til puede extraerse por combusti€n directa de biomasa

(madera, excrementos animales, etc), pero tambi‚n de la combusti€n

de combustibles obtenidos de ella mediante transformaciones f•sicas o

qu•micas (gas metano de los residuos orgƒnicos, por ejemplo),

procesos en los que 'siempre' se pierde algo de la energ•a „til original.

Ademƒs, la biomasa puede ser „til directamente como materia orgƒnica en forma de abono y tratamiento de suelos

(por ejemplo, el uso de esti‚rcol o de coberturas vegetales). Y por supuesto no puede olvidarse su utilidad mƒscom„n: servir de alimento a muy diversos organismos, la humanidad incluida (v‚ase 'cadena tr€fica').

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Biomasa 53

La biomasa de la madera, residuos agr•colas y esti‚rcol contin„a siendo una fuente principal de energ•a y materia

„tiles en pa•ses poco industrializados.

En la primera acepci€n, es la masa total de toda la materia que forma un organismo, una poblaci€n o un ecosistema y

tiende a mantenerse mƒs o menos constante. Su medida es dif•cil en el caso de los ecosistemas. Por lo general, se da

en unidades de masa por cada unidad de superficie. Es frecuente medir la materia seca (excluyendo el agua). En la

pluviselva del Amazonas puede haber una biomasa de plantas de 1.100 toneladas por hectƒrea de tierra.Pero mucho mƒs frecuente es el inter‚s en la 'producci€n neta' de un ecosistema, es decir, la nueva materia orgƒnica

generada en la unidad de superficie a lo largo de una unidad tiempo, por ejemplo, en una hectƒrea y a lo largo de un

a†o. En teor•a, en un ecosistema que ha alcanzado el cl•max la producci€n neta es nula o muy peque†a: el ecosistema

simplemente renueva su biomasa sin crecimiento a la vez que la biomasa total alcanza su valor mƒximo. Por ello la

biomasa es uno de los atributos mƒs relevantes para caracterizar el estado de un ecosistema o el proceso de sucesi€n

ecol€gica en un territorio (v‚ase, por ejemplo, Odum, 1969).

En t‚rminos energ‚ticos, se puede utilizar directamente, como es el caso de la le†a, o indirectamente en forma de los

biocombustibles (n€tese que el etanol puede obtenerse del vino por destilaci€n): 'biomasa' debe reservarse para

denominar la materia prima empleada en la fabricaci€n de biocombustibles.

La biomasa podr•a proporcionar energ•as sustitutivas a los combustibles f€siles, gracias a agrocombustibles l•quidos

(como el biodi‚sel o el bioetanol), gaseosos (gas metano) o s€lidos (le†a), pero todo depende de que no se emplee

mƒs biomasa que la producci€n neta del ecosistema explotado, de que no se incurra en otros consumos de

combustibles en los procesos de transformaci€n, y de que la utilidad energ‚tica sea la mƒs oportuna frente a otros

usos posibles (como abono y alimento, v‚ase la discusi€n que para Espa†a plantea Carpintero, 2006).

Actualmente (2009), la biomasa proporciona combustibles complementarios a los f€siles, ayudando al crecimiento

del consumo mundial (y de sus correspondientes impactos ambientales), sobre todo en el sector transporte (Estevan,

2008). Este hecho contribuye a la ya amplia apropiaci€n humana del producto total de la fotos•ntesis en el planeta,

que supera actualmente mƒs de la mitad del total (Naredo y Valero, 1999), apropiaci€n en la que competimos con el

resto de las especies.

Clasificaci•n

La biomasa, como recurso energ‚tico, puede clasificarse en biomasa natural, residual y los cultivos energ‚ticos.[2]

… La biomasa natural es la que se produce en la naturaleza sin intervenci€n humana. Por ejemplo, la ca•da natural de

ramas de los ƒrboles ( poda natural) en los bosques.

… La biomasa residual es el subproducto o residuo generado en las actividades agr•colas (poda, rastrojos, etc.),

silv•colas y ganaderas, as• como residuos de la industria agroalimentaria (alpechines, bagazos, cƒscaras, vinazas,

etc.) y en la industria de transformaci€n de la madera (aserraderos, fƒbricas de papel, muebles, etc.), as• como

residuos de depuradoras y el reciclado de aceites.

… Los cultivos energ‚ticos son aquellos que estƒn destinados a la producci€n de biocombustibles. Ademƒs de los

cultivos existentes para la industria alimentaria (cereales y remolacha para producci€n de bioetanol y oleaginosas

para producci€n de biodi‚sel), existen otros cultivos como los lignocelul€sicos forestales y herbƒceos.

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Biomasa 54

Obtenci•n de agrocarburantes

Hay varias maneras de clasificar los distintos combustibles que pueden obtenerse a partir de la biomasa. Quizƒs la

mƒs pertinente es por el proceso de producci€n necesario antes de que el combustible est‚ listo para el uso.

… Uso directo. La biomasa empleada sufre s€lo transformaciones f•sicas antes de su combusti€n, caso de la madera

o la paja. Puede tratarse de residuos de otros usos: poda de ƒrboles, restos de carpinter•a, etc.

… Fermentaci€n alcoh€lica. Se trata del mismo proceso utilizado para producir bebidas alcoh€licas. Consta de una

fermentaci€n anaer€bica liderada por levaduras en las que una mezcla de az„cares y agua (mosto) se transforma

en una mezcla de alcohol y agua con emisi€n de di€xido de carbono. Para obtener finalmente etanol es necesario

un proceso de destilaci€n en el que se elimine el agua de la mezcla. Al tratarse de etanol como combustible no

puede emplearse aqu• el m‚todo tradicional de destilaci€n en alambique, pues se perder•a mƒs energ•a que la

obtenida. Cuando se parte de una materia prima seca (cereales) es necesario producir primero un mosto azucarado

mediante distintos procesos de triturado, hidr€lisis ƒcida y separaci€n de mezclas.

… Transformaci€n de ƒcidos grasos. Aceites vegetales y grasas animales pueden transformarse en una mezcla de

hidrocarburos similar al di‚sel a trav‚s de un complejo proceso de esterificaci€n, eliminaci€n de agua,

transesterificaci€n, y destilaci€n con metanol, al final del cual se obtiene tambi‚n glicerina y jab€n.… Descomposici€n anaer€bica. Se trata de nuevo de un proceso liderado por bacterias espec•ficas que permite

obtener metano en forma de biogƒs a partir de residuos orgƒnicos, fundamentalmente excrementos animales. A la

vez se obtiene como un subproducto abono para suelos.

Biomasa como energ€a alternativa

En todos estos procesos hay que analizar algunas caracter•sticas a la hora de enjuiciar si el combustible obtenido

puede considerarse una fuente renovable de energ•a:

… Emisiones de CO2

(di€xido de carbono). En general, el uso de biomasa o de sus derivados puede considerarse

neutro en t‚rminos de emisiones netas si s•lo se emplea en cantidades a lo sumo iguales a la producci€n neta debiomasa del ecosistema que se explota. Tal es el caso de los usos tradicionales (uso de los restos de poda como

le†a, cocinas de bosta, etc.) si no se supera la capacidad de carga del territorio.

… En los procesos industriales, puesto que resulta inevitable el uso de otras fuentes de energ•a (en la construcci€n

de la maquinaria, en el transporte de materiales y en algunos de los procesos imprescindibles, como el empleo

de maquinaria agr•cola durante el cultivo de materia prima), las emisiones producidas por esas fuentes se

contabilizan como emisiones netas. En procesos poco intensivos en energ•a pueden conseguirse combustibles

con emisiones netas significativamente menores que las de combustibles f€siles comparables. Sin embargo, el

uso de procesos inadecuados (como ser•a la destilaci€n con alambique tradicional para la fabricaci€n de

orujos) puede conducir a combustibles con mayores emisiones.

… Hay que analizar tambi‚n si se producen otras emisiones de gases de efecto invernadero. Por ejemplo, en laproducci€n de biogƒs, un escape accidental puede dar al traste con el balance cero de emisiones, puesto que el

metano tiene un potencial 21 veces superior al di€xido de carbono, seg„n el IPCC.

… Tanto en el balance de emisiones como en el balance de energ•a „til no debe olvidarse la contabilidad de los

inputs indirectos de energ•a, tal es el caso de la energ•a incorporada en el agua dulce empleada. La importancia de

estos inputs depende de cada proceso, en el caso del biodiesel, por ejemplo, se estima un consumo de 20

kilogramos de agua por cada kilogramo de combustible: dependiendo del contexto industrial la energ•a

incorporada en el agua podr•a ser superior a la del combustible obtenido (Estevan, 2008: Cuadro 1 [3]).

… Si la materia prima empleada procede de residuos, estos combustibles ayudan al reciclaje. Pero siempre hay que

considerar si la producci€n de combustibles es el mejor uso posible para un residuo concreto.

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Biomasa 55

… Si la materia prima empleada procede de cultivos, hay que considerar si ‚ste es el mejor uso posible del suelo

frente a otras alternativas (cultivos alimentarios, reforestaci€n, etc). Esta consideraci€n depende sobre manera de

las circunstancias concretas de cada territorio.

… Algunos de estos combustibles (bioetanol, por ejemplo) no emiten contaminantes sulfurados o nitrogenados, ni

apenas part•culas s€lidas; pero otros s• (por ejemplo, la combusti€n directa de madera).

… Otras caracter•sticas de la biomasa[4]

.

Desventajas

… Quizƒ el mayor problema que pueden generar estos procesos es la utilizaci€n de cultivos de vegetales comestibles

(sirva como ejemplo el ma•z, muy adecuado para estos usos), o el cambio de cultivo en tierras, hasta ese momento

dedicadas a la alimentaci€n, al cultivo de vegetales destinados a producir biocombustibles, que los pa•ses ricos

pueden pagar, pero a costa de encarecer la dieta de los pa•ses mƒs pobres, aumentando el problema del hambre en

el mundo.

… La incineraci€n puede resultar peligrosa y producen sustancias toxicas. Por ello se deben utilizar filtros y realizar

la combusti€n a temperaturas mayores a los 900 ‹C.

… No existen demasiados lugares id€neos para su aprovechamiento ventajoso.… Al subir los precios se financia la tala de bosques nativos que serƒn reemplazados por cultivos de productos con

destino a biocombustible.

Procesos especiales para el uso de biomasa

Existen procesos termoqu•micos que mediante reacciones exot‚rmicas transforman parte de la energ•a qu•mica de la

biomasa en energ•a t‚rmica. Dentro de estos m‚todos se encuentran la combusti€n y la pir€lisis. La energ•a t‚rmica

obtenida puede utilizarse para calefacci€n; para uso industrial, como la generaci€n de vapor; o para transformarla en

otro tipo de energ•a, como la energ•a el‚ctrica o la energ•a mecƒnica.

La combusti€n completa de hidrocarburos consiste en la oxidaci€n de ‚stos por el ox•geno del aire, obteniendo comoproductos de la reacci€n vapor de agua y di€xido de carbono y energ•a t‚rmica.

Desde la Edad Antigua se obtiene carb€n vegetal mediante pir€lisis, que consiste en la combusti€n incompleta de

biomasa a unos 500 oC con d‚ficit de ox•geno. El humo producido en esa combusti€n es una mezcla de mon€xido y

di€xido de carbono, hidr€geno e hidrocarburos ligeros.

Referencias

[1] ‡ biomasa (http:/   /  buscon. rae. es/  draeI/  SrvltConsulta?TIPO_BUS=3& LEMA=biomasa)ˆ, Diccionario de la lengua espa…ola (vig‚sima

segunda edici€n), Real Academia Espa†ola, 2001,

[2] Castells, Xavier El•as; Cadavid, Carlos (2005). Clasificaciƒn de la biomasa (http:/   /  books.  google.  com/  books?id=KBTPxIi6IRsC&

pg=PA118), en Tratamiento y valorizaciƒn energ•tica de residuos (http:/   /  books.  google.  com/  books?id=KBTPxIi6IRsC& hl=es). EdicionesD•az de Santos. Pƒg 118. ISBN 978-84-7978-694-6.

[3] http:/   /  habitat.aq.upm.  es/  bioc/  aaest. html#c-agricultura

[4] http:/   /  www. economiadelaenergia.  com/  2010/  11/  biomasa-que-es-la-biomasa.  html

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Biomasa 56

V‚ase tambi‚n

… Portal:Energ•a. Contenido relacionado con Energ€a.… Energ•a renovable

… Energ•a geot‚rmica

… Central hidroel‚ctrica

… Energ•a solar… Energ•a mareomotriz

… Energ•a undimotriz

… Energ•a e€lica

… Energ•a hidrƒulica

Referencias

… Estevan, Antonio (2008). ‡ Biocombustibles: la agricultura al servicio del autom€vil (http:/   /  habitat. aq. upm. es/ 

bioc/  aaest. html)ˆ. El ecologista (56). ISSN 1575-2712.

… Margalef, Ram€n (1980). La biosfera, entre la termodin„mica y el juego. Barcelona: Ediciones Omegas. ISBN84-282-0585-X.

… Naredo, Jos‚ Manuel; Antonio Valero (1999). Desarrollo econƒmico y deterioro ecolƒgico. Madrid, Fundaci€n

Argentaria y Visor Distrib.

… Odum, Eugene P. (1969). ‡ The Strategy of Ecosystem Development. (http:/   /  habitat. aq. upm. es/  boletin/  n26/ 

aeodu. en. html)ˆ. Science 164. pp. 262-270.

… Carpintero, Oscar (2006). ‡ Biocombustibles y uso energ‚tico de la biomasa: un anƒlisis cr•tico (http:/   /  habitat.

aq. upm. es/  bioc/  aocar. html)ˆ. El ecologista (49). ISSN 1575-2712.

Enlaces externos… Biocombustibles (http:/   /  www. zonaeconomica. com/  biocombustibles) Art•culo en Zonaeconomica

… Folleto informativo de la Comunidad de Madrid (Espa†a) (http:/   /  www. energias-renovables. com/  Productos/ 

pdf/  cuaderno_BIOMASA. pdf) (20 pƒginas)

… Gasificaci€n y biomasa: una simbiosis de futuro (http:/   /  www. torres-refrigeracion.com/  pdf/  art_gas_026. pdf)

(22 pƒginas, 2006)

… Programa BIOMCASA (http:/   /  www.idae. es/  index. php/  mod. pags/  mem. detalle/  idpag. 477) del IDAE.

… Conceptos bƒsicos de calderas de pelets. (http:/   /  www. lansolar. com/  paginas/  revista/  PELLET.pdf)

… Presente y futuro de la Biomasa en Espa†a (http:/   /  www. caloryfrio. com/  201012226760/ 

calefaccion-y-agua-caliente/  biomasa/  biomasa. html)

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Biogƒs 57

Biogƒs

El biogƒs es un gas combustible que se genera en medios naturales o en dispositivos espec•ficos, por las reacciones

de biodegradaci€n de la materia orgƒnica, mediante la acci€n de microorganismos (bacterias metanog‚nicas, etc.) y

otros factores, en ausencia de ox•geno (esto es, en un ambiente anaer€bico). Este gas se ha venido llamando gas de

los pantanos, puesto que en ellos se produce una biodegradaci€n de residuos vegetales semejante a la descrita.

El biogƒs por descomposici•n anaer•bica

La producci€n de biogƒs por descomposici€n anaer€bica es un modo considerado „til para tratar residuos

biodegradables, ya que produce un combustible de valor ademƒs de generar un efluente que puede aplicarse como

acondicionador de suelo o abono gen‚rico.

El resultado es una mezcla constituida por metano (CH4) en una proporci€n que oscila entre un 40% y un 70%, y

di€xido de carbono (CO2), conteniendo peque†as proporciones de otros gases como hidr€geno (H

2), nitr€geno (N

2),

ox•geno (O2) y sulfuro de hidr€geno ( H

2S).[1] El biogƒs tiene como promedio un poder calor•fico entre 18,8 y 23,4

megajulios por m˜.Este gas se puede utilizar para producir energ•a el‚ctrica mediante turbinas o plantas generadoras a gas, en hornos,

estufas, secadores, calderas u otros sistemas de combusti€n a gas, debidamente adaptados para tal efecto.

Biodigestor

Equipamento para reciclaje de esti‚rcol fƒcil de construir.

Un biodigestor es un sistema natural que

aprovecha la digesti€n anaerobia (en

ausencia de ox•geno) de las bacterias que ya

habitan en el esti‚rcol, para transformar ‚ste

en biogƒs y fertilizante. El biogƒs puede serempleado como combustible en las

cocinas[2] e iluminaci€n, y en grandes

instalaciones se puede utilizar para

alimentar un generador que produzca

electricidad. El fertilizante, llamado biol,

inicialmente se ha considerado un producto

secundario, pero actualmente se estƒ

considerando de la misma importancia, o

mayor, que el biogƒs, ya que provee a las

familias campesinas de un fertilizantenatural que mejora mucho el rendimiento de

las cosechas.

Los biodigestores familiares de bajo costo

han sido desarrollados y estƒn ampliamente implantados en pa•ses del sureste asiƒtico, pero en Sudam‚rica, solo

pa•ses como Argentina, Cuba, Colombia y Brasil tienen desarrollada esta tecnolog•a. Estos modelos de biodigestores

familiares, construidos a partir de mangas de polietileno tubular, se caracterizan por su bajo costo, fƒcil instalaci€n y

mantenimiento, as• como por requerir s€lo de materiales locales para su construcci€n. Por ello se consideran una

‡tecnolog•a apropiadaˆ.

La falta de le†a para cocinar en diferentes regiones de Bolivia hacen a estos sistemas interesantes para su difusi€n,divulgaci€n y diseminaci€n a gran escala. Las familias dedicadas a la agricultura suelen ser propietarias de peque†as

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Biogƒs 58

cantidades de ganado (dos o tres vacas, por ejemplo) y pueden, por tanto, aprovechar el esti‚rcol para producir su

propio combustible y un fertilizante natural mejorado. Se debe considerar que el esti‚rcol acumulado cerca de las

viviendas supone un foco de infecci€n, olores y moscas que desaparecerƒn al ser introducido el esti‚rcol diariamente

en el biodigestor familiar. Tambi‚n es importante recordar la cantidad de enfermedades respiratorias que sufren,

principalmente las mujeres, por la inhalaci€n de humo al cocinar en espacios cerrados con le†a o bosta seca. La

combusti€n del biogƒs no produce humos visibles y su carga en ceniza es infinitamente menor que el humo

proveniente de la quema de madera.

En el caso de Bolivia, donde existen tres regiones diferenciadas como altiplano, valle y tr€pico, esta tecnolog•a fue

introducida en el a†o 2002 en Mizque, (2.200 msnm Cochabamba) como parte de la transferencia tecnol€gica a una

ONG cochabambina. Desde entonces, en constante colaboraci€n por Internet con instituciones de Camboya,

Vietnam y Australia, y la ONG de Cochabamba, estos sistemas han sido adaptados al altiplano. La primera

experiencia fue en el a†o 2003 instalando un biodigestor experimental a 4.100 msnm que aprovechaba el efecto

invernadero. Este dise†o preliminar sufri€ un desarrollo para abaratar costes y adaptarlo a las condiciones rurales

manteniendo el esp•ritu de tecnolog•a apropiada. Son tres los l•mites bƒsicos de los biodigestores: la disponibilidad

de agua para hacer la mezcla con el esti‚rcol que serƒ introducida en el biodigestor, la cantidad de ganado que posea

la familia (tres vacas son suficientes) y la apropiaci€n de la tecnolog•a por parte de la familia.

Los biodigestores familiares de bajo costo

Este modelo de biodigestor consiste en aprovechar el polietileno tubular (de color negro en este caso) empleado en

su color natural transparente en capas solares, para disponer de una cƒmara de varios metros c„bicos cerrada

herm‚ticamente. Este hermetismo es esencial para que se produzcan las reacciones biol€gicas anaerobias.

El film de polietileno tubular se amarra por sus extremos a tuber•as de conducci€n, de unas seis pulgadas de

diƒmetro, con tiras de liga recicladas de las cƒmaras de las ruedas de los autos. Con este sistema, calculando

convenientemente la inclinaci€n de dichas tuber•as, se obtiene un tanque herm‚tico. Al ser flexible el polietileno

tubular, es necesario construir una ‡cunaˆ que lo albergue, ya sea cavando una zanja o levantando dos paredes

paralelas.

Una de las tuber•as servirƒ como entrada de materia prima (mezcla de esti‚rcol con agua de 1:4). En el biodigestor se

alcanza finalmente un equilibrio de nivel hidrƒulico, por el cual, seg„n la cantidad de esti‚rcol mezclado con agua

que se introduzca, saldrƒ una determinada cantidad de fertilizante por la tuber•a del otro extremo.

Debido a la ausencia de ox•geno en el interior de la cƒmara herm‚tica, las bacterias anaerobias contenidas en el

propio esti‚rcol comienzan a digerirlo. Primeramente se produce una fase de hidr€lisis y fermentaci€n,

posteriormente una acetog‚nesis y finalmente la metanog‚nesis por la cual se produce metano. El producto gaseoso

llamado biogƒs realmente tiene otros gases en su composici€n, como son di€xido de carbono (20-40%), nitr€geno

molecular (2-3%) y sulfh•drico (0,5-2%), siendo el metano el mƒs abundante con un 60-80%.

La conducci€n de biogƒs hasta la cocina se hace directa, manteniendo todo el sistema a la misma presi€n: entre 8 y13 cm de columna de agua dependiendo de la altura y el tipo de fog€n. Esta presi€n se alcanza incorporando en la

conducci€n una vƒlvula de seguridad construida a partir de una botella de refresco. Se incluye un ‡teeˆ en la

conducci€n, y mientras sigue la l•nea de gas, el tercer extremo de la tuber•a se introduce en el agua contenida en la

botella de 8 a 13 cm. Tambi‚n se a†ade un reservorio, o almac‚n de biogƒs, en la conducci€n, permitiendo almacenar

unos 2 o 3 metros c„bicos de biogƒs.

Estos sistemas adaptados para altiplano han de ser ubicados en ‡cunasˆ enterradas para aprovechar la inercia t‚rmica

del suelo, o bien dos paredes gruesas de adobe en caso de que no se pueda cavar. Ademƒs se encierran los

biodigestores en un invernadero de una sola agua, apoyado sobre las paredes laterales de adobe. En el caso de

biodigestores de tr€pico o valle, el invernadero es innecesario pero se ha de proteger el plƒstico con una semisombra.

Los costes en materiales de un biodigestor pueden variar de 110 d€lares para tr€pico a 170 d€lares para altiplano, ya

que en la altura tienen mayores dimensiones y requieren de carpa solar.

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Biogƒs 59

Adaptaci•n de los biodigestores

Los biodigestores deben ser dise†ados de acuerdo con su finalidad, la disposici€n de ganado y tipo, y la temperatura

a la que van a trabajar. Un biodigestor puede ser dise†ado para eliminar todo el esti‚rcol producido en una granja de

cerdos, o bien como herramienta de saneamiento bƒsico en un colegio. Otro objetivo ser•a el de proveer de cinco

horas de combusti€n en una cocina a una familia, para lo que ya sabemos que se requieren 20 kilos de esti‚rcol

fresco diariamente. Como se coment€ anteriormente, el fertilizante l•quido obtenido es muy preciado, y unbiodigestor dise†ado para tal fin ha permitir que la materia prima est‚ mƒs tiempo en el interior de la cƒmara

herm‚tica, as• como reducir la mezcla con agua a 1:3.

La temperatura ambiente en que va a trabajar el biodigestor indica el tiempo de retenci€n necesario para que las

bacterias puedan digerir la materia. En ambientes de 30 ‹C se requieren unos 10 d•as, a 20 ‹C unos 25 y en altiplano,

con invernadero, la temperatura de trabajo es de unos 10 ‹C de media, y se requieren 55 d•as de tiempo de retenci€n.

Es por esto que para una misma cantidad de materia prima entrante se requiere un volumen cinco veces mayor para

la cƒmara herm‚tica en el altiplano que en el tr€pico.

Lecciones aprendidas en divulgaci•n y diseminaci•n

En todo este proceso de desarrollo, divulgaci€n y diseminaci€n de esta tecnolog•a en Bolivia hay varias lecciones

aprendidas. La introducci€n de los biodigestores en una familia significa que ya no se requiere buscar le†a

diariamente para cocinar, tarea normalmente asignada a las mujeres y ni†os. Por ello es necesario que sea la mujer la

que se apropie de la tecnolog•a como nuevo combustible para cocinar. Incluso para hacer las cocinas de biogƒs se

han adaptado las cocinas tradicionales de barro mejorado para que la combusti€n de biogƒs sea mƒs eficiente. Esta

liberaci€n de la carga de trabajo de las mujeres implica mayor disponibilidad de tiempo para otros usos productivos,

capacitaci€n, participaci€n social, etc. Por otro lado, la producci€n de fertilizante despierta mayor inter‚s en el

hombre, ya que suele ocuparse de los cultivos, y por tanto es importante capacitarle convenientemente en su uso, de

forma que ‚l tambi‚n se apropie de la tecnolog•a que le provee de un fertilizante ecol€gico y natural. Los ni†os y

ni†as tambi‚n es importante tenerlos en cuenta, y hacerlos part•cipes como parte de la familia, evitando que en juegos o vandalismo, pudieran da†ar el biodigestor.

La estrategia para la divulgaci€n y diseminaci€n de esta tecnolog•a que se ha visto mƒs acertada es a trav‚s de

biodigestores demostrativos. Esto es, instalar uno o dos biodigestores por comunidad, en una granja municipal si hay

inter‚s de las autoridades o en granjas o centros educacionales ‡modeloˆ que existan, de forma que los vecinos vean

su funcionamiento, manejo y beneficios. Esta estrategia no es agresiva y se da a conocer una tecnolog•a nueva, de

modo que las familias tendrƒn informaci€n y criterios propios para decidir la conveniencia de introducir, o no, un

biodigestor en sus viviendas y manejo agropecuario. En posteriores visitas a las comunidades se puede hacer ya una

diseminaci€n mayor a las familias interesadas.

Una lecci€n de „ltima hora aprendida es introducir los biodigestores demostrativos en dos familias a la vez en una

comunidad, de forma que se genera un apoyo mutuo entre ambas familias en cuanto a trabajo, dudas y transmisi€n

de conocimiento. La participaci€n de la familia en toda la instalaci€n de biodigestor ayuda a su apropiaci€n y

entendimiento de la tecnolog•a. Se han dado casos en los que la familia ha desmontado y vuelto a montar un

biodigestor por considerar otra ubicaci€n mƒs id€nea, o para repararlo. El trabajo propio de la familia cavando la

zanja que servirƒ de ‡cunaˆ, instalando la l•nea de biogƒs desde el biodigestor hasta la cocina es importante valorarlo.

Cuando un biodigestor se instala se realiza su primer llenado con gran cantidad de esti‚rcol y agua, hasta que el lodo

interior tape las bocas de las tuber•as de entrada y salida para asegurar una atm€sfera anaer€bia. Es importante hacer

un seguimiento posterior, puesto que el biodigestor tardarƒ tantos d•as como tiempo de retenci€n se haya considerado

para entrar en plena producci€n de biogƒs y fertilizante. En el caso del altiplano esto puede suponer dos meses

cargando diariamente un biodigestor que a„n no da los productos esperados, y por tanto es necesario acompa†ar y

apoyar a la familia en este proceso para que sienta que el trabajo no es vano.

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Biogƒs 60

Es importante aprovechar las estructuras sociales propias de cada lugar, como por ejemplo la asociaci€n de

productores de leche local u otros tipos de asociaciones. De esta manera ya existe una forma de representaci€n, de

comunicaci€n, convocatoria y de control interno que no es necesario generar con cada nuevo proyecto.

En caso de existir subvenciones monetarias para adquirir los materiales, ya sea por parte de ONGs, municipios o

cualquier otro tipo de ayuda, nunca ha de ser total, y por tanto hay que hacer part•cipe a la familia en los costos. Es

importante que la familia no solo ponga parte de la mano de obra para la construcci€n de la ‡cunaˆ, sino que ademƒsaporte dinero. Esta cantidad de dinero puede ser variable de acuerdo al contexto social, pero es recomendable que no

sea inferior a los 30$us. De esta forma las familias que decidan instalar un biodigestor, lo harƒn en un grado muy

importante de apropiaci€n de la tecnolog•a, ademƒs que obliga a la instituci€n o promotor a tener una

responsabilidad y dar garant•a en los materiales empleados y en el funcionamiento del sistema. De otro modo, tanto

la apropiaci€n de la tecnolog•a por parte de la familia as• como el compromiso del buen hacer del instalador pueden

ser menores.

Talleres de difusi•n de la tecnolog€a

Disponiendo de una tecnolog•a apropiada, de gran potencial en Bolivia, pero de poca difusi€n, divulgaci€n y

diseminaci€n, la mejor forma de comenzar es a trav‚s de talleres prƒcticos. El objetivo de estos talleres es capacitar a

personas en el dise†o, instalaci€n, propuesta y ejecuci€n de proyectos de diseminaci€n de biodigestores.

Los talleres se plantean de forma intensiva con una duraci€n de cuatro d•as. El primer d•a se tratan los conceptos

biol€gicos que rigen este sistema natural, se dan las claves y parƒmetros para su dise†o seg„n el objetivo del

biodigestor (generaci€n de biogƒs, producci€n de fertilizante o de manejo de residuos orgƒnicos por criterios

medioambientales). Ademƒs se invita a personas con experiencia en biogƒs, proyectos de biodigestores, manejo del

fertilizante, etc. para que compartan sus experiencias con los asistentes.

El segundo d•a resulta el mƒs interesante, ya que se traslada a los participantes a alguna comunidad campesina

cercana para la instalaci€n de un biodigestor. Previamente la familia ya ha construido la cuna donde se albergarƒ el

biodigestor. Durante una ma†ana se trabaja junto con los participantes y la familia en la instalaci€n, paso por paso,del biodigestor. Este d•a sirve de clase prƒctica al taller, no s€lo en cuanto a tecnolog•a, sino tambi‚n en la

capacitaci€n de la familia en su construcci€n, manejo y mantenimiento.

Y el tercer d•a se imparten clases sobre la ejecuci€n de proyectos, su identificaci€n, planificaci€n, presupuestos y

forma de diseminaci€n y ejecuci€n. A la tarde, en una mesa redonda entre todos los participantes, se plantea las

formas de financiamiento y sostenibilidad de esta tecnolog•a a medio plazo en Bolivia. Ademƒs se realiza un mapeo

nacional de los primeros proyectos que coordinar•an las instituciones participantes en el taller. A partir de estos

talleres son varias las instituciones que deciden incorporar a los biodigestores familiares de bajo costo en sus

programas de desarrollo rural. Es importante subvencionar inicialmente la tecnolog•a.

Referencias

[1] Basic Information on Biogas (http:/   /  www. kolumbus.  fi/  suomen.  biokaasukeskus/  en/  enperus.  html), www.kolumbus.fi, consultado

20/07/2008.

[2] Contenido editorial de uncomo.com (2011). ‡ C€mo hacer una cocina de biogƒs (http:/   /  www. uncomo.  com/  articulo/ 

como-hacer-una-cocina-de-biogas-2032.  html)ˆ. uncomo.com. 2032. . En el art•culo se explica como hacer una cocina de biogƒs

Enlaces externos

… Video producci€n de biogƒs y valorizaci€n de efluentes en plantas productoras de Aceite de Palma en Honduras.

(http:/   /  www.youtube. com/  watch?v=mBX70MviOV0:)

… Libro gratuito: Gu•a de Dise†o y manual de instalaci€n de Biodigestores Familiares de bajo costo. (http:/   /  grecdh.

upc. edu/  publicacions/  llibres/  documents/  2008_jmh_guia_biodigestores. pdf)

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Biogƒs 61

… Video de construcci€n de un biodigestor en el Altiplano, Bolivia. (http:/   /  www. youtube.com/ 

watch?v=3Sl0XEN5Bgo)

… Video de construcci€n reservotrios de biogas verticales, Bolivia. (http:/   /  www. youtube. com/ 

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… Experiencia de transferencia tecnol€gica de biodigestores familiares en Bolivia (http:/   /  www. lrrd. org/  lrrd19/ 

12/  mart19192. htm)

… Digestores anaerobios term€filos (http:/   /  www.ogin.  nl/  )

… Ejemplo de construcci€n de un digestor (http:/   /  www. cubasolar. cu/  biblioteca/  energia/  Energia34/  HTML/ 

articulo03. htm)

… Uso de grasas para mejorar la calidad del biogƒs (http:/   /  usi. earth. ac. cr/  tierratropical/  archivos-de-usuario/ 

Edicion/  52_v3. 2-03_DiasKreling. pdf)

… The Biogasmax European project of Biogas (http:/   /  www.biogasmax. eu)

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… Biogƒs en Costa Rica (http:/   /  www.ruralcostarica. com/  biogas-spanish. html)

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www. 

proteger. 

org. 

ar/  

tecnologia)… Biodieselspain.com Noticias y Marketplace sobre Biogƒs y biocarburantes en Espa†a (http:/   /  www.

biodieselspain. com)

… Desarrollo sostenible en la India gracias al Biogƒs (http:/   /  www.youtube. com/  watch?v=2-jSb_zXWFA)

… Art•culo t‚cnico sobre las instalaciones para la explotaci€n del Biogƒs (http:/   /  www. energiasurdeeuropa. com/ 

index. php?option=com_content& task=view& id=79& Itemid=75)

… Web sobre diferentes proyectos de biogƒs y digesti€n anaerobia (http:/   /  www. levenger.es)

… AEBIG, Asociaci€n espa†ola de Biogƒs (http:/   /  www. aebig.org)

Digesti•n anaer•bica

Digestores anaer€bicos en Tel-Aviv, Israel

La digesti•n anaer•bica es el proceso

en el cual microorganismos

descomponen material biodegradable

en ausencia de ox•geno. Este proceso

genera diversos gases, entre los cuales

el di€xido de carbono y el metano son

los mƒs abundantes (dependiendo del

material degradado). En biodigestores

se aprovecha esta liberaci€n de gasespara luego ser usados como

combustible. La intensidad y duraci€n

del proceso anaer€bico var•an

dependiendo del diversos factores,

entre los que se destacan la

temperatura y el pH del material biodegradado.

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Digesti€n anaer€bica 62

V‚ase tambi‚n

… Biodigestor

… Biogƒs

Fermentaci•n alcoh•lica

La fermentaci€n alcoh€lica es un proceso anaer€bico que ademƒs

de generar etanol desprende grandes cantidades de di€xido de

carbono (CO2) ademƒs de energ•a para el metabolismo de las

bacterias anaer€bicas y levaduras

La fermentaci•n alcoh•lica (denominada tambi‚n

como fermentaci•n del etanol o incluso fermentaci•n

et€lica) es un proceso biol€gico de fermentaci€n en

plena ausencia de aire (ox•geno - O2), originado por la

actividad de algunos microorganismos que procesan los

hidratos de carbono (por regla general az„cares: como

pueden ser por ejemplo la glucosa, la fructosa, la

sacarosa, el almid€n, etc.) para obtener como productos

finales: un alcohol en forma de etanol (cuya f€rmulaqu•mica es: CH

3-CH

2-OH), di€xido de carbono (CO

2)

en forma de gas y unas mol‚culas de ATP que

consumen los propios microorganismos en su

metabolismo celular energ‚tico anaer€bico. El etanol

resultante se emplea en la elaboraci€n de algunas

bebidas alcoh€licas, tales como el vino, la cerveza, la

sidra, el cava, etc.[1] Aunque en la actualidad se empieza

a sintetizar tambi‚n etanol mediante la fermentaci€n a

nivel industrial a gran escala para ser empleado como

biocombustible.[2] [3]

La fermentaci€n alcoh€lica tiene como finalidad

biol€gica proporcionar energ•a anaer€bica a los

microorganismos unicelulares (levaduras) en ausencia

de ox•geno para ello disocian las mol‚culas de glucosa y

obtienen la energ•a necesaria para sobrevivir,

produciendo el alcohol y CO2

como desechos

consecuencia de la fermentaci€n. Las levaduras y

bacterias causantes de este fen€meno son microorganismos muy habituales en las frutas y cereales y contribuyen en

gran medida al sabor de los productos fermentados (v‚ase Evaluaci€n sensorial).[4] Una de las principalescaracter•sticas de estos microorganismos es que viven en ambientes completamente carentes de ox•geno (O

2),

mƒxime durante la reacci€n qu•mica, por esta raz€n se dice que la fermentaci€n alcoh€lica es un proceso anaer€bico.

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Fermentaci€n alcoh€lica 63

Historia

La hidromiel es una bebida fermentada a base de miel y agua muy

t•pica de los vikingos.

La humanidad emplea la fermentaci€n alcoh€lica desde

tiempos inmemoriales para la elaboraci€n de cerveza

(empleando cereales) y del vino (empleando el fruto de

la vid: la uva en forma de mosto) fundamentalmente.

Los griegos atribu•an el descubrimiento de lafermentaci€n al dios Dionisio. Algunos procesos

similares como el de la destilaci€n alcoh€lica ya surgen

en el a†o 1150 de la mano de Arnau de Vilanova.[5]

Fue un elemento mƒs a considerar en el desarrollo

hist€rico de la alquimia durante la Edad Media.[6]

En el a†o 1864 se identific€ el gas CO2

resultante de la

fermentaci€n por el qu•mico MacBride y en 1766

Cavendish lo describi€ como: "el gas existente en la

atm€sfera" determinando ademƒs la proporci€n dedi€xido de carbono con respecto al az„car empleado en

el proceso, que rondaba el 57%. En esta ‚poca se

empez€ a descubrir, gracias observaciones cient•ficas,

que la fermentaci€n alcoh€lica se produc•a tambi‚n en

substancias "no dulces"[6]  Antoine Lavoisier hizo

experimentos en 1789 determinando las cantidades de

los elementos intervinientes en la fermentaci€n

(carbono, ox•geno e hidr€geno). Con el advenimiento de los descubrimientos qu•micos en el a†o 1815 el

investigador franc‚s Joseph Louis Gay-Lussac fue el primero en determinar una reacci€n de fermentaci€n

obteniendo etanol a partir de glucosa, a pesar de este logro los fundamentos de la fermentaci€n alcoh€lica erancompletamente desconocidos. Existe durante el siglo XIX un debate cient•fico por establecer la hipƒtesis de la

 fermentaciƒn. Durante los a†os 1830s los qu•micos J—ns Jakob Berzelius y Justus von Liebig desarrollaron una teor•a

mecanicista que explica la fermentaci€n, teor•as que estaban en contraposici€n con las creencias de Louis Pasteur en

el a†o 1857 que se fundamentaba en la "teor•a vitalista" como explicaci€n de los mecanismo bƒsicos de la

fermentaci€n, fue el mismo Pasteur que en el a†o 1875 demostr€ que la fermentaci€n era un proceso anaer€bico (en

ausencia de ox•geno).

En el a†o 1818 Erxleben, De La Tour en Francia, Schwann y Ktzing en Alemania (1837) descubren  que las

levaduras (organismos microsc€picos unicelulares) son la causa del proceso, pero no fue hasta que Eduard Buchner

en el a†o 1897 descubre que la enzima zimasa es la responsable final de la fermentaci€n alcoh€lica trabajo por el querecibe el premio Nobel de Qu•mica.[7] Este descubrimiento atrajo el inter‚s de otros cient•ficos, entre ellos Harden y

Young quienes en el a†o 1904 mostraron que la zimasa perd•a sus propiedades fermentativas bajo condiciones de

diƒlisis, demostrando que la fermentaci€n depend•a de una sustancia de bajo peso molecular que se quedaba retenida

en los finos poros de la  membrana  de la  diƒlisis. La fermentaci€n pod•a bajo estas circunstancias volver a ser

restablecida a†adiendo simplemente de nuevo las levaduras, esta substancia descubierta por Harden y Young se

denomin€ cozimasa,[8] y fue eventualmente encontrada como una mezcla de iones fosfatados, difosfato de tiamida y

NAD+. Sin embargo la caracterizaci€n de la cozimasa no fue completada hasta el a†o 1935. El bioqu•mico Otto

Heinrich Warburg en conjunci€n con Hans von Euler-Chelpin descubren en el a†o 1929 que el cofactor nicotinamida

adenina dinucle€tido (NADH) juega un papel muy importante en el proceso interno de la fermentaci€n. Pronto en el

a†o 1937 los investigadores Erwin Negelein y Hans Joachim Wulff comprueban que mediante la cristalizaci€n de lossubproductos de la fermentaci€n la enzima alcohol deshidrogenasa es protagonista en algunos sub-procesos

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Fermentaci€n alcoh€lica 64

realizando un papel importante.[9]

Los descubrimientos posteriores a partir del periodo que va desde mediados del siglo XX hasta comienzos del siglo

XXI se centran exclusivamente en la mejora de los procesos de fermentaci€n alcoh€lica y conciernen mƒs a la

optimizaci€n del rendimiento industrial bien sea mediante una buena selecci€n de cepas de levaduras, de una

temperatura de funcionamiento €ptima, de como realizar fermentaci€n en un proceso continuo: biorreactores.[10] [11]

Consideraciones generales

La fermentaci€n alcoh€lica se puede considerar (desde una perspectiva humana) como un proceso bioqu•mico para

la obtenci€n de etanol, que por otras v•as se ha obtenido gracias a procedimientos qu•micos industriales, como por

ejemplo mediante  la Reacci€n  de Reducci€n de etileno. La finalidad de la fermentaci€n et•lica (desde una

perspectiva microbiana) es la obtenci€n de energ•a para la supervivencia de los organismos unicelulares anaer€bicos.

Las bebidas alcoh€licas se producen a partir de diferentes sustratos, dependiendo de la regi€n geogrƒfica y sus

riquezas. Las materias primas pueden ser az„cares simples como los presentes en el jugo de uva, o de alto peso

molecular, como el almid€n de los granos de cebada. Existen dos tipos de bebidas alcoh€licas, las que se obtienen

directamente por fermentaci€n de los diferentes sustratos y las destiladas, producidas por destilaci€n del producto de

fermentaci€n. El proceso principal por el cual se transforma el mosto en vino es la fermentaci€n alcoh€lica, la cual

consiste en la transformaci€n de az„cares en alcohol et•lico y anh•drido carb€nico. La fermentaci€n alcoh€lica es la

base de la vinificaci€n, sin embargo, su importancia no radica „nicamente en la obtenci€n de etanol a partir de los

az„cares, sino que ademƒs durante el proceso fermentativo se van a formar una gran cantidad de productos

secundarios que influyen en la calidad y tipicidad del vino. Mas adelante, se pueden apreciar algunos de los

compuestos que influyen en la tipicidad del vino

Levaduras

La levadura S. cerevisiae (en una imagen de microscopio) es un

hongo unicelular responsable de gran parte de las fermentaciones

alcoh€licas.

Las levaduras son cuerpos unicelulares (generalmente

de forma esf‚rica) de un tama†o que ronda los 2 a 4 ™my que estƒn presentes de forma natural en algunos

productos como las frutas, cereales y verduras. Son lo

que se denominan: organismos anaer€bicos

facultativos, es decir que pueden desarrollar sus

funciones biol€gicas sin ox•geno. Se puede decir que el

96% de la producci€n de etanol la llevan a cabo hongos

microsc€picos, diferentes especies de levaduras, entre

las que se encuentran principalmente Saccharomyces

cerevisiae,  Kluyveromyces fragilis, Torulaspora y

 Zymomonas mobilis.[12] Los microorganismosresponsables de la fermentaci€n son de tres tipos:

bacterias, mohos y levaduras.[13] Cada uno de estos

microorganismos posee una caracter•stica propia sobre

la fermentaci€n que son capaces de provocar. En

algunos casos son capaces de proporcionar un sabor

caracter•stico al producto final (como en el caso de los

vinos o cervezas). A veces estos microorganismos no

act„an solos, sino que cooperan entre s• para la obtenci€n del proceso global de fermentaci€n. Las propias levaduras

se han empleado a veces en la alimentaci€n humana como un subproducto industrial. Se ha descubierto que en

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Fermentaci€n alcoh€lica 65

algunos casos es mejor inmovilizar (reducir el movimiento) de algunas levaduras para que pueda atacar

enzimƒticamente mejor y con mayor eficiencia sobre el substrato de hidratos de carbono evitando que los

microorganismos se difundan facilitando su recuperaci€n (los biocatalizadores suelen ser caros), para ello se

emplean 'fijadores' como agar, alginato de calcio, astillas de madera de bƒlsamo, etc‚tera.[14]

Algunas cepas de bacterias tienen eficiencias de fermentaci€n altas sin necesidad de fijaci€n, incluso a relativas

velocidades de movilidad, tal y como puede ser el caso de Zymomonas mobilis (cuyo genoma completo se hizop„blico en el a†o 2005[15] ). Sin embargo, esta bacteria no se ha empleado industrialmente para la fermentaci€n de la

cerveza y de la sidra por proporcionar sabores y olores desagradables. No obstante posee una alta resistencia a

sobrevivir a concentraciones elevadas de etanol, lo que la convierte en una bacteria ideal en la generaci€n de etanol

para usos no comestibles (como puede ser biocombustibles). El bi€logo Lindner en el a†o 1928 fue el primero en

describir la bacteria Zymomonas mobilis (conocida en honor de su descubridor como  Z. lindneri, Thermobacterium

mobile o  Pseudomonas lindneri).[16] Una de las caracter•sticas de esta bacteria es que emplea la v•a

Entner-Doudoroff para el metabolismo de la glucosa, en lugar de la mƒs habitual v•a de Embden-Meyerhoff-Parnas.

Cuando el medio es rico en az„car (como puede ser el caso de las melazas o siropes), la transformaci€n del mismo

en alcohol hace que la presencia de una cierta concentraci€n (generalmente expresada en grados brix) afecte a la

supervivencia de levaduras no pudiendo realizar la fermentaci€n en tal medio (las altas concentraciones de az„carfrenan los procesos osm€ticos de las membranas de las c‚lulas). Aunque hay distintos tipos de levaduras con

diferentes tolerancias a las concentraciones de az„cares y de etanol, el l•mite suele estar en torno a los 14 o de alcohol

para las levaduras del vino, por ejemplo. Los az„cares empleados en la fermentaci€n suelen ser: dextrosa, maltosa,

sacarosa y lactosa (az„car de la leche).[13] Los microorganismos 'atacan' espec•ficamente a cada una de los hidratos

de carbono, siendo la maltosa la mƒs afectada por las levaduras. Otros factores como el n„mero de levaduras

(contadas en el laboratorio, o la industria, a veces mediante cƒmaras de Neubauer).

Algunos enzimas participan en la fermentaci€n, como puede ser la diastasa o la invertasa.[13] Aunque la „nica

responsable de convertir los hidratos de carbono en etanol y di€xido de carbono es la zimasa. La zimasa es la

responsable final de dirigir la reacci€n bioqu•mica que convierte la glucosa en etanol. [17] La idea de que una

sustancia albuminoide espec•fica desarrollada en la c‚lula de la levadura llega a producir la fermentaci€n fue ya

expuesta en el a†o 1858 por Moritz Traube como la teor€a enzim„tica o fermentativa y, mƒs tarde, ha sido defendida

por Felix Hoppe-Seyler hasta llegar al descubriemiento de Eduard Buchner que lleg€ a hacer la fermentaci€n sin la

intervenci€n de c‚lulas y hongos de levadura.[18]

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Fermentaci€n alcoh€lica 66

Bioqu€mica de la reacci•n

Bioqu•mica de la reacci€n de fermentaci€n

La gluc€lisis es la primera etapa de la fermentaci€n, lo mismo que en la

respiraci€n celular, y al igual que ‚sta necesita de enzimas para su

completo funcionamiento. A pesar de la complejidad de los procesos

bioqu•micos una forma esquemƒtica de la reacci€n qu•mica de la

fermentaci€n alcoh€lica puede describirse como una glic€lisis (en ladenominada v€a Embden-Meyerhof-Parnes) de tal forma que puede

verse como participa inicialmente una mol‚cula de hexosa:[19]

C6H

12O

6+ 2 P

i+ 2 ADP ‰ 2 CH

3-CH

2OH + 2 CO

2+ 2 ATP + 25.5

kcal

Se puede ver que la fermentaci€n alcoh€lica es desde el punto de vista

energ‚tico una reacci€n exot‚rmica, se libera una cierta cantidad de

energ•a. La fermentaci€n alcoh€lica produce gran cantidad de CO2, que

es la que provoca que el cava (al igual que el Champagne y algunos

vinos) tengan burbujas. Este CO2 (denominado en la edad media comogas vinorum) pesa mƒs que el aire, y puede llegar a crear bolsas que

desplazan el ox•geno de los recipientes donde se produce la

fermentaci€n. Por ello es necesario ventilar bien los espacios dedicados a

tal fin. En las bodegas de vino, por ejemplo, se suele ir con una vela

encendida y colocada a la altura de la cintura, para que en el caso de que

la vela se apague, se pueda salir inmediatamente de la bodega. La

liberaci€n del di€xido de carbono es a veces "tumultuosa" y da la

sensaci€n de hervir, de ah• proviene el nombre de fermentaci€n, palabra

que en castellano tiene por etimolog•a del lat•n fervere.

Un cƒlculo realizado sobre la reacci€n qu•mica muestra que el etanol resultante es casi un 51% del peso, los

rendimientos obtenidos en la industria alcanzan el 7%.[20] Se puede ver igualmente que la presencia de f€sforo (en

forma de fosfatos), es importante para la evoluci€n del proceso de fermentaci€n.[6] La fermentaci€n alcoh€lica se

produce por regla general antes que la fermentaci€n malolƒctica, aunque existen procesos de fermentaci€n

espec•ficos en los que ambas fermentaciones tienen lugar al mismo tiempo. La presencia de az„cares asimilables

superiores a una concentraci€n sobre los 0,16 g/L produce invariablemente la formaci€n de alcohol et•lico en

proceso de crecimiento de levadura (Saccharomyces cerevisiae) incluso en presencia de exceso de ox•geno

(aer€bico), este es el denominado efecto Crabtree,[21] este efecto es tenido en cuenta a la hora de estudiar y tratar de

modificar la producci€n de etanol durante la fermentaci€n.[22]

Si bien el proceso completo (v€a Embden-Meyerhof-Parnes) descrito simplificado anteriormente explica losproductos resultantes de la fermentaci€n et•lica de una hexosa, cabe destacar que el proceso se puede detallar en una

glic€lisis previa gobernada por un conjunto de enzimas en la que se obtiene 2 piruvato tal y como se describe a

continuaci€n:[23]

C6H

12O

6 ‰ 2 CH

3COCOOŠ + 2 H

2O + 2H+

La reacci€n qu•mica se describe como la reducci€n de dos mol‚culas de Nicotinamida adenina dinucle€tido (NAD +)

de NADH (forma reducida del NAD+) con un balance final de dos mol‚culas de ADP que finalmente por la reacci€n

general mostrada anteriormente se convierten en ATP (adenos•n trifosfato). Otros compuestos trazados en menores

proporciones que se encuentran presentes tras la fermentaci€n son: el ƒcido succ•nico, el glicerol, el ƒcido fumƒrico.

En mƒs detalle durante la fermentaci€n et•lica en el interior de las levaduras, la v•a de la gluc€lisis es id‚ntica a laproducida en el eritrocito (con la excepci€n del piruvato que se convierte finalmente en etanol). En primer lugar el

piruvato se descarboxila mediante la acci€n de la piruvato descarboxilasa para dar como producto final acetaldeh•do

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Fermentaci€n alcoh€lica 67

liberando por ello di€xido de carbono (CO2) a partir de iones del hidr€geno (H+) y electrones del NADH.[24] Tras

esta operaci€n el NADH sintetizado en la reacci€n bioqu•mica catalizada por el GADHP se vuelve a oxidar por el

alcohol deshidrogenasa, regenerando NAD+ para la continuaci€n de la gluc€lisis y sintetizando al mismo tiempo

etanol. Se debe considerar que el etanol va aumentando de concentraci€n durante el proceso de fermentaci€n y

debido a que es un compuesto t€xico, cuando su concentraci€n alcanza aproximadamente un 12% de volumen las

levaduras tienden a morir. Esta es una de las razones fundamentales por las que las bebidas alcoh€licas (no

destiladas) no alcanzan valores superiores a los 20% de concentraci€n de etanol.

Balance energ‚tico

La fermentaci€n alcoh€lica es un proceso anaer€bico exot‚rmico (libera energ•a) y mol‚culas de ATP necesarias

para el funcionamiento metab€lico de las levaduras (seres unicelulares). Debido a las condiciones de ausencia de

ox•geno durante el bioproceso, la respiraci€n celular de la cadena del ADP en ATP queda completamente bloqueada,

siendo la „nica fuente de energ•a para las levaduras la glic€lisis de la glucosa con la formaci€n de mol‚culas de ATP

mediante la fosforilaci€n a nivel de sustrato. El balance a nivel molecular del proceso se puede decir que genera 2

mol‚culas de ATP por cada mol‚cula de glucosa. Si se compara este balance con el de la respiraci€n celular se verƒ

que se generan 38 mol‚culas de ATP.[25]

A pesar de ello parece ser suficiente energ•a para los organismosanaer€bicos. La energ•a libre de Gibbs (entalp•a libre) de la reacci€n de fermentaci€n et•lica muestra un valor de šG

de -234.6 kJ mol-1 (en un entorno de acidez neutra pH igual a 7) este valor negativo de la energ•a libre de Gibbs

indica que: desde el punto de vista termodinƒmico la fermentaci€n et•lica es un proceso qu•mico espontƒneo[26]

Limitaciones del Proceso

La determinaci€n de los factores que limitan la glic€lisis fermentativa del etanol son complejos debido a la

interrelaci€n existente y a la naturaleza de los parƒmetros intervinientes durante el proceso de fermentaci€n. Algunos

de ellos se deben tener en cuenta en la fermentaci€n alcoh€lica industrial. En las limitaciones que surgen durante el

proceso se pueden enumerar algunos de los mƒs importantes como son:

… Concentraci•n de etanol resultante - Una de las principales limitaciones del proceso, es la resistencia de las

levaduras a las concentraciones de etanol (alcohol) que se llegan a producir durante la fermentaci€n, algunos

microorganismos como el saccharomyces cerevisiae pueden llegar a soportar hasta el 20% de concentraci€n en

volumen.[20] En ingenier•a bioqu•mica estos crecimientos se definen y se modelizan con las ecuaciones de

crecimiento celular dadas por las ecuaciones de Tessier, Moser y de la ecuaci€n de Monod.[27]

… Acidez del substrato - El pH es un factor limitante en el proceso de la fermentaci€n ya que las levaduras se

encuentran afectadas claramente por el ambiente, bien sea alcalino o ƒcido. Por regla general el funcionamiento

de las levaduras estƒ en un rango que va aproximadamente desde 3.5 a 5.5 pH. Los procesos industriales procuran

mantener los niveles €ptimos de acidez durante la fermentaci€n usualmente mediante el empleo de disoluciones

tamp€n. Los ƒcidos de algunas frutas (ƒcido tartƒrico, mƒlico) limitan a veces este proceso.

… Concentraci•n de az…cares - La concentraci€n excesiva de hidratos de carbono en forma de monosacƒridos y

disacƒridos puede frenar la actividad bacteriana. De la misma forma la baja concentraci€n puede frenar el

proceso. Las concentraciones l•mite dependen del tipo de az„car as• como de la levadura responsable de la

fermentaci€n.[20] Las concentraciones de az„cares afectan a los procesos de osmosis dentro de la membrana

celular.

… Contacto con el aire - Una intervenci€n de ox•geno (por m•nima que sea) en el proceso lo detiene por completo

(es el denominado Efecto Pasteur).[28] Esta es la raz€n por la que los recipientes fermentadores se cierren

herm‚ticamente.

… La temperatura - El proceso de fermentaci€n es exot‚rmico, y las levaduras tienen un r‚gimen de

funcionamiento en unos rangos de temperatura €ptimos, se debe entender ademƒs que las levaduras son seresmes€filos. Si se expone cualquier levadura a una temperatura cercana o superior a 55 ‹C por un tiempo de 5

minutos se produce su muerte. La mayor•a cumple su misi€n a temperaturas de 30 ‹C.

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Fermentaci€n alcoh€lica 68

… Ritmo de crecimiento de las cepas - Durante la fermentaci€n las cepas crecen en n„mero debido a las

condiciones favorables que se presentan en el medio, esto hace que se incremente la concentraci€n de levaduras.

Tipos de fermentaci•n alcoh•lica

Cubas metƒlicas de acero inoxidable empleadas en la fermentaci€n industrial del

vino

Fermentaci•n industrial

La fermentaci€n et•lica ha sufrido algunas

transformaciones con el objeto de aumentar

la eficiencia qu•mica del proceso.[29] Una de

las mejoras mƒs estudiadas en la industria es

la posibilidad de realizar la fermentaci€n

alcoh€lica continua con el objeto de obtener

mayores cantidades de etanol. Hoy en d•a el

procesamiento industrial de algunas bebidas

alcoh€licas como puede ser el vino o lacerveza se realizan en ambientes

controlados capaces de ofrecer a un ritmo

apropiado de estos productos de consumo al

mercado. Esta v•a ofrece una amplia materia

de investigaci€n en temas de eficiencia de

bioreactores, empleando para ello teor•a de

sistemas de control (el problema desde el punto de vista de ingenier•a de sistemas es altamente no lineal y

oscilatorio).[30] Otra v•a de investigaci€n acerca de la mejora de los procesos industriales es la mejora de las cepas de

levaduras (como puede ser la Zymomonas Mobilis que ofrece ventajas en los procesos continuos de fermentaci€n),

permitiendo la convivencia de una mayor densidad de las mismas durante la producci€n.[12]

Los m‚todos defermentaci€n continua se empezaron a patentar en la d‚cada de los 1950s y desde entonces han hecho que la

industria de las bebidas alcoh€licas haya experimentado un crecimiento apreciable. Una de las caracter•sticas de la

fermentaci€n et•lica industrial es la selecci€n adecuada de las levaduras a inocular en el proceso de fermentaci€n con

el objeto de aumentar el rendimiento de la producci€n.

La fermentaci€n industrial t•pica es esencialmente un proceso que se produce en un recipiente llamado fermentador o

en general, biorreactor, mediante el cual determinados sustratos que componen el medio de cultivo (levaduras) son

transformadas mediante la reacci€n microbiana en metabolitos y biomasa. Estos contenedores son herm‚ticos y

permiten retirar mediante canalizaciones apropiadas el di€xido de carbono resultante. Durante el proceso los

microorganismos van aumentando de concentraci€n en el transcurso de la reacci€n al mismo tiempo que el medio vamodificando sus propiedades qu•micas y se forman productos nuevos como consecuencia de las reacciones

anab€licas.

Fermentaciones naturales

La fermentaci€n alcoh€lica con la emisi€n de ciertas cantidades de etanol se produce de forma espontƒnea en la

naturaleza siempre que se encuentre un az„car y una atm€sfera pobre de ox•geno, [26] es por esta raz€n que ocurre

espontƒneamente en el interior de algunas frutas que se puede decir sufren un proceso de maduraci€n anaer€bica, tal

y como puede ser el mel€n curado que muestra olor a alcohol, o los mismos cocos.[31]  [32] Un aspecto de la

fermentaci€n alcoh€lica natural o espontƒnea se puede dar en ciertas frutas como el de la vid, en una fase inicial en la

que las uvas se incluyen en las cubas madre de acero inoxidable y se produce la denominada  fermentaciƒn

tumultuosa encargada de hacer aparecer las primeras trazas de etanol.

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Fermentaci€n alcoh€lica 69

Una de las fermentaciones naturales mƒs habituales en las frutas y que se emplea en los procesos de vinificaci€n de

algunos vinos es la denominada Maceraci€n carb€nica.[33] Este tipo de fermentaci€n causa a veces intoxicaciones

et•licas a los insectos que se alimentan de las frutas maduras (v‚ase: abejas y elementos tƒxicos).

Fermentaciones espec€ficas

Las fermentaciones espec•ficas son manipuladas por el hombre con el objeto de obtener el etanol en ciertas bebidas.Para ello se emplean principalmente los az„cares de las frutas, los cereales y de la leche. La producci€n de estas

bebidas es en la mayor•a de los casos local debido a la disponibilidad de los substratos, por ejemplo en los pa•ses

mediterrƒneos la uva es frecuente y por lo tanto la fermentaci€n del vino tambi‚n, el mismo patr€n puede hacerse

con otros materiales como el arroz en Asia o el ma•z en Latinoam‚rica. De esta forma la tradici€n de los procesos de

fermentado se han asociado a las diversas etnias o grupos sociales.

Fermentaci•n del vino

en la imagen se muestra unas uvas del tipo Cabernet Sauvignon empezando a

interaccionar con los hollejos (piel de la uva) durante el proceso de fermentaci€n.

La fermentaci€n del vino es de las mƒs

conocidas y estudiadas por afectar a unaindustria muy extendida y con gran solera

(v•ase: Historia del vino). En el caso del

vino las levaduras responsables de la

vinificaci€n son unos hongos microsc€picos

que se encuentran de forma natural en los

hollejos de las uvas (generalmente en una

capa en forma de polvo blanco fino que

recubre la piel de las uvas (vitis vinifera l.) y que se denomina "pruina"). Los vinos deben tener una cantidad de

alcohol debido a la fermentaci€n de al menos un 9% en volumen. Con la excepci€n de los vinos verdes como puede

ser el chacol• que pueden tener una graduaci€n inferior.

[34]

La fermentaci€n alcoh€lica del vino es muy antigua y yaen la Biblia se hacen numerosas referencias al proceso. Las especies de levaduras empleadas en la elaboraci€n del

vino suelen ser por regla general las Saccharomyces cerevisiae aunque a veces tambi‚n se emplean la S. bayanus y la

S. oviformis, aunque en muchas variedades de vides la kloeckera apiculata y la metschnikowia pulcherrima son

levaduras end€genas capaces de participar en las primeras fases de la fermentaci€n. [35] Para frenar la aparici€n de

bacterias indeseables y otros organismos limitantes de la fermentaci€n se suele esterilizar el mosto a veces con

di€xido de azufre (SO2) antes del proceso.

La elaboraci€n del vino pasa por una fermentaci€n alcoh€lica de la fruta de la vid en unos recipientes (hoy en d•a

elaborados en acero inoxidable) en lo que se denomina fermentaci€n tumultuosa debido a gran ebullici€n que

produce durante un periodo de 10 d•as aproximadamente (llegando hasta aproximadamente unas dos semanas). Tras

esta fermentaci€n 'principal' en la industria del vino se suele hacer referencia a una fermentaci€n secundaria que se

produce en otros contenedores empleados en el trasiego del vino joven (tal y como puede ser en las botellas de vino).

Los vinos blancos fermentan a temperaturas relativamente bajas de 10Œ-15 ‹C y los vinos tintos a temperaturas

mayores de 20Œ-30 ‹C. A veces se interrumpe voluntariamente la fermentaci€n et•lica en el vino por diversas causas,

una de las mƒs habituales es que haya alcanzado la densidad alcoh€lica establecida por la ley. En otros casos por el

contrario se activa de forma voluntaria el proceso de fermentado mediante la adici€n de materiales azucarados, este

fen€meno recibe el nombre de chaptalizaci€n y estƒ muy regulado en los pa•ses productores de vino.[36]

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Fermentaci€n alcoh€lica 70

Fermentaci•n de la cerveza

Cocci€n del mosto antigua en Holsten-Brauerei Hamburgo.

La cerveza es una bebida alcoh€lica

producida por la fermentaci€n alcoh€lica

mezcla de algunos cereales (en forma de

malta) mezclados con agua. Los cereales

empleados son por regla general: cebada,centeno, trigo, etc. El contenido de la

cerveza ya se reglament€ en Europa en la

famosa ley alemana de la Reinheitsgebot

que data del a†o 1516. Las levaduras

empleadas en el proceso de fermentaci€n de

la cerveza se dedican a trabajar contra la

maltosa y por regla general suelen depender

de las caracter•sticas del producto cervecero

final que se desee obtener, por ejemplo se

suele emplear la Saccharomyces cerevisiae

para elaborar cervezas de tipo ale (de color

pƒlido) y la saccharomyces carlsbergensis

que sirve para la elaboraci€n de la cerveza

tipo lager (Generalmente de color rubio) y

la Stout (Cerveza oscura de alto contenido alcoh€lico generalmente mƒs dulce, un ejemplo: Guinness). El proceso de

fermentaci€n en la cerveza en las cubas de fermentaci€n ronda entre los 5 y 9 d•as.

La industria cervecera ha seleccionado durante siglos las cepas de levaduras para que se adaptaran al proceso de

elaboraci€n de cerveza, logrando una gran variedad de las mismas. Durante el proceso se le a†ade l„pulo ( Humulus

lupulus) con el objeto de saborizar, aromatizar y controlar las reacciones enzimƒticas durante el proceso deelaboraci€n de la cerveza.[37] El proceso de fermentaci€n de la cerveza se produce en un medio ƒcido que suele

oscilar entre los pH 3,5 y 5,6. Por regla general la fermentaci€n de la cerveza se regula mediante la regulaci€n de la

temperatura de la fermentaci€n del mosto de malta.

Existen en la elaboraci€n de la cerveza dos tipos fundamentales de fermentaci€n et•lica, dependiendo del lugar f•sico

donde se realiza la fermentaci€n en la cuba madre, la raz€n de esta fermentaci€n se debe a la estructura qu•mica de la

capa celular de la levadura y a la propiedad floculante de las levaduras de la cerveza:

… Baja fermentaci•n - Estas cervezas son fermentadas con levaduras espec•ficas (Saccharomyces uvarum bzw.y la

Saccharomyces carlsbergensis) que se hunden en la parte inferior de la cuba (de ah• su nombre de fermentaci€n

baja). Las fermentaciones de este tipo se producen a temperaturas relativamente bajas 4 ‹ 9 ‹C. Las cervezas deeste tipo corresponden a las del tipo Pilsen, Bockbier, la Doppelbock (doble Bock), la Export, Lager, Zwickel,

Zoigl

… Alta fermentaci•n - Son cervezas elaboradas con levaduras del tipo saccharomyces cerevisiae, las

fermentaciones de este tipo se producen a temperaturas relativamente altas 15 ‹ 20 ‹C. Estas levaduras tienden a

flotar y por eso se denominan "fermentaci€n alta". Algunas cervezas t•picas de esta categor•a son las alemanas:

K—lsch, la Wei›bier, la Weizenbier o cerveza de trigo t•pica de Baviera, la Gose, la Berliner Wei›e, las cervezas

de tipo Ale, etc.

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Fermentaci€n alcoh€lica 71

Fermentaci•n del arroz

Jarrones japonenes de sake.

En los pa•ses asiƒticos la abundancia natural del arroz

debido a las caracter•sticas climƒticas permite que se

pueda emplear en la elaboraci€n de fermentaciones

alcoh€licas en forma de bebida como es el sake

(conocida en Jap€n como nihonshu (€ • ‚   ? "alcohol japon‚s"), as• como el vino de arroz. Los principales

microorganismos empleados en la elaboraci€n de estas

bebidas alcoh€licas a base de arroz son el Aspergillus

oryzae, el Lactobacillus sakei, el Leuconostoc

mesenteroides var. sake y la Saccharomyces sake. La

fermentaci€n se toma un periodo que va desde los 30 a

los 40 d•as. El sake tiene tres fases de elaboraci€n: la

koji, la motto y la moromi que se realiza en la

denominada fermentaci€n de estado s€lido.

En el sake, aparte de una concentraci€n de entre 15 y 20% de etanol producto de la fermentaci€n, los principales

componentes responsables de su sabor caracter•stico son: ƒcido succ•nico (500 a 700 mg/L), ƒcido mƒlico (200 a 400

mg/L), ƒcido c•trico (100 a 500 mg/L), ƒcido ac‚tico (50 a 200 mg/L), isoamil alcohol (70 a 250 mg/L), n-propanol

(120 mg/L), 2-fenil etanol (75 mg/L), isobutanol (65 mg/L), etilacetato (50 a 120 mg/L), etilcaproato (10 mg/L) e

isoamil acetato (10 mg/L). Estos metabolitos tambi‚n pueden encontrarse en cervezas y la mayor•a de vinos ya que

provienen de la fermentaci€n alcoh€lica. Tambi‚n hay que a†adir a estos componentes el eti-lleucinato, que es el que

contribuye en mayor medida al aroma del sak‚. No obstante, la concentraci€n de todos estos compuestos en el Sak‚

es significantemente mayor. No hay que olvidar la presencia de ƒcido lƒctico (0,3 a 0,5 mg/L) que es casi

enteramente fruto de la actividad de las bacterias fermentadoras acidolƒcticas presentes durante la etapa del moto

(etapa inicial en la cuba de fermentaci€n). Tambi‚n se detecta, aunque en concentraciones menores, una variedad deaminoƒcidos. La presencia de estos tiende a ser la m•nima posible, ya que le dan al Sak‚ un sabor desagradable.

Se han llevado a cabo gran cantidad de mejoras gen‚ticas de las cepas de Saccharomyces sake con tal de incrementar

la presencia de algunos de estos metabolitos (como es el caso del fenil etanol, el isoamil alcohol o el etilcaproato), al

igual que reducir la de otros (aminoƒcidos, etilcarbamato, urea). Tambi‚n se han dado el caso de cepas dise†adas

para mejorar la productividad, ya sea disminuyendo la formaci€n de espuma, el incremento de tolerancia al etanol o

la no proliferaci€n de cepas productoras de toxinas. Los productos fermentados de arroz no son exclusivos de Jap€n,

se puede encontrar en diversas culturas del mundo como puede ser: el binburƒn (Filipinas), el pachwai (en la India se

denomina como 'cerveza de arroz'), el arrack (el denominado €•‚, €  araq es muy popular en Oriente Medio

frecuentemente destilado), el rakshi (bebida elaborada con arroz y mijo en el Nepal), etc. siendo algunas de estas

bebidas destiladas.

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Fermentaci€n alcoh€lica 72

Fermentaci•n alcoh•lica de la leche

Un bol con Kumis.

La leche por regla general sufre una fermentaci€n

lƒctica (la mayor•a de los productos lƒcteos) que

produce algunas bebidas alcoh€licas. El proceso es

alimentado por la lactosa (az„car natural de la leche) y

por la enzima lactasa que segregan algunas levadurasespec•ficas (v‚ase cultivos lƒcticos). La fermentaci€n

lƒctica y et•lica es muy sensible a la temperatura y suele

denominarse fermentaci€n heterolƒctica.[13] Entre las

bebidas lƒcteas que han sufrido una fermentaci€n et•lica

se encuentra una bebida denominada koumiss (muy

popular en pa•ses de Asia Central como en Kazajistƒn)

que se elabora mediante la adicci€n de sacarosa (az„car

de ca†a) a la leche pasteurizada y suele proporcionar

bebidas de bajo contenido alcoh€lico, oscila entre un

1% y un 3%, el microorganismo responsable de este proceso es Lactobacillus bulgaricus. Se denomina a vecescomo: "vino de leche" y posee un aspecto grisƒceo. En estas bebidas lƒcteas la fermentaci€n lƒctica se produce al

mismo tiempo que la alcoh€lica, cooperando ambas en un complejo proceso interrelacionado. Otra de las bebidas es

el k‚fir, muy popular en los pa•ses del Cƒucaso y Asia Central,[38] que contiene una cierta cantidad de etanol, que

puede oscilar entre un 0.040% y un 0.300%,[39] su bajo contenido se debe a las relativamente altos niveles de pH que

paran el proceso fermentativo alcoh€lico.[40]

Otras fermentaciones alcoh•licas

Jarra con Apfelwein.

Algunos alimentos fermentados poseen ciertas

cantidades de etanol debido a peque†as reacciones defermentaci€n et•lica que se realizan durante la

fermentaci€n del alimento, las diferentes culturas del

mundo emplean de una forma u otra esta fermentaci€n

como identificaci€n cultural, debido quizƒs a que se

suele emplear alguna fruta o verdura propia de la

regi€n. Uno de los ejemplos es el nattœ de la culinaria

 japonesa.[41] Una de las bebidas mƒs populares en los

pueblos de Europa del Norte es la hidromiel elaborada

con agua y miel fermentadas cuya solera se remonta a

la ‚poca de los vikingos, de la misma forma se elabora

el tej etiope.

Las fermentaciones realizadas con az„car de ca†a en

los vinos azucarados como puede ser el basi filipino, el

 japon‚s shoto sake. Los vinos de palma elaborados con

la hoja de la palmera, algunos como puede ser el ogogoro de Nigeria, el tuba de Filipinas, el kalu de la India. El

pulque de M‚xico elaborado con la fermentaci€n alcoh€lica del zumo de la agave tequilana (en la que participa la

levadura  Zymomonas mobilis), algunas bebidas similares son el colonche (o el nochoctli) elaborados de la

fermentaci€n de cactus. En M‚xico son conocidas tambi‚n el tesgino elaborado con la fermentaci€n del ma•z, el

tibicos, la tuba.[42] Una bebida que se hace a partir de la panela es una variante del guarapo que es una bebida

alcoh€lica producto de la fermentaci€n alcoh€lica del agua de panela, muy popular en Colombia. El kenyan urwaga

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Fermentaci€n alcoh€lica 73

que es una bebida efervescente elaborado de bananas t•pico en Ruanda, similar es el mwenge de Uganda elaborado

similarmente con sorgo y bananas. Las fermentaciones de ma•z que elaboran la Chicha, a veces denominada tepache,

en Colombia. De la misma forma ocurre con la fermentaci€n de la manzana en la sidra (muy popular en pa•ses como

Espa†a, Francia, Gran Breta†a) y en el apfelwein alemƒn, bebida muy popular en los pa•ses del norte de Europa, as• 

como en algunas zonas del Cantƒbrico.

Fermentaci•n alcoh•lica casera

Uso de un cierre hidrƒulico para la fermentaci€n casera

Una de las actividades lucrativas de algunas personas es la

fermentaci€n et•lica casera, se trata de un proceso qu•mico de

baja eficiencia y del que se obtiene etanol en cantidades

relativamente altas.[31] El equipo bƒsico para realizar la

fermentaci€n de forma casera puede consistir en las siguientes

piezas:

… Fermentador o Cuba madre - Suele ser un recipiente de

gran volumen de 30 L (es preferible que tenga escalagraduada en sus paredes). Este recipiente (generalmente de

polietileno) se puede llenar de agua con sacarosa o cualquier

zumo de fruta (pudiendo poner incluso fruta madura en su

interior). El recipiente debe ser amplio en su boca superior

para que el di€xido de carbono pueda liberarse y facilitar su

limpieza posterior. Se denomina a veces a este recipiente

como simplemente 'fermentador' y es el espacio en el que se

realiza la fermentaci€n. Debe ser de un tama†o tal que

permita ser removido de vez en cuando.

… Tap•n de fermentaci•n - El recipiente, o fermentador, debetener un calibre de 'boca' sufiente para que pueda enroscarse

un tap€n de fermentaci€n con un agujero sobre el que se

pueda introducir un airlock. Este tap€n debe garantizar la

estanqueidad del proceso, permitiendo tan s€lo acceso a

trav‚s del airlock.

… Cubierta de goma para el tap•n - Se debe hacer notar que

el tap€n debe ser cubierto con una funda de goma para que garantice la estanqueidad del fermentador durante el

proceso. Este accesorio no es realmente necesario y su funci€n es la de garantizar la estanqueidad que debe

proporcionar el tap€n.

… Airlock - La misi€n de este dispositivo es la de permitir la salida del di€xido de carbono generado mientras que al

mismo tiempo se evita la entrada de aire en el 'fermentador' y evitar as• la contaminaci€n del proceso (que

oxidar•a el alcohol et•lico en ƒcido ac‚tico). El bloqueo de este aparato se hace mediante el empleo de agua

introducida en unas ampolletas comunicadas, estas ampolletas permiten la salida del CO2

pero no la entrada del

aire (O2). Este dispositivo puede encontarse elaborado en vidrio o en plƒstico.

Se suele comercializar para poder hacer la mezcla inicial diferentes productos con levaduras deshidratadas en su

interior, la elecci€n del producto dependerƒ fundamentalmente del tipo de az„car empleado. Las levaduras

deshidratadas deben pasar un periodo de hidrataci€n de unas horas antes de ser a†adido al substrato.[43] Se debe

considerar que la fermentaci€n debe empezar aproximadamente a las 10 horas de componer el sistema y suele durar

entre dos y cuatro d•as. A veces se incluyen ademƒs esencias diversas que se a†aden en la elaboraci€n final de estasbebidas caseras con el objeto de aromatizar o proporcionar diferentes sabores. En el kit de desarrollo debe incluirse

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Fermentaci€n alcoh€lica 74

un term€metro y un dens•metro.

Este proceso es normalmente asociado el proceso de destilaci€n casera para aumentar la pureza del alcohol

resultante, permitiendo de esta manera producir aguardientes y otras bebidas de alto contenido alcoh€lico.

Usos de la fermentaci•n

El empleo principal de los procesos de fermentaci€n por parte del ser humano ha ido dirigido, desde muy antiguo, a

la producci€n de etanol destinado a la elaboraci€n de bebidas alcoh€licas diversas. Esta situaci€n cambi€ en el siglo

XX ya que desde la crisis del petr€leo de los '70 los estudios e investigaciones acerca de posibles combustibles

alternativos ha sido de gran inter‚s para los gobiernos de todo mundo. Dentro de los estudios de biotecnolog•a se ha

intentado emplear el etanol resultante de la fermentaci€n alcoh€lica de los desechos agr•colas (biom asa[44] ) en la

obtenci€n de biocombustibles (bioetanol) empleados en los motores de veh•culos.[2] Se ha intentado centrar los

estudios en los reactores de fermentaci€n continua con la esperanza de poder obtener no s€lo grandes cantidades de

etanol, sino que se aumente la eficiencia de los mismos.[45] La investigaci€na cerca de los substratos mƒs adecuados,

as• como el empleo de levaduras de alto rendimiento es objeto de constante estudio. El etanol fue uno de las fuentes

energ‚ticas de combustible que mƒs demanda mundial genera a comienzos del siglo XXI (con la excepci€n del

petr€leo), en el a†o 2004 los Estados Unidos produjeron mƒs de 12.5 10 9 litros de etanol lo que supone un 17% de

incremento sobre el a†o 2003.[16] No obstante la generaci€n de CO2

durante el proceso pone en alarma acerca de su

uso, debido a las consecuencias que puede traer para el cambio climƒtico.

Los usos del etanol en la industria son amplios y van desde la elaboraci€n de productos cosm‚ticos, productos de

limpieza, etc. Se ha investigado la posibilidad de emplear la fermentaci€n et•lica en el tratamiento de los vertederos

de basura logrando de esta forma biocombustible, los estudios no han arrojado aplicaciones concluyentes. No

obstante el empleo de la fermentaci€n alcoh€lica tiene un ‚xito potencial en el tratamiento de los residuos de la

industria alimenticia.[46] [47] Un proceso industrial muy investigado a comienzos del siglo XXI es la fermentaci€n en

estado s€lido empleada en la biomedicaci€n y en la biodegradaci€n de productos de desecho, la transformaci€n

biol€gica de residuos agroindustriales, en la producci€n de compuestos bioactivos, de enzimas, de ƒcidos orgƒnicos,biopesticidas, biocombustibles y compuestos aromƒticos, entre otros.

Efectos de la fermentaci•n et€lica

Los efectos de la fermentaci€n et•lica se derivan de los productos resultantes del proceso que son liberados de una

forma u otra al medio ambiente: el etanol y el di€xido de carbono. Los efectos de la fermentaci€n dependerƒn de

como se trate cada uno de estos subproductos. Uno de los efectos mƒs sorprendentes se encuentra en la

contaminaci€n et•lica existente en algunos insectos que se alimentan de frutas y del n‚ctar de las flores, un ejemplo

claro son las abejas (v‚ase abejas y elementos t€xicos).[48] De la misma forma puede intoxicar a los pƒjaros que se

alimentan de algunas bayas maduras ya parcialmente fermentadas. La fermentaci€n alcoh€lica en peque†a escala se

produce de la misma forma en las ra•ces de algunas plantas que son regadas de manera muy frecuente, la falta de

aireaci€n del terreno hace que las condiciones anaer€bicas que necesitan las levaduras act„en pudiendo envenenar el

suelo mediante un aumento de la concentraci€n de etanol lo que se traduce en una disminuci€n de la capacidad de

producci€n de las mismas.[49]

Otro aspecto importante es el efecto que produce en el cuerpo humano el consumo reiterado en los humanos de

bebidas alcoh€licas procedentes de la fermentaci€n et•lica (v‚ase efectos del alcohol en el cuerpo) ya que el etanol es

una potente droga psicoactiva con un nivel de efectos secundarios ademƒs de la adicci€n que genera su consumo

habitual. Los lugares donde se realiza la fermentaci€n de algunas bebidas alcoh€licas (generalmente s€tanos) suelen

ser peligrosos ya que el di€xido de carbono 'desplaza' al ox•geno pudiendo causar asfixia a las personas que se

encuentren en estos lugares.

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Fermentaci€n alcoh€lica 75

Referencias

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[2] "Fermentaci€n alcoh€lica: Una opci€n para la producci€n de energ•a renovable a partir de desechos agr•colas", H.J. Vƒzquez, INGENIERžA

Investigaci€n y Tecnolog•a VIII. 4. 249-259, 2007

[3] European Bioethanol Fuel Association (eBIO): World Biofuels 2006 - Seville, 9-11; Mayo 2006

[4] "Microbial Biotechnology: Principles And Applications", Yuan Kun Lee 2006; World Scientific; ISBN 981-256-676-7; Cap•tulo 8

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Fermentaci€n alcoh€lica 76

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[41] "Handbook of Indigenous Fermented Foods", Keith H. Steinkraus; 1995, Ed. CRC Press; ISBN 0-8247-9352-8

[42] "Fermentaciones tradicionales ind•genas de M‚xico", Lappe Patricia y Ulloa Miguel; Instituto Nacional Indigenista, M‚xico, 1987.

[43] "Vinos de elaboracion casera", Jose Luis Barbado; 2005; Editorial Albatros; ISBN 950-24-1147-1

[44] " Recuperaci€n del etanol producido por fermentaci€n a partir de biomasa. I.Sistemas convencionales.", A. Serra, Revista de Agroqu•mica y

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[45] "Yeast: Biotechnology and Biocatalysis", Hubert Verachtert, Ren‚ de Mot, 1990, CRC Press[46] "Continuous bio-ethanol fermentation from food industry waste under no sterile conditions", M. Zanette, D. Bolzonella, F. Fatone and F.

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[47] Fruit Processing Industry, U.S. Department of Health, Education, and Welfare, PHS Pub. No. 952, Washington, D.C., 1962.

[48] Las moscas de la fruta y otros insectos pueden sufrir los efectos de la intoxicaci€n et•lica ( Molecular Genetic Analysis of Ethanol

 Intoxication in Drosophila melanogaster , Ulrike Heberlein, Fred W. Wolf, Adrian Rothenfluh and Douglas J. Guarnieri, Integrative and

Comparative Biology 2004 44(4):269-274; doi:10.1093/icb/44.4.269 (http:/   /  icb. oxfordjournals.  org/  cgi/  content/  abstract/  44/  4/  269)).

[49] "Qu•mica De Suelos De Inundaci€n Temporal Y Perenne", Arturo Aguirre Gomez; UNAM; ISBN 970-32-3625-1

V‚ase tambi‚n

… Fermentaci€n lƒctica

… Fermentaci€n malolƒctica

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77

Energ•a Geot‚rmica

Energ€a geot‚rmica

Planta de energ•a geot‚rmica en las Filipinas.

La energ€a geot‚rmica es aquella

energ•a que puede obtenerse mediante

el aprovechamiento del calor del

interior de la Tierra. El calor del

interior de la Tierra se debe a varios

factores, entre los que caben destacar

el gradiente geot‚rmico, el calor

radiog‚nico, etc. Geot‚rmico viene del

griego geo (Tierra), y thermos (calor);literalmente "calor de la Tierra".

Tipos de yacimientosgeot‚rmicos seg…n latemperatura del agua

… Energ•a geot‚rmica de alta

temperatura. La energ•a geot‚rmica

de alta temperatura existe en las zonas activas de la corteza. Esta temperatura estƒ comprendida entre 150 y

400 ‹C, se produce vapor en la superficie y mediante una turbina, genera electricidad. Se requieren varios

condiciones para que se d‚ la posibilidad de existencia de un campo geot‚rmico: una capa superior compuesta por

una cobertura de rocas impermeables; un acu•fero, o dep€sito, de permeabilidad elevada, entre 0,3 y 2 km de

profundidad; suelo fracturado que permite una circulaci€n de fluidos por convecci€n, y por lo tanto la trasferencia

de calor de la fuente a la superficie, y una fuente de calor magmƒtico, entre 3 y 15 km de profundidad, a

500-600 ‹C. La explotaci€n de un campo de estas caracter•sticas se hace por medio de perforaciones seg„n

t‚cnicas casi id‚nticas a las de la extracci€n del petr€leo.

… Energ•a geot‚rmica de temperaturas medias. La energ•a geot‚rmica de temperaturas medias es aquella en que los

fluidos de los acu•feros estƒn a temperaturas menos elevadas, normalmente entre 70 y 150 ‹C. Por consiguiente, la

conversi€n vapor-electricidad se realiza con un rendimiento menor, y debe explotarse por medio de un fluido

volƒtil. Estas fuentes permiten explotar peque†as centrales el‚ctricas, pero el mejor aprovechamiento puede

hacerse mediante sistemas urbanos reparto de calor para su uso en calefacci€n y en refrigeraci€n (mediante

mƒquinas de absorci€n)

… Energ•a geot‚rmica de baja temperatura. La energ•a geot‚rmica de temperaturas bajas es aprovechable en zonas

mƒs amplias que las anteriores; por ejemplo, en todas las cuencas sedimentarias. Es debida al gradiente

geot‚rmico. Los fluidos estƒn a temperaturas de 50 a 70 ‹C.

… Energ•a geot‚rmica de muy baja temperatura. La energ•a geot‚rmica de muy baja temperatura se considera

cuando los fluidos se calientan a temperaturas comprendidas entre 20 y 50 ‹C. Esta energ•a se utiliza para

necesidades dom‚sticas, urbanas o agr•colas.

Las fronteras entre los diferentes tipos de energ•as geot‚rmicas es arbitraria; si se trata de producir electricidad conun rendimiento aceptable la temperatura m•nima estƒ entre 120 y 180 ‹C, pero las fuentes de temperatura mƒs baja

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Energ•a geot‚rmica 78

son muy apropiadas para los sistemas de calefacci€n urbana.

Tipos de fuentes geot‚rmicas

Esquema de las fuentes de energ•a geot‚rmicas.

En ƒreas de aguas termales muy

calientes a poca profundidad, se

aprovecha el calor desprendido por el

interior de la tierra. El agua caliente o

el vapor pueden fluir naturalmente, por

bombeo o por impulsos de flujos de

agua y de vapor (flashing). El m‚todo

a elegir depende del que en cada caso

sea econ€micamente rentable. Un

ejemplo, en Inglaterra, fue el "Proyecto

de Piedras Calientes HDR" (sigla en

ingl‚s: HDR,  Hot Dry Rocks),

abandonado despu‚s de comprobar su

inviabilidad econ€mica en 1989. Los

programas HDR se estƒn desarrollando

en Australia, Francia, Suiza, Alemania.

Los recursos de magma (rocas fundidas) ofrecen energ•a geot‚rmica de alt•sima temperatura, pero con la tecnolog•a

existente no se pueden aprovechar econ€micamente esas fuentes.

En la mayor•a de los casos la explotaci€n debe hacerse con dos pozos (o un n„mero par de pozos), de modo que por

uno se obtiene el agua caliente y por otro se vuelve a reinyectar en el acu•fero, tras haber enfriado el caudal obtenido.

Las ventajas de este sistema son m„ltiples:

… Hay menos probabilidades de agotar el yacimiento t‚rmico, puesto que el agua reinyectada contiene todav•a una

importante cantidad de energ•a t‚rmica.

… Tampoco se agota el agua del yacimiento, puesto que la cantidad total se mantiene.

… Las posibles sales o emisiones de gases disueltos en el agua no se manifiestan al circular en circuito cerrado por

las conducciones, lo que evita contaminaciones.

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Energ•a geot‚rmica 79

Ventajas e inconvenientes

Planta geot‚rmica de Nesjavellir en Islandia. Esta central energ‚tica

da servicio a las necesidades de agua caliente del ƒrea metropolitana

del Gran Reykjav•k.

Ventajas

1. Es una fuente que evitar•a la dependencia energ‚tica

del exterior.

2. Es ecol€gica.

3. Los residuos que produce son m•nimos y ocasionan

menor impacto ambiental que los originados por el

petr€leo y el carb€n.

4. Sistema de gran ahorro, tanto econ€mico como

energ‚tico.

5. Ausencia de ruidos exteriores.

6. Los recursos geot‚rmicos son mayores que los

recursos de carb€n, petr€leo, gas natural y uranio

combinados.

[cita requerida]

7. No estƒ sujeta a precios internacionales, sino que siempre puede mantenerse a precios nacionales o locales.

8. El ƒrea de terreno requerido por las plantas geot‚rmicas por megavatio es menor que otro tipo de plantas. No

requiere construcci€n de represas, tala de bosques, ni construcci€n de tanques de almacenamiento de

combustibles.

9. La emisi€n de CO2, con aumento de efecto invernadero, es inferior al que se emitir•a para obtener la misma

energ•a por combusti€n.

Inconvenientes

1. En ciertos casos emisi€n de ƒcido sulfh•drico que se detecta por su olor a huevo podrido, pero que en grandes

cantidades no se percibe y es letal.2. Contaminaci€n de aguas pr€ximas con sustancias como ars‚nico, amon•aco, etc.

3. Contaminaci€n t‚rmica.

4. Deterioro del paisaje.

5. No se puede transportar (como energ•a primaria).

6. No estƒ disponible mƒs que en determinados lugares.

Usos

… Generaci€n de electricidad.

… Aprovechamiento directo del calor.… Calefacci€n y ACS.

… Refrigeraci€n por absorci€n.

Generaci•n de electricidad

Se produjo energ•a el‚ctrica geot‚rmica por primera vez en Larderello, Italia, en 1904. Desde ese tiempo, el uso de la

energ•a geot‚rmica para electricidad ha crecido mundialmente a cerca de 8.000 megawatt de los cuales EE. UU.

genera 2.700 MW.

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Energ•a geot‚rmica 80

Desalinizaci•n

Douglas Firestone comenz€ en la desalinizaci€n con el sistema evaporaci€n / condensaci€n con aire caliente en

1998, probando que el agua geotermal se puede usar econ€micamente para producir agua desalinizada, en 2001.

En 2005 se ajust€ el 5Œ prototipo desalinizador „Delta T… que usa un ciclo de aire forzado caliente, presi€n

atmosf‚rica, ciclo geotermal de evaporaci€n condensaci€n. EL aparato se surte de agua de mar filtrada en el Instituto

Scripps de Oceanograf•a, reduciendo la concentraci€n de sal de 35.000 ppm a 51 ppm a / a.[1]

Inyecci•n de agua

En varios sitios, ha ocurrido que los dep€sitos de magma se agotaron, cesando de dar energ•a geot‚rmica, quizƒs

ayudado por la inyecci€n del agua residual fr•a, en la recarga del acu•fero caliente. O sea que la recarga por

reinyecci€n, puede enfriar el recurso, a menos que se haga un cuidadoso manejo. En al menos una localidad, el

enfriamiento fue resultado de peque†os pero frecuentes terremotos (ver enlace externo abajo). Esto ha tra•do una

discusi€n si los due†os de una planta son responsables del da†o que un temblor causa.

Extinci•n del calorAs• como hay yacimientos geot‚rmicos capaces de proporcionar energ•a durante muchas d‚cadas, otros pueden

agotarse y enfriarse.[2] En un informe, el gobierno de Islandia dice: debe entenderse que la energ€a geot•rmica no es

estrictamente renovable en el mismo sentido que la hidr„ulica.

V‚ase tambi‚n

… Bomba de calor

… Climatizaci€n geot‚rmica

… Calefacci€n urbana (district heating)

… Geothermal heat pump (en ingl‚s)… Hot dry rock (en ingl‚s)

… Horno-Asador de Timanfaya

… Tubos Enfriadores Subterrƒneos

Referencias

[1] Aqua Genesis Ltd - Delta T - Testing Information (http:/   /  aquagenesis. us/  testing. html) (consultado el 30 de marzo de 2006)

[2] RESPONSE OF WAIRAKEI GEOTHERMAL RESERVOIR TO 40 YEARS OF PRODUCTION (http:/   /  www. geothermie.  de/ 

egec-geothernet/  ci_prof/  australia_ozean/  new_zealand/  0080.  PDF), 2006 (pdf) Allan Clotworthy, Proceedings World Geothermal Congress

2000. (consultado el 30 de marzo de 2006.)

Enlaces externos

… Energ•a geotermal (http:/   /  www.cus. net/  renewableenergy/  subcats/  geothermal/  geothermal.html)

… EE.UU. se plantea una posible implantaci€n masiva de la energ•a geot‚rmica (http:/   /  www. tendencias21. net/ 

EE-UU-se-plantea-una-posible-implantacion-masiva-de-la-energia-geotermica_a1466. html)

… Infografia sobre la energ•a geotermal (http:/   /  www. consumer. es/  web/  es/  medio_ambiente/  energia_y_ciencia/ 

2004/  11/  19/  140175. php)

… Sitio de la universidad Australiana Nacional Hotrock (http:/   /  hotrock. anu.edu.  au/  )

… EE.UU. Departamento de Energ•a pƒgs. sobre la energ•a geotermal (http:/   /  www. eere.energy. gov/  geothermal/  )

… Art. de la Universidad de Alaska sobre energ•a geotermal (http:/   /  www.uaf.  edu/  energyin/  webpage/  pages/ 

renewable_energy_tech/  geothermal. htm)

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Energ•a geot‚rmica 81

… La energ•a geot‚rmica (http:/   /  www. idae. es/  index.php/  mod. pags/  mem. detalle/  idpag.421/  relcategoria.

2606/  relmenu. 147) , IDAE, Ministerio de Indusria de Espa†a.

… Energ•a geot‚rmica (http:/   /  www.igme.es/  internet/  geotermia/  presentacion.htm), Instituto Geol€gico y Minero

de Espa†a.

… ENGINE Project (http:/   /  engine. brgm.fr/  )

… Proyecto de la UE "European Hot Dry Rock… (http:/   /  www. soultz. net), ubicado en Soultz-sous-For¢ts (FR).

… La energ•a geot‚rmica, la mƒs eficiente de las renovables (http:/   /  www. ehow. com/ 

list_7621547_efficient-alternative-energy-sources.html) (en ingl‚s)

… La Agencia de Gesti€n de Energ•a propone intensificar el desarrollo de las energ•as renovables apostando por la

geotermia. (http:/   /  www.argem.  es/  archivos/  noticias/  nota_curso_geotermia. pdf)

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82

Energ•a Mareomotriz

Energ€a mareomotriz

Antiguo molino de mareas en Isla Cristina (Huelva).

Generador axial en Reino Unido.

La energ€a mareomotriz es la que se obtiene

aprovechando las mareas, es decir, la diferencia

de altura media de los mares seg„n la posici€n

relativa de la Tierra y la Luna. Mediante su

acoplamiento a un alternador se puede utilizar el

sistema para la generaci€n de electricidad,

transformando as• la energ•a mareomotriz en

energ•a el‚ctrica, una forma energ‚tica mƒs „til y

aprovechable. Es un tipo de energ•a renovable ylimpia.

La energ•a mareomotriz tiene la cualidad de ser

renovable, en tanto que la fuente de energ•a

primaria no se agota por su explotaci€n, y es

limpia, ya que en la transformaci€n energ‚tica

no se producen subproductos contaminantes

gaseosos, l•quidos o s€lidos. Sin embargo, la

relaci€n entre la cantidad de energ•a que se

puede obtener con los medios actuales y el coste

econ€mico y ambiental de instalar los

dispositivos para su proceso han impedido una

proliferaci€n notable de este tipo de energ•a.

Otras formas de extraer energ•a del mar son: las

olas (energ•a undimotriz), de la diferencia de

temperatura entre la superficie y las aguas

profundas del oc‚ano, el gradiente t‚rmico

oceƒnico; de la salinidad, de las corrientes

marinas o la energ•a e€lica marina.

En Espa†a, el Gobierno de Cantabria y el Instituto para la Diversificaci€n y Ahorro Energ‚tico (IDAE) quieren crear

un centro de I+D+i en la costa de Santo†a. La planta podr•a atender al consumo dom‚stico anual de unos 2.500

hogares.[cita requerida]

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Energ•a mareomotriz 83

M‚todos de generaci•n

Los m‚todos de generaci€n mediante energ•a de marea pueden clasificarse en estas tres:

Generador de la corriente de marea

Los generadores de corriente de marea (Tidal Stream Generators o ETG, por sus iniciales ingl‚s) hacen uso de la

energ•a cin‚tica del agua en movimiento a las turbinas de la energ•a, de manera similar al viento (aire en

movimiento) que utilizan las turbinas e€licas. Este m‚todo estƒ ganando popularidad debido a costos mƒs bajos y a

un menor impacto ecol€gico en comparaci€n con las presas de marea.

Presa de marea

Las presas de marea hacen uso de la energ•a potencial que existe en la diferencia de altura (o p‚rdida de carga) entre

las mareas altas y bajas. Las presas son esencialmente los diques en todo el ancho de un estuario, y sufren los altos

costes de la infraestructura civil, la escasez mundial de sitios viables y las cuestiones ambientales.

Energ€a mareomotriz dinƒmicaLa energ•a mareomotriz dinƒmica (Dynamic Tidal Power o DTP) es una tecnolog•a de generaci€n te€rica que

explota la interacci€n entre las energ•as cin‚tica y potencial en las corrientes de marea. Se propone que las presas

muy largas (por ejemplo: 30 a 50 km de longitud) se construyan desde las costas hacia afuera en el mar o el oc‚ano,

sin encerrar un ƒrea. Se introducen por la presa diferencias de fase de mareas, lo que lleva a un diferencial de nivel

de agua importante (por lo menos 2.3 metros) en aguas marinas ribere†as poco profundas con corrientes de mareas

que oscilan paralelas a la costa, como las que encontramos en el Reino Unido, China y Corea. Cada represa genera

energ•a en una escala de 6 a 17 GW.

La Rance en Francia

Central el‚ctrica maremotriz en el estuario del r•o Rance.

En el estuario del r•o Rance, EDF instal€ una

central el‚ctrica con energ•a mareomotriz.

Funciona desde el a†o 1967, produciendo

electricidad para cubrir las necesidades de una

ciudad como Rennes (el 9% de las necesidades

de Breta†a). El coste del kwh result€ similar o

mƒs barato que el de una central el‚ctrica

convencional, sin el coste de emisiones de gases

de efecto invernadero a la atm€sfera ni consumo

de combustibles f€siles ni los riesgos de lascentrales nucleares (13 metros de diferencia de

marea).

Los problemas medioambientales fueron

bastante graves, como aterramiento del r•o,

cambios de salinidad en el estuario en sus

proximidades y cambio del ecosistema antes y despu‚s de las instalaciones.

Otros proyectos exactamente iguales, como el de una central mucho mayor prevista en Francia en la zona del Mont

Saint Michel, o el de la bah•a de Fundy, en Canadƒ, donde se dan hasta 15 metros de diferencia de marea, o el del

estuario del r•o Severn, en el Reino Unido, entre Gales e Inglaterra, no han llegado a ejecutarse por el riesgo de unfuerte impacto ambiental.

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Energ•a mareomotriz 84

Otras energ€as renovables

V•ase tambi•n:  Energ€a renovable

… Energ•a olamotriz

… Energ•a e€lica

… Energ•a solar

V‚ase tambi‚n

… Energ•a f€clear (eneg•a energ•a f€sil /nuclear)

… Energ•a del futuro

Enlaces externos

… Energ•as del mar [1] (IDAE)

… Balance de la central mareomotriz de Rance [2] (en franc‚s)

… Central mareomotriz de Rance en GoogleMaps [3]

… Mini-Art•culos sobre Energ•a Mareomotriz [4]

… Instituto de Hidrƒulica Ambiental de Cantabria IH Cantabria [5] de la Universidad de Cantabria

… Lista de treinta dispositivos de Energia Mareomotriz [6] por Alain Esteban Painevilo Mu†oz. 2007 al 2011

Referencias

[1] http:/   /  www. idae.  es/  index.  php/  mod.  pags/  mem. detalle/  idpag.  513/  relcategoria. 3742/  relmenu.  165

[2] http:/   /  www. enseeiht. fr/  hmf/  travaux/  CD0001/  travaux/  optsee/  hym/  6/  bil_corp.  htm

[3] http:/   /  maps. google.  com/  maps?ll=48.  61,-2.  022& spn=0.  043133761,0.  006686&  t=k& hl=es

[4] http:/   /  www. portalenergia.  es/  informacion/  energia/  mareomotriz/  energiaMareomotriz.   jsp

[5] http:/   /  www. fundacionih.  unican.  es/  presentacion. asp

[6] https:/  

 /  

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google.com/  

site/  

alainpainevilomunoz/  

assignments

7/18/2019 Libro Energias Alternativas

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Fuentes y contribuyentes del art•culo 85

Fuentes y contribuyentes del art€culoEnerg€a alternativa  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=50960887 Contribuyentes: 3coma14, Allforrous, Ari soledad, Axel Mateo Martinez Murcia, B.N.Sanchez., Baiji,Diegusjaimes, Eduardosalg, GMoyano, Galandil, HUB, Halfdrag, Hprmedina, Irvis Osbel, Isha, Izmir2, Jcaraballo, Jkbw, Jorge Eg„squiza Loayza, Joseran, Muro de Aguas, Peterlogin, Petruss,Poco a poco, Renly, Ricardogpn, RoyFocker, R£ge, Savh, Sebrev, Soulreaper, Tirithel, ¡ngel Luis Alfaro, 138 ediciones an€nimas

Energ€a solar  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=50870932 Contribuyentes: -jem-, 3coma14, 4lex, Abarrera, AchedDamiman, Airunp, Aitoreiz, Aitorzubiaurre, Akhran,Alex&seba, Alexenergy, Alfredobi, Alvaro qc, Amad•s, Ambil, Angel GN, Arrt-932, Aseretto, A¤ipni-Lovrij, Baiji, Banfield, Bcoto, Beagle, Belb, BuenaGente, Cacatuavolante, Caiman7,

Camilo, Carmin, Chingados, Chuck es dios, Cobalttempest, CommonsDelinker, Culosucio, Czajko, David0811, Daviid82, Davius, DerHexer, Diamondland, Dianai, Diegusjaimes, Dossier2,Echani, Eduardosalg, Elabra sanchez, Eligna, Emijrp, Ensada, Erf il, Fanattiq, Felipealvarez, Forza4, Foundling, FrancoGG, Freddycus, Gaby turunen, Gaijin, Gaius iulius caesar, Gallowolf,Grajimgar, HUB, Halfdrag, Herero, Hoo man, Houseremix007, Hprmedina, Humberto, INDISECT, Iago Pillado, Ignacio Icke, Ilenoxkaos, Ingolll, Isabelh, Isha, J. A. G‚lvez, JMCC1, Jarisleif,Jarke, Javierito92, Javiermares, Jbur777, Jcaraballo, Jebba, Jewbask, Jkbw, Jlnieto, Joselarrucea, Juan2035, Julimortx, Jumanji, Karshan, LP, Lampsako, Laura Fiorucci, Leonpolanco, Letxau,Loserup, Lrgonzalez, Lucien leGrey, Luis1970, MARC912374, Mac, Machucho2007, Mafores, Magister Mathematicae, Maldoror, Maleiva, Manuelt15, MarcoAurelio, Marianela43, Mariomodesto, Matdrodes, McMalamute, Mcmartin, Mel 23, Mjsoto, Montgomery, Moriel, Muro de Aguas, Mushii, NACLE, Netito777, Nioger, Nix€n, Nopetro, Noventamilcientoveinticinco,Nudecline, Obelix83, Olivares86, Ordenador.cl, Oscares, Owneder, Oximoron2007, Papix, Pa triSGijon, PeiT, Peter75, Petruss, PhJ, P ipenacho, PoLuX124, Poco a poco, Pownerus, Prometheus,Raulshc, Ravave, Retama, Risoto2000, Roberpl, Rondador, RoyFocker, Rufflos, Rutrus, SMSSOLAR, Sabbut, Saecsaenergia, Santiperez, Satanƒs va de retro, Savh, ScRiiNteR, Seba321dinator,Sebrev, Sigmanexus6, Sime€n el Loco, SolarSoft, Soulshine, Super braulio, TArea, Tano4595, Technopat, Teles, Tirant, Tirithel, Togo, Tostadora, Triku, Txo, Vicoexport, Vitamine, Wikisol,Wilfredor, Wricardoh, Xuankar, Yeza, Youssefsan, Zeno Gantner, ZrzlKing, 769 ediciones an€nimas

Tecnolog€a solar pasiva  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=48153912 Contribuyentes: Alavisan, Aliman5040, Czajko, Echani, H‚ctor Guido Calvo, Joselarrucea, Juan2035,Muro de Aguas, Nihilo, Prometheus, SDJuanma, Soulshine, Sunloo, Tano4595, Triku, Vic Fede, Yeza, 15 ediciones an€nimas

Energ€a solar t‚rmica  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=50734638 Contribuyentes: Abdelwofi, Abece, Airunp, Anonimosanhueza, Antur, Baiji, Bedwyr, Bucephala,Cachogaray, Chingados, Cobalttempest, Cookie, Danosa, Daviid82, Davius, Diamondland, Diegusjaimes, Digigalos, Dossier2, Eduardosalg, Elabra sanchez, Eleniel, Error de inicio de sesi€n,HUB, Hprmedina, Jkbw, Jlnieto, JordiG, Joselarrucea, Juan2035, Jweigand, Laura.catalan, Leugim1972, Linegen, Lucien leGrey, Mac, Magnus Colossus, ManuelGR, MarcoAurelio, Matdrodes,Mjsoto, MontanNito, Moriel, Mpeinadopa, Muro de Aguas, Mutari, NACLE, Nihilo, OI.allende, Ouveo, Paola.af p, Paulos, Perez7, PoLuX124, Poco a poco, Prometheus, Roberpl, RoyFocker,Rufflos, SMSSOLAR, Saloca, Santiago Garcia Garrido, Spirit-Black-Wikipedista, Tano4595, Technopat, Teles, Walter closser, Watti, Wikil‚ptico, Wikiseldon, Yeza, 211 ediciones an€nimas

Energ€a solar fotovoltaica  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=50677499 Contribuyentes: 4lex, Alvaro qc, Amorde2, Andreateletrabajo, Angel GN, Angelo.Muratore, Are 16,Atreyu Green, A¤ipni-Lovrij, BL, Baiji, Banfield, Carmin, Chingados, Cobalttempest, Comakut, CommonsDelinker, Cookie, Dangal28, Diamondland, Diegusjaimes, Dodo, Dsuarez, Echani,Emijrp, Er Komandante, Erfil, Exerbio, Faras, Fnuno, Franciscolasrozas, Frutoseco, Gaius iulius caesar, Greevil, Grillitus, HUB, Ingolll, Isabelh, Isha, Itnas19, JGUIMER, Jarke, Javierito92,Jepuente, Jkbw, Jlnieto, Joselarrucea, Jsanchezes, Juan2035, Jugones55, Jumanji, Karshan, Kved, Lacrimalqwerty, Laura Fiorucci, Laura.catalan, Leugim1972, Llull, Locos epraix, Loqu,MValles, Mac, Machucho2007, Makete, Maldoror, Manuel Gonzƒlez Olaechea y Franco, Manw¥, Matdrodes, Militar11, Mjsoto, MontanNito, Moriel, Mpeinadopa, Muro de Aguas, Mushii,Netito777, Nopetro, Nudecline, Ortisa, PACO, Pablo2garcia, Paccus2, Pacorrus, Pan con queso, Peter75, Petronas, Petruss, Poco a poco, Ppfk, Pribylova, Prometheus, Raulshc, Ricardogpn,Richy, RoyFocker, R£ge, Sageo, Savh, Schuback, Seewolf, Sertrevel, SolarSoft, TArea, Taichi, Tano4595, Teles, Tikobcn, Tirithel, Tostadora, Triku, Txo, Uncorreotemporal,Vicentesalasmerino, Wadim, Wikipedianeck, Yeza, Youssefsan, Yrithinnd, 325 ediciones an€nimas

Central t‚rmica solar  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=50771132 Contribuyentes: Airunp, Alberto Salguero, AlbertoDV, Aloriel, Antur, Any Rand, Arg97, Atreyu Green,Crak3rs, Daniss4, Diegusjaimes, Esteban015, Fergon, Fibonacci, Franciscolasrozas, HUB, Halfdrag, Ialad, JMperez, Jarke, Jjvaca, Juan2035, Krous, Lacrimalqwerty, Leugim1972, Leylandii,Lmbuga, Maansipe, Mansoncc, Manuel Trujillo Berges, Martafalvarez, Martiko, Matdrodes, McMalamute, Mjg88, MontanNito, Moriel, MwAce, NACLE, Netito777, Ortisa, PACO, Prometheus,RoyFocker, Savh, Soulshine, Stego, Takashi kurita, Tano4595, Tirithel, Triku, Valdoria, Yeza, 167 ediciones an€nimas

Energ€a solar h€brida  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=34627944 Contribuyentes: Fernando Estel, Joselarrucea, Tano4595, Triku, 9 ediciones an€nimas

Cocina solar  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=50887790 Contribuyentes: Airunp, Alecksal, Alfredobi, Atlascuisinesolaire, Baiji, Bedwyr, Chico512, Creando sensaciones,Czajko, Delphidius, Diegodaser, Diegusjaimes, Elabra sanchez, Elis, Fernibello, Galandil, HUB, Humberto, Joselarrucea, Leonpolanco, Matdrodes, Mel 23, Moriel, Pati, Pierre-YvesHERROUET, PoLuX124, Pompix, Prometheus, Roche, Sim€nK, Solarinti, Super braulio, Tano4595, Tom Sponheim, Triku, VanKleinen, Vitamine, X ElManuu x, Xcruza, 179 ediciones

an€nimas

Energ€a e•lica  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=50819035 Contribuyentes: -jem-, 3coma14, Aacugna, Adriansm, Af3, Airb21, Airunp, Airwolf, Alberchus1,Alejandrosanchez, Alfredobi, Alhen, Allforrous, Aloriel, Angel GN, Anonima del xque, Antur, Ant€n Francho, Axxgreazz, A¤ipni-Lovrij, BL, Banfield, Belb, Benedicto, Beta15, Bigsus,BlackBeast, Blfc, BuenaGente, Camilo, Carlosblh, Cheveri, Chingados, Chitarroni, Ciclismo, Closemarketing, Cobalttempest, Coco77, Comae, CommonsDelinker, Cookie, Ctrl Z,DANIELERALTE, DJ Nietzsche, Dark, David0811, Davidsarria, DayL6, Diamondland, Diegusjaimes, Difer, Doctor seisdedos, Dodo, Dr cicl€n, Edgarhh, Edmenb, Eduardosalg, Egaida,Emiduronte, Emijrp, Er Komandante, Erfil, Erick1984, Feliciano, Felipealvarez, Finishero, F lores,Alberto, Folkvanger, Foundling, Fran007mex, Franciscolasrozas, FrancoGG, Furti, Gafotas,Galandil, Gauss, George McFinnigan, Grillitus, Gusgus, HUB, Halfdrag, Humberto, Ingolll, Isha, Jarke, Jcaraballo, Jduranq, Jean Y‚venes, Jelm, Jf.aguilarmoya, Jjvaca, Jkbw, Jlnieto, Jorgec2010, JorgeGG, Jorgechp, Josar, Jtspotau, Juako911, Juanibb, Jumanji, Kaprak, KnightRider, Koke0 0, Komputisto, Krun00, Lali1412, Lancaster, Laura Fiorucci, Laura.catalan, Lawea,Leandrod, Leonpolanco, Lg87, Lon Abirisain, Lorvalmon, Lucien leGrey, Lygeum, MaSt, Mac, Macarrones, Mafiqui, Mahadeva, Makimonaco, Maldoror, Maleiva, Manuelt15, Manw¥,Marc1996, MarcoAurelio, Marhaiden, Martin.m.sarah, Matdrodes, Maveric149, Mckend3, Mecamƒtico, Mel 23, Melipalsp, MiguelAngel fotografo, Milousitas98, MontanNito, Moriel,Mortadelo2005, Morza, Mosca, Mpeinadopa, Muro de Aguas, N'andreu, NACLE, Nati 75, Netito777, Neurotronix, Nihilo, Nudecline, Nuvem, OboeCrack, Opinador, Orador, OrionNebula,PACO, Pan con queso, Papix, Pati, Pedro1267, Pello, Petronas, Petruss, PhJ, Phirosiberia, PoLuX124, Poco a poco, Prometheus, Psio, Quitoluise, Rafael.heras, RamonVeres, Rastrojo, Redan,Regodon, Reh MD, Rheras, Ricardogpn, Roberto Fiadone, Rostynachonx, RoyFocker, Rsg, Rubpe19, Saloca, Santiago Ayuda, Sauron, Savh, Seanver, Sebasss, Sekano, Sergio Andres Segovia,Shooke, Siabef, Soulshine, Super braulio, Taf ol, Taichi, Tano4595, Tathi12345, Technopat, TiTuM, Tirithel, Tomatejc, Triku, Valentin estevanez navarro, Var ano, Vitamine, Warko, Wikil‚ptico,Wilfredor, Wintermute83, XalD, XinuXano, Xsm34, Yeza, Yodigo, Yrithinnd, Zeroth, ZrzlKing, Zyder, 904 ediciones an€nimas

Biomasa  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=50896812 Contribuyentes: 23gf, 3coma14, Airunp, Akhram, Alfredobi, Allforrous, Amad•s, Andresnio, Angel GN, Aseretto, Baiji,Bajamarsostenible, Barcex, Basuka, Beto29, BetoCG, Bucho, Cookie, Cyberdelic, Czajko, DJ Nietzsche, Daimond, Dalton2, Dangelin5, Dark, David0811, Delta1977, Dianai, Diegusjaimes,

Digigalos, Dinoanato, Diogeneselcinico42, Dreitmen, Drini2, Durero, Edslov, Eligna, Erfil, Espilas, Exerbio, Feliparetrasada, Fundacion, Gaeddal, Gafotas, Galandil, Genesys, Gizmo II,Gustavocarra, HUB, Hprmedina, Humberto, Idoarnabat, Ignacio Icke, Interwiki, Isabelh, Isha, Ismaelwache, Jaime hernandez, Jarisleif, Jarlaxle, Javierito92, Jkbw, Jlnieto, JoSongoku,Joseaperez, Joselarrucea, Josetxus, Keko10, Kved, Lansolar, Laura Fiorucci, Lcsrns, Leitzaran, Lha.pauliinitha, Lucien leGrey, Luis Ceballos Corrales, Maldoror, Mansoncc, Manulivillo, Manw¥,Matdrodes, McPolu, Moriel, Muro de Aguas, Mushii, Mvewiki, Netito777, Nihilo, NiiCko, Nioger, Nitban, Nopetro, Novaenergia, Ortisa, Pabloallo, Pan con queso, Paulcoyote, PoLuX124, Pocoa poco, Polinizador, Pumpica, Que e s econom•a, Quesada, Retama, Roberpl, Rosarinagazo, RoyFocker, Saloca, Santiperez, Soulshine, Taichi, Tano4595, Technopat, Titxu110, Tomoyo65, Triku,Ummowoa, Valeria colina r, Vatelys, Walter c losser, Webrbi, Wedrey, Wilfredor, Xavigivax, Xvazquez, Yamaneko, Yeza, 422 ediciones an€nimas

Biogƒs  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=50691430 Contribuyentes: Aleposta, Alhen, BlackBeast, C'est moi, Camilogalactico, Cipi€n, Cookie, DMK Ingenier•a, S.L.,DarkQuinto, Diegusjaimes, Diosa, Dorkapeter, Eamezaga, Edgardomaroni, Edmenb, Eligna, Erfil, Ezarate, FUKER, Folkvanger, Furado, Galandil, HUB, Humberto, Ialad, Jaimemh, Jarisleif,Jkbw, Jordivilardell, JorgeGG, Joselarrucea, Kozerator, Kved, LP, LarA, Leonpolanco, Lizanagajardo, Llull, Luipucru, Maldoror, Manco104, Marketing2, Matdrodes, Mauricio RomeroF€meque, Mierdero, Muro de Aguas, Netito777, Pablomdo, Panchurret, Paublin, Pilaf, PoLuX124, Quesada, Rmcf50973476, Rufflos, R£ge, Sidcc, Spirit-Black-Wikipedista, Taichi, Tano4595,Tirithel, Titxu110, Tomatejc, Triku, Veon, Vic Fede, Vizcaino, Vplayas, Vubo, Website, Wesisnay, Xavigivax, Y0k3s3, 174 ediciones an€nimas

Digesti•n anaer•bica  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=49061356 Contribuyentes: Akhram, Banfield, Cobalttempest, Danielba894, Dorkapeter, Furado, Nihilo, Tirithel, 16ediciones an€nimas

Fermentaci•n alcoh•lica  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=50851231 Contribuyentes: .Sergio, Airunp, Airwolf, Albertoferro, Alexav8, Banfield, Belb, Boku wa kage, Ca in,Caiser, Chingon87, Comae, Delphidius, Dhidalgo, Dianai, Diegusjaimes, Digigalos, Eduardosalg, Ellinikƒ, FerZombie, Folkvanger, Francisco87, Ggenellina, JMCC1, Javierito92, Jkbw,JorgeGG, Juanmak, Kintaro, Kved, Laura Fiorucci, Magister Mathematicae, Mansoncc, Manuelquiros, Matdrodes, Miotroyo, Mƒximo de Montemar, Pacoperez6, PoLuX124, Proximo.xv,Raystorm, Richy, Rosarinagazo, Rsg, Rumpelstiltskin, Santiperez, Siabef, Symposiarch, Tamorlan, Triku, Varano, Vitamine, Wiracocha, Xuankar, Xvazquez, Xxrobinxx, 144 ediciones an€nimas

Energ€a geot‚rmica  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=50956355 Contribuyentes: Alan Romerito, Alehopio, Allforrous, Amanuense, Andreasmperu, Antarco, AnthonyGuti‚rrez, Ant€n Francho, Aquagenesis, Arcibel, Aseretto, A¤ipni-Lovrij, Belb, BlackBeast, Bucho, Camilo, Chabbie, ChristianH, Cinabrium, Cobalttempest, Conker15, DaphneOrtiz,Diamondland, Diegusjaimes, Dreamerbcn, Edslov, Eduardosalg, El Moska, Eli22, Emiduronte, Eustanacio IV, Fernando Estel, Foundling, Gafotas, HUB, Halfdrag, Hamiltha, Hprmedina, Il-yg,

7/18/2019 Libro Energias Alternativas

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Fuentes y contribuyentes del art•culo 86

Isha, J.M.Domingo, Javicivil, Javierito92, Jcaraballo, Jjvaca, Jkbw, Jlnieto, Jorge 2701, Joselarrucea, Jsalguero, Jtico, JuanJalmonte, Karshan, Knocte, Lagurion, Laura Fiorucci, LeoW,Leugim1972, Mac, Magister Mathematicae, Manw¥, Markoszarrate, Matdrodes, Medved, Mel 23, Muro de Aguas, Mutari, Nihilo, Nioger, Ortisa, Oscar ., Pablinas, Petruss, Phirosiberia,PoLuX124, Poco a poco, Rafiko77, Rastrojo, Retama, Rosarinagazo, RubiksMaster110, R£ge, Saloca, SanchoPanzaXXI, Savh, Sebrev, Ser es, Super braulio, Tano4595, Taty2007, Technopat,TeleComNasSprVen, Teles, Tony Rotondas, Totoxithax, Vitamine, Wewe, Xvazquez, Zufs, 406 ediciones an€nimas

Energ€a mareomotriz  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=50833771 Contribuyentes: 4lex, 67wkii, Airunp, AlGarcia, Algunomuyfalso, Alhen, Almendro, Aloriel, Amphoth3ra,Antur, Arrt-932, A¤ipni-Lovrij, Baiji, BetoCG, Bifus, Bigsus, Billyrobshaw, Bucephala, Cansado, Chlewey, Cobalttempest, Crisneda2000, Daniel De Leon Martinez, Dark Bane, David0811,Davorxp, Diamondland, Diegusjaimes, Dodo, Dorieo, Ecemaml, El fil€loco, Emiduronte, Empanadasfritas, Equi, Er Komandante, Erodrigufer, Esaintpierre, Felipealvarez, Fergon, Filipo,Foundling, Franciscolasrozas, FrancoGG, Furado, Furti, Gaius iulius caesar, Gonn, Hprmedina, Humberto, Ingolll, Ipapes, Isha, J.M.Domingo, Jarke, Javierito92, Jcaraballo, Jecanre, Jjafjjaf,Jkbw, Jlnieto, JorgeGG, JuanIgnacioIglesias, JuanJalmonte, Jurgens, Kikepp10, Kojie, Kordas, Laura Fiorucci, Leugim1972, LyingB, Magisternavis, Maldoror, Manuelt15, Manw¥,Markoszarrate, Matdrodes, MontanNito, Muro de Aguas, Mutari, Neodop, Netito777, Nicole2303, Obelix83, Oconel, PACO, Pablomdo, Petruss, PoLuX124, Ppja, Pyr0, Queninosta, Quothalas,

Retama, Rigor Mortis, Rikimaru-z, Rosarinagazo, RoyFocker, Rubpe19, Savh, Sebastian betancourt, Smrgto, Snakeyes, Soulshine, Spirit-Black-Wikipedista, Super braulio, Technopat, ThomasLivermore, Tirithel, Tomatejc, Tony Rotondas, Triku, Urdangaray, Vitamine, Walter closser, Wiki futbol, Xavigivax, 437 ediciones an€nimas

7/18/2019 Libro Energias Alternativas

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Fuentes de imagen, Licencias y contribuyentes 87

Fuentes de imagen, Licencias y contribuyentesArchivo:Solar Panels.jpg  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:Solar_Panels.jpg  Licencia: Creative Commons Attribution 2.0 Contribuyentes: Apalsola, FlickrLickr,FlickreviewR, JackyR, Saibo, Tetris L, VIGNERON, Wst

File:SolarGIS-Solar-map-Europe-en.png  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:SolarGIS-Solar-map-Europe-en.png  Licencia: Creative Commons Attribution-Sharealike3.0 Contribuyentes: Rillke, SolarSoft, Tetris L

Archivo:Breakdown of the incoming solar energy.svg  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:Breakdown_of_the_incoming_solar_energy.svg  Licencia: CreativeCommons Attribution-Sharealike 3.0 Contribuyentes: Original uploader was User A1 at en.wikipedia

File:SolarGIS-Solar-map-Spain-es.png  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:SolarGIS-Solar-map-Spain-es.png  Licencia: Creative Commons Attribution-Sharealike 3.0 Contribuyentes: Elekhh, Rillke, SolarSoft

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Archivo:Calefon solar termosifonico compacto.jpg  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:Calefon_solar_termosifonico_compacto.jpg  Licencia: Creative CommonsAttribution-Share Alike Contribuyentes: Cachogaray

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Archivo: Solar land area.png  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:Solar_land_area.png  Licencia: Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 Unported Contribuyentes: Mlino76

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Archivo:Solar Two 2003.jpg  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:Solar_Two_2003.jpg  Licencia: Creative Commons Attribution-Sharealike 2.5 Contribuyentes: Kjkolb,4 ediciones an€nimas

Archivo:FourSolaire1.JPG  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:FourSolaire1.JPG  Licencia: Creative Commons Attribution-Sharealike 3.0,2.5,2.0,1.0 Contribuyentes:Rabatakeu

Archivo:luz.jpg  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:Luz.jpg  Licencia: Public Domain Contribuyentes: MwAce

Archivo:FOUR SOLAIRE SUN OVEN HORNO SOLAR.JPG  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:FOUR_SOLAIRE_SUN_OVEN_HORNO_SOLAR.JPG  Licencia:Public Domain Contribuyentes: http://atlascuisinesolaire.free.fr

Archivo:Cocinasolarcaja01.jpg  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:Cocinasolarcaja01.jpg  Licencia: Creative Commons Attribution 3.0 Contribuyentes: Czajko

Archivo:Sunstove-horno-solar.jpg  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:Sunstove-horno-solar.jpg  Licencia: GNU Free Documentation License Contribuyentes: Boirac

Archivo:ALSOL.jpg  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:ALSOL.jpg  Licencia: Public Domain Contribuyentes: http://www.atlascuisinesolaire.com

Archivo:GSO.JPG  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:GSO.JPG  Licencia: Public Domain Contribuyentes: http://atlascuisinesolaire.free.fr

Archivo:Parabole de cuisson solaire Scheffler coccion solar cooking.jpg  Fuente:http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:Parabole_de_cuisson_solaire_Scheffler_coccion_solar_cooking.jpg  Licencia: Public Domain Contribuyentes: Atlascuisinesolaire

Archivo:Concentradorsolar.PNG  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:Concentradorsolar.PNG  Licencia: Public Domain Contribuyentes: Elabra sanchez

Archivo:Spargel 4106.JPG  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:Spargel_4106.JPG  Licencia: Creative Commons Attribution-Sharealike 2.5 Contribuyentes: Gunnar Ries

Archivo:Caracoles.png  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:Caracoles.png  Licencia: Attribution Contribuyentes: UTE

Archivo:Turbiny wiatrowe ubt.jpeg  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:Turbiny_wiatrowe_ubt.jpeg  Licencia: Creative Commons Attribution-ShareAlike 1.0 Generic Contribuyentes: photo ‘ 2004 by

Archivo:Totalcapacityworld2009.jpg  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:Totalcapacityworld2009.jpg  Licencia: Public Domain Contribuyentes: World Wind EnergyAssociation

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