TRABAJO DE PROCESOS INDUSTRIALES

MÉTODOS DE ÚLTIMA GENERACIÓN PARA LA UTILIZACIÓN DEL CARBÓN

COMO COMBUSTIBLE

ALTERNATIVAS DE ÚLTIMA GENERACIÓN PARA SUSTITUIR LOS

COMBUSTIBLES FÓSILES

VANESA MIER

MABEL IBÁÑEZ

EDWIN MERCADO

KEYLA LLANOS

PROFESOR

LUIS CARLOS PATERNINA

GRUPO AN

INGENIERÍA INDUSTRIAL

PROCESOS INDUSTRIALES

UNIVERSIDAD DE LA COSTA

OCTUBRE DE 2014

BARRANQUILLA ATLÁNTICO

INTRODUCCIÓN

En la actualidad, la mayor parte de las fuentes de energía utilizadas para abastecer

nuestro consumo provienen de los combustibles fósiles. Por ello, su utilización está

creando un fuerte desequilibrio en el balance global de CO2, estamos liberando en

muy pocos años, el Carbono que se captó en la fotosíntesis de la energía solar hace

miles de millones de años. Además del efecto sobre el clima global, al ritmo de

consumo de la sociedad actual, las reservas de estos combustibles fósiles no

garantizan una continuidad suficiente, y la dependencia de ellos nos hace

especialmente vulnerables a intereses internacionales.

Llamamos combustible a cualquier sustancia tiene la capacidad de arder en

presencia de un comburente (oxígeno en la mayoría de los casos) mediante la

aplicación de una energía de activación, que puede ser una chispa.

El combustible libera parte de su energía en forma de calor cuando arde, al mismo

tiempo que cambia su estructura química, debido al proceso de combustión. Los

combustibles se clasifican dependiendo de su estado en sólidos, líquidos y

gaseosos.

Como combustibles sólidos más utilizados podemos distinguir el carbón o la

madera. El carbón es uno de los materiales más utilizados en centrales térmicas

para calentar el agua de las calderas y con esta generar electricidad. La madera se

utiliza igualmente para calentar el agua aunque en su caso se dedica más al

consumo doméstico. Anteriormente estos materiales se utilizaban de forma

generalizada para máquinas a vapor y generación de electricidad y calor aunque

actualmente su uso se ha visto reducido gracias a la aparición de nuevos

combustibles con mayor poder calorífico.

OBJETIVOS

I. Conocer e identificar los tipos de combustibles derivados del

carbono.

II. Determinar los avances que ha tenido la ciencia hasta hoy para la

creación de dichos combustibles.

III. Conocer los diferentes topos de energía más actualizados hasta hoy.

MÉTODOS DE ÚLTIMA GENERACIÓN PARA LA UTILIZACIÓN DEL CARBÓN

COMO COMBUSTIBLE

1- Transforman el dióxido de carbono en combustible usando la

electricidad

Ingenieros e investigadores de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA) han desarrollado un método que permite convertir dióxido de carbono en combustible líquido (isobutanol), a través del uso de electricidad. El combustible generado puede emplearse en los sistemas de transporte sin requerir variantes en la tecnología actual, algo que resulta muy beneficioso frente a los problemas de almacenamiento que aún conlleva la energía eléctrica. Por Pablo Javier Piacente.

La combinación de electricidad y el dióxido de carbono podrían transformarse en una solución para la producción de combustibles alternativos, gracias a un sistema ideado por especialistas de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA).

El mecanismo creado logra transformar el dióxido de carbono en un combustible apto para su uso en vehículos con la tecnología actual, empleando electricidad en el proceso. Sería una salida interesante hasta que se optimicen los sistemas de propulsión eléctrica en forma directa.

Un grupo de ingenieros de la Henry Samueli School of Engineering and Applied Science de la UCLA parece habeñ obtenido una formula muy eficaz para lograr

propulsar vehículos a través de la electricidad, pero sin requerir de los cambios tecnológicos necesarios en un coche eléctrico.

El sistema en cuestión transforma el dióxido de carbono en combustible líquido, más precisamente en isobutanol, mediante el uso de electricidad. Se elimina así un gran inconveniente: el almacenamiento de la energía eléctrica. Hoy en día, la electricidad generada por diversos métodos es aún difícil de almacenar de manera eficiente. El trabajo del equipo de la UCLA ha sido difundido a través de una nota de prensa del mencionado centro de estudios, y también se ha desarrollado en un artículo recientemente publicado en el medio especializado Science. Por otro lado, el proyecto fue desarrollado gracias a una subvención del programa Advances Research Projests Agency-Energy (ARPA-E), del Departamento de Energía de los Estados Unidos

2- Métodos más flexibles para obtener combustibles alternativos

En la actualidad un grupo de ingenieros de la Universidad de Purdue, han desarrollado un nuevo método más flexible para la producción de combustibles alternativos, obteniendo hidrógeno y electricidad a partir de residuos sólidos urbanos, desechos agrícolas, residuos forestales y lodos de depuradora que podrían suministrar hasta el 20 por ciento de los combustibles para el transporte en los Estados Unidos anualmente. El método ofrece una posible solución a los problemas que podrían ser formados por el aumento de la producción de etanol con los métodos convencionales, que utilizan el maíz de grano como materia prima. Impulsar la producción de etanol con los métodos convencionales requiere de cultivos más pesados y el uso de fertilizantes, además del aumento de la escorrentía de los cursos hídricos y la amenaza en los ecosistemas.

El nuevo concepto, sin embargo, propuesto por los investigadores de Purdue, consiste en flexibilizar los procesos del carbono en combustibles líquidos, no sería necesario más cultivos, sólo el uso principalmente de desechos como materia prima, según hacía referencia Fu Zhao, profesor de Ingeniería Mecánica en la Universidad de Purdue.

Esta técnica es más flexible que los métodos convencionales, ya que puede procesar una gama más amplia de materias primas muy diversas y, al mismo tiempo, puede generar una gama más amplia de productos finales, no sólo la gasolina y diesel, también etanol e hidrógeno, incluso se podría generar electricidad directamente desde el gas producido.

El método también sería inmune a las fluctuaciones del mercado de maíz y otros cultivos y menos afectados por perturbaciones como la crisis de suministro de materia prima y la demanda del mercado cambiante. El método también podría reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en más de un 50 por ciento en comparación con los derivados del petróleo como la gasolina.

El sistema requiere en primer lugar la transformación del carbono que contienen los residuos, tales como el papel, la madera, el plástico o el caucho, en pequeños trozos con un diámetro de unos pocos milímetros, o milésimas de un metro. Las piezas luego se introducen en un “gasificador”, donde los materiales se convierten en un gas que contiene hidrógeno, monóxido de carbono, dióxido de carbono, metano y otros hidrocarburos.

Este gas se trata posteriormente para deshacerse de todo, pero el hidrógeno y monóxido de carbono, son referidos como gases de síntesis. Este gas podría ser utilizado para ejecutar directamente una turbina para generar electricidad, o podrían convertirse en la gasolina y el gasóleo para el transporte mediante un proceso llamado “Síntesis Fischer-Tropsch”. La técnica podría ser usada para producir etanol, combustible para aviones y otros biocarburantes a partir de los desechos sólidos.

Los datos indican que hay suficientes desechos para que puedan ser tratados en apoyo de las grandes instalaciones de producción empleando citado sistema. Un informe preparado por el Departamento de Agricultura y por el Departamento de Energía de los EE.UU., encontró que una estimación de 1,3 millones de toneladas de biomasa (incluidos los residuos agrícolas y municipales) se generan anualmente en los Estados Unidos.

El análisis sugiere que es posible sustituir del 15 al 20 por ciento de los combustibles de transporte consumidos diariamente en los Estados Unidos con líquidos derivados de este proceso tan flexible. Estas estimaciones se basan en el actual nivel de consumo, que es de unos 390 millones de galones por día.

Los ingenieros estiman que el método sería económicamente competitivo con el petróleo a base de combustibles y con un plan para desarrollar “un proceso integrado de modelo simulado” para poner a prueba las técnicas con una variedad de materias primas, incluidos los desperdicios de plástico. Los datos en bruto para el modelo se generarán con un gasificador experimental que se está construyendo en Purdue.

3- Se presenta un combustible ecológico a partir de huesos de aceituna

Los cocineros Andoni Luis Aduriz y Ángel León han empezado a utilizar un combustible ecológico a partir de huesos de aceituna. El Centro tecnológico experto en Investigación Alimentaria AZTI-Tecnalia ha realizado los ensayos de caracterización del hueso carbonizado para aportar datos científicos que confirmen las experiencias obtenidas en cocina, y verificar que este producto es apto para el uso alimentario, según la legislación vigente.

La parrilla, un revolucionario artefacto alimentado con carbón de huesos de aceituna y regulado por un ventilador, “elimina los compuestos que causan el aspecto, olor y sabor desagradables en los alimentos y mejoran notablemente las características sensoriales de los productos”, afirmaron sus creadores. El invento consiste en una especie de red que contiene huesos de aceituna sometidos a un proceso de carbonización que elimina todas las toxinas que pudieran contener.

La pastilla de huesos de aceituna se calienta previamente, logrando que los huesos se pongan a una alta temperatura y adquieran un color parecido al carbón cuando está incandescente, con la ventaja de no formar ceniza. En ese momento se colocan en la parrilla y ya se pueden ir asando sobre ellos los productos.

Estos huesos tienen la virtud de que se calientan fácilmente y, luego, retienen el calor durante horas con lo que pueden sustituir perfectamente al carbón. Asimismo, esta resistencia térmica permite utilizar la brasa como si fuera una estufa y, por si fuera poco, no contamina, por lo que su uso no contribuye al calentamiento global.

Por otro lado, debido a su resistencia, limpieza y ausencia de olores desagradables, resulta altamente atractivo para su uso en restauración. Debido a su poder calorífico es adecuado para su utilización en barbacoas y, gracias a su capacidad de mantenimiento del calor, es recomendable para su uso en banquetes con un elevado número de comensales.

La conferencia se enmarca en la VI Cumbre Internacional de Gastronomía, conocida como 'Madrid Fusión 2008', que del 21 al 24 de Enero está siendo el escenario de las demostraciones de la maestría culinaria de más de 50 prestigiosos cocineros del panorama gastronómico nacional e internacional. Durante los cuatro días que dura el evento, se están debatiendo diversos aspectos de una temática común que combina gastronomía, Internet y las últimas tecnologías.

Por otro lado, el hueso de la aceituna puede ser usado como combustible en calderas de calefacción donde aporta numerosas ventajas añadidas a las anteriormente comentadas, ya que supone un considerable ahorro en las facturas por ser su precio un 60% inferior al gasóleo y un 20% inferior al carbón.Desechos reemplazan uso de búnker en Costa Rica

Un innovador combustible producido en Costa Rica, será el motor de una caldera amigable con el ambiente a base de desechos de madera. El combustible se fabrica con material 100% carbono neutral, lo que permite la disminución de emisiones de gases y el reciclaje de los desechos generados por las más de 1,200.000 toneladas de madera que se producen por año en Costa Rica. Con la utilización del material biomasa llamado “Pellets”, elaborado con desechos de madera, las empresas buscan pasar de emitir 22,000 toneladas de dióxido de carbono anuales a solamente 11,000. Los pellets son más baratos que los derivados de petróleo, son 100% carbono neutral, hechos a base de desechos y son fabricados localmente. Este nuevo material produce un ahorro de entre un 18% y 23% respecto al búnker, del 30% a 35% en comparación al gas LPG y hasta 50% contra diésel. Informó Pelletics y Eco-Solutions. Según Juan Sauma, Director de Pelletics, “el uso de los pellets como generador de energía limpia y renovable también implica un ahorro económico de hasta el 50% en comparación a combustibles fósiles tradicionales”.

“Esta reducción de 11,000 toneladas de carbono equivale a reforestar cerca de 100 hectáreas y es un gran ejemplo para otras compañías grandes, medianas y pequeñas que deseen reducir sus emisiones y avanzar hacia la carbono neutralidad”, destacó el Ministro de Ambiente y Energía, René Castro. La instalación de la caldera amigable con el ambiente se dio en alianza entre el Ministerio de Ambiente y Energía (MINAE) y la empresa privada.

4- Un innovador catalizador convierte el CO2 en combustible

Investigadores sevillanos han descubierto un nuevo catalizador que transforma el CO2 en un combustible, el metanol. Miembros del grupo de investigación Química Teórica de la Universidad de Sevilla han descubierto un nuevo catalizador capaz de transformar el dióxido de carbono (CO2) en combustible útil, concretamente en metanol.

El trabajo ha sido publicado por la revista Science y, según sus autores, supone un avance no sólo en la lucha

contra el efecto invernadero, la contaminación y el calentamiento global por contribuir a eliminar un gas tóxico, sino que además lo convierte en una fuente de energía.

“La principal dificultad es activar el CO2 porque es una molécula tremendamente estable, pero este nuevo catalizador es capaz de atrapar este gas en su superficie desestabilizando los enlaces de la molécula y haciéndola más reactiva. Tras este proceso hacemos que el CO2 reaccione con hidrógeno para formar metanol”, explica el autor principal del estudio, el profesor Jesús Graciani.

Otra de las ventajas que presenta este estudio es que ambos reactivos son tremendamente baratos ya que, por un lado, el dióxido de carbono lo toman directamente de la atmósfera, y por otro, el hidrógeno además de estar también en el aire es un subproducto de muchas reacciones industriales.

Un catalizador es una sustancia que al estar presente en una reacción química acelera este proceso de modo que se puede obtener el producto deseado en pocos minutos, mientras que sin presencia de estos catalizadores se tardaría varios meses.

“Hemos comprobado que nuestro catalizador basado en óxido de cerio y cobre es capaz de producir la síntesis de metanol 1.280 veces más rápido que solo en presencia de cobre, y 87 veces más rápido que con el catalizador habitual que se usa hoy día en el tejido industrial”, afirma el investigador.

Los expertos del grupo andaluz, que dirige el catedrático Javier Fernández, han llevado a cabo este estudio en colaboración con otro equipo coordinado por José A. Rodríguez en el Brookhaven National Laboratory (Nueva York) y el grupo del profesor Jaime Evans en la Facultad de Ciencias de la Universidad Central de Venezuela (Caracas). Una parte de los cálculos se han desarrollado en el Centro Nacional de Supercomputación en Barcelona.

Aunque se ha comprobado ya la eficacia de este catalizador en un sistema modelo, los investigadores siguen trabajando para corroborar este éxito en mayores dimensiones y extrapolarlo posteriormente a escala industrial. El profesor Graciani, que ha sido galardonado recientemente con el Premio para Investigadores Jóvenes 2013 por la Real Maestranza de Sevilla, ha centrado su actividad investigadora en el uso y desarrollo de técnicas computacionales orientadas al estudio de las propiedades de la materia mediante métodos químico-cuánticos y estadísticos.

Entre los procesos que ha analizado destaca la reacción de desplazamiento de agua (water-gas-shift), que resulta esencial en la obtención de hidrógeno con la pureza adecuada para su utilización en una pila de combustible.

Se escoge; Métodos más flexibles para obtener combustibles alternativos

Teniendo en cuenta que todos los 5 métodos anteriores son los más innovadores o revolucionarios del momento para la utilización del carbón como combustible.

Nuestra elección se inclina hacia el segundo método, que consiste en la producción de combustibles alternativos, obteniendo hidrógeno y electricidad a partir de residuos sólidos urbanos, desechos agrícolas, residuos forestales y lodos de depuradora que podría suministrar hasta el 20 por ciento de los combustibles para el transporte En cualquier país.

El método ofrece una posible solución a los problemas que podrían ser formados por el aumento de la producción de etanol con los métodos convencionales, que utilizan el maíz de grano como materia prima.

El nuevo concepto, sin embargo, propuesto por los investigadores de Purdue, consiste en flexibilizar los procesos del carbono en combustibles líquidos, no sería necesario más cultivos, sólo el uso principalmente de desechos como materia prima.

Esta técnica es más flexible que los métodos convencionales, ya que puede procesar una gama más amplia de materias primas muy diversas y, al mismo tiempo, puede generar una gama más amplia de productos finales.

El método que se describe ampliamente en el punto anterior del trabajo (método numero 2) también podría reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en más de un 50 por ciento en comparación con los derivados del petróleo como la gasolina; tengamos en cuenta con esto, que entre los 5 métodos que anteceden al trabajo el que más se ajusta a nuestro parecer y a nuestro ecosistema es el método propuesto, no afecta o altera el mercado como lo habíamos mencionado anteriormente, puesto que se trabajaría con los mismos residuos del mercado agrícola, no se necesita específicamente algún cultivo en particular por el contrario ayudaríamos al equilibrio de la producción de todo el mercado agrícola y sin dejar a un lado el hecho de contribuir a la reducción de contaminación de nuestro ecosistema ,también habría que resaltar que este método es económicamente competitivo no solo hablamos de reducción en efectos secundarios sino también de reducción económica.

ALTERNATIVAS DE ÚLTIMA GENERACIÓN PARA SUSTITUIR LOS

COMBUSTIBLES FÓSILES

El uso en constante crecimiento de petróleo, gas y carbón (o combustible fósil)

produce más emisiones de dióxido de carbono (CO2), lo que, a su vez, produce el

calentamiento global. Además, el combustible fósil es un recurso limitado. El

próximo paso: desarrollar otras fuentes de energía que produzcan poca o ninguna

emisión de CO2.

Algunos ejemplos de fuentes alternativas de energía (en el sentido horario desde la izquierda): biomasas, solar, nuclear, eólica, de calentamiento y refrigeración pasiva, geotérmica.

El uso de varias fuentes alternativas ya se ha hecho extensivo. Las plantas de energía hidroeléctrica y nuclear generan una parte considerable de la energía del

mundo. Otras fuentes, incluidas la energía solar, eólica, y el combustible de biomasa, representan una pequeña parte de la energía de una región, pero podrían representar mucho más. Fuentes como la energía de las mareas y el calor geotérmico se encuentran en lugares específicos y resultan útiles sólo en ese lugar. Algunas de las tecnologías prometedoras, como por ejemplo la célula de combustible de hidrógeno, aún se encuentran en desarrollo.

La ventaja fundamental del agua, la luz solar, el viento o las plantas: se encuentran en todos lados, en cantidades esencialmente ilimitadas. Necesitamos hallar la mejor manera de aprovechar al máximo estos recursos.

Todos estamos de acuerdo en que, en el futuro, el mundo deberá encontrar alternativas que reemplacen el petróleo, el gas y el carbón, es decir, los combustibles fósiles. Los combustibles fósiles generan CO2, que contribuye al calentamiento global. Las fuentes de energía que reemplacen los combustibles fósiles deben ser más limpias y no deben producir más contaminación o cambios climáticos. Como ventaja adicional, estos combustibles deberán ser sustancias que se ubiquen fácilmente y que, en lo ideal, constituyan fuentes renovables de energía. Pero, ¿cuáles?

La respuesta yace en nuestro entorno: la luz solar, el viento, el agua, las plantas, el calor de la Tierra. Algunas de estas fuentes son muy antiguas. Desde que los seres humanos aprendieron a hacer fuego, utilizaron madera para lograr la calefacción y cocinar. Los molinos de viento ayudaron a irrigar los campos de los antiguos persas. Los antiguos griegos y los romanos utilizaron el agua que caía para hacer girar ruedas hidráulicas. Sin embargo, a principios del siglo XX, en muchos lugares los combustibles fósiles más económicos reemplazaron casi todas esas fuentes tradicionales de suministro de energía.

A diferencia de los combustibles fósiles, la energía solar, eólica, hidráulica, la que proviene de las plantas y el calor geotérmico no producen dióxido de carbono y, por lo tanto, no contribuyen al calentamiento global. Lo más importante es que, a diferencia de los combustibles fósiles, cada vez más escasos, estas fuentes de energía son renovables y nunca se acabarán. Algún día reemplazarán los combustibles fósiles por completo.

Observemos cómo se utilizan las alternativas para los combustibles fósiles en estos momentos.

Fuentes alternativas de energía utilizadas en la actualidad

Energía solar

La idea de aprovechar la energía solar no es novedosa. Fue a partir de fines de 1970 que se tuvo la tecnología para hacerlo posible. El proceso básico es simple.

Los paneles solares concentran la luz solar que cae sobre ellos y la convierten en energía. Esto se logra de varias maneras y

depende del objetivo; ya sea electricidad para una región o agua caliente para una piscina.

El mayor obstáculo de la energía solar es el precio de la instalación. El equipo solar cuesta mucho más que un equipo tradicional de energía. Lleva muchos años de uso ver que la inversión valió la pena. A pesar del costo, la energía solar permite que se pueda complementar la energía en las ciudades. En zonas rurales, donde el costo del tendido de los cables eléctricos aumenta, la energía solar es la mejor opción de electricidad.

Energía hidroeléctrica

La energía hidroeléctrica utiliza la energía del agua que cae para hacer girar turbinas y generar electricidad. La energía que se genera de esta forma depende del control de un curso de agua, como por ejemplo un río, a menudo con una presa. La energía hidroeléctrica tiene varias ventajas.

Es casi obvio que es renovable. Los generadores impulsados por agua no producen emisiones. El flujo de agua, controlado dentro de la planta hidroeléctrica, determina la cantidad de electricidad producida para generar la energía necesaria.

Aproximadamente el 20% de la electricidad mundial proviene de esta fuente. Entre los principales usuarios de la energía hidroeléctrica se encuentran Noruega, Rusia, China, Canadá, Estados Unidos y Brasil.

Combustible Biomasa

"Biomasa" define casi cualquier residuo vegetal, desperdicio de madera, desperdicio agrícola y de vertedero de basura, así como también determinados cultivos que se utilizan como combustible.

Estos desperdicios provienen de industrias como las madereras, la industria de la construcción, las papeleras; los desperdicios agrícolas provienen del cultivo de la tierra; e incluso los desperdicios sólidos provienen de vertederos de basura municipales y el gas metano generado en estos vertederos. Además, algunos céspedes pueden cultivarse para la obtención de biocombustibles a partir de la fermentación.

En todo el mundo, el combustible de biomasa, principalmente los productos derivados de la madera, se quema en forma paralela al carbón en plantas de energía eléctrica de combustión de carbón.

Los biocombustibles representan el otro uso principal de la biomasa. El etanol puede utilizarse de forma aislada o como un agregado a la gasolina. La mayoría de los vehículos de Brasil funcionan con etanol.

El biodiesel, hecho de aceite vegetal, grasa animal y grasa de restaurantes, bien puede reemplazar al combustible diesel estándar. También puede utilizarse en una mezcla. El mayor productor y usuario de biodiesel es Alemania.

Aunque al quemase produce dióxido de carbono, el combustible de biomasa se considera como "carbono neutral". Desde hace millones de años, los combustibles fósiles liberan CO2 y crean una carga adicional de CO2 en la atmósfera.

El CO2 liberado por la combustión de la biomasa es absorbido por las plantas cultivadas para producirlo. Sin embargo, los combustibles fósiles todavía se utilizan en la producción de combustible de biomasa que impulsa la maquinaria agrícola y abastece los camiones cargados con troncos, y se utiliza en otros pasos del proceso.

En este momento, el combustible de biomasa no es verdaderamente carbono neutral. Aunque, en general, disminuye las emisiones de CO2, que es un paso en la dirección correcta

Energía eólica

Los pequeños molinos de viento eran frecuentes en todo el mundo hasta ser reemplazados por los motores de vapor y, posteriormente, por la electricidad.

El interés por las grandes turbinas de viento aumentó a partir de la crisis del petróleo de 1970. Para 1980 los molinos de energía eólica, hileras de turbinas, comenzaron a verse en las zonas rurales de todo el mundo. Entre los principales usuarios de la energía eólica se encuentran Alemania, Estados Unidos, Dinamarca y España, e India y China como prometedores usuarios de la energía eólica.

Las gigantes turbinas de viento generan energía cuando el viento hace girar sus enormes paletas. Las

paletas están conectadas a un generador que produce electricidad.

Los grandes parques eólicos pueden cumplir con las necesidades básicas de energía de una empresa de servicios públicos. Los parques eólicos más pequeños y los molinos de viento individuales pueden abastecer hogares, antenas parabólicas y bombas de agua. Tal como ocurre con la energía solar, la construcción de los parques eólicos requiere una gran inversión inicial que no se amortiza con rapidez.

Energía geotérmica

La energía geotérmica toma fuentes naturales, tales como aguas termales y chorros de vapor, y las utiliza para producir electricidad o suministrar agua caliente a una región.

Las plantas de energía geotérmica envían el vapor que llega a la superficie de la Tierra hacia turbinas. Las turbinas giran e impulsan

generadores que producen electricidad. La primera planta generadora de energía geotérmica por vapor se inauguró en Larderello, Italia, en 1904. Esta planta todavía se encuentra en funcionamiento.

Los Estados Unidos, Islandia, Las Filipinas, El Salvador, Rusia, Kenia y El Tíbet se encuentran entre los 24 países que utilizaron 8,900 megavatios de electricidad generados por instalaciones geotérmicas en 2005.

La calefacción geotérmica directa utiliza agua caliente de la superficie de la Tierra, como por ejemplo aguas termales, para calefaccionar hogares y otros edificios. En 2005, alrededor de 16,000 megavatios de energía provinieron de fuentes geotérmicas directas, en aproximadamente 72 países.

Energía nuclear

La energía nuclear se presentó como una alternativa para los combustibles fósiles en 1970. Las plantas realizaban fisiones nucleares en un entorno controlado, lo que producía energía.

Los bajos costos del combustible equilibraron la inversión financiera necesaria para crear las plantas de

energía nuclear, y esto tenía como consecuencia electricidad a más bajo costo. A pesar de los graves accidentes en la planta Three Mile Island en Pensilvania y en Chernobil, Ucrania, la energía nuclear sigue siendo una fuente viable de energía en muchos lugares. Las plantas de energía nuclear suministran el 16% de la energía del mundo en 70 países.

Son una fuente importante de energía para países sin muchos recursos de combustibles fósiles. Francia y Japón tienen programas particularmente activos de energía nuclear. Las plantas ahora incorporan múltiples sistemas de seguridad para evitar fusiones del núcleo y la liberación de sustancias radiactivas. Todavía resta preocupación acerca del desecho del combustible que se consume, que podría ser utilizado para fabricar armas nucleares.

Energía oceánica

Una planta de energía mareomotriz captura la energía del flujo de las mareas que entran y salen de las bahías o estuarios.

Una presa especial denominada presa de contención separa el área de las mareas en cuencas superiores e inferiores. Las turbinas dentro de la presa de contención giran a medida que el agua fluye de una

cuenca hacia la otra, según la dirección de la marea. Las turbinas impulsan un generador que, luego, produce electricidad.

La instalación de una planta mareomotriz es costosa, por lo tanto, la planta debe ser capaz de generar energía suficiente como para que la inversión valga la pena. Esto sucede únicamente cuando hay una diferencia de al menos 5 m (16 pies) entre la marea alta y la baja.

Cualquier diferencia menor no genera la energía suficiente como para que la planta mareomotriz resulte viable desde el punto de vista financiero. Sólo aproximadamente 40 lugares en todo el mundo cumplen con estos criterios.

La planta mareomotriz más conocida es La Rance Station en Bretaña, Francia. Entre otros lugares se encuentran la Planta Annapolis Royal en Nueva Escocia, Canadá, y también plantas en Rusia, China, India y Gales.

Calefacción y refrigeración pasivas

Un método inusual para calefaccionar o refrigerar su hogar de un modo renovable es a través de técnicas de calefacción y refrigeración pasivas. Este enfoque combina la energía solar con técnicas de diseño y construcción para calefaccionar un edificio en el invierno y refrigerarlo en el verano.

Energía pasiva

Existen muchas técnicas de edificación que pueden ayudar a refrigerar una casa durante el verano. Un alero amplio evita que los rayos del sol atraviesen las ventanas con vista al sur.

Los árboles frondosos de hoja caduca también evitan que el sol llegue a estas ventanas. Dejar abiertas las ventanas con vista al norte permite que ingrese aire más

fresco a la casa. Un ventilador de techo impulsa el aire hacia el mismo techo.

La hilera más alta de las ventanas del clerestorio se deja abierta para expulsar el aire caliente. Durante el crudo invierno, las técnicas de edificación sacan ventaja del calor proveniente del sol y el piso.

Los árboles caducifolios han perdido sus hojas. Las ventanas térmicas del lado sur de la casa permiten que los rayos del sol, ahora más bajos, calienten el interior de

la casa. Estos rayos también pasan por debajo del alero. El piso del interior de la casa incluye un absorbente térmico que retiene el calor. El ventilador de techo impulsa el aire caliente de arriba hacia abajo.

Células de combustible de hidrogeno

Muchas personas creen que el futuro se encuentra en las células de combustible del hidrógeno, grandes células para plantas de energía y pequeñas para motores y otras aplicaciones. Las ventajas del hidrógeno son diversas. La reacción del hidrógeno produce calor, electricidad y agua, pero no contamina. El hidrógeno es fácil de obtener y puede generarse a partir de combustibles fósiles o, lo que es más importante, de combustibles renovables. El hidrógeno es económico y más eficaz que cualquier tecnología que implique turbinas y mucho más eficaz que la combustión interna. Sin embargo, en la actualidad, la tecnología de hidrógeno es más costosa que las fuentes de energía existentes. Todavía no se conoce la instalación real de los sistemas para controlar las temperaturas y para fabricar las células de combustible en tamaños aprovechables. Estos temas deben estar resueltos antes de que las células de combustible del hidrógeno comiencen a reemplazar a otras fuentes de energía.

Fusión

La fusión nuclear es una fuente de energía que todavía está en etapa experimental. Pero, ¿qué es exactamente la fusión? La fusión suministra energía al sol y a las estrellas. Cuatro núcleos de hidrógeno (protones) se unen entre sí y forman núcleos de helio (dos protones y dos neutrones), junto con algunas otras partículas. Una reacción de fusión libera grandes cantidades de energía.

La bomba de hidrógeno utiliza la fusión en un entorno no controlado. Los científicos han estado trabajando para controlar y aprovechar la reacción de fusión para producir energía. En una reacción de fusión controlada, los materiales radiactivos están presentes únicamente durante un corto lapso de tiempo. Los residuos se descomponen rápidamente y nada permanece durante mucho tiempo. Además, los residuos no pueden utilizarse para fabricar armas. La ventaja de la fusión es que ésta es limpia y que el hidrógeno necesario para abastecer las reacciones es fácil de obtener.

El gran problema de la fusión es que para que funcione, la reacción debe tener mayor temperatura que el interior del sol. El calor debe estar contenido para que la fusión resulte una fuente de energía útil.

El método moderno de energía que escogeremos, es energía solar

La energía solar ya que es la tecnología utilizada para aprovechar la energía del sol y hacerla utilizable. En la actualidad, la tecnología produce menos de una décima parte del 1% de la demanda mundial de energía.

La energía solar es muy importante y más si tenemos en cuenta que es alabada como fuente de combustible inagotable libre de contaminación y de ruidos. Es alabada como fuente de combustible inagotable libre de contaminación y de ruidos. La tecnología también es versátil. Por ejemplo, las células solares generan energía para lugares remotos como los satélites en la órbita de la Tierra y las cabañas en las Montañas Rocosas tan fácilmente como suministran la energía a edificios del centro de las ciudades y a los coches futuristas.

La electricidad es una de las formas de energía mas prácticas, transportables y utilizables en la vida moderna. Cuando se habla de energías renovables también se habla del desarrollo de transductores que permitan convertir diversas formas de energías naturales en energías utilizables por el hombre.

En el caso de la conversión de energía solar hacia electricidad existe un elemento llamado célula fotoeléctrica. Una célula fotoeléctrica es un dispositivo electrónico que permite transformar la energía luminosa en energía eléctrica, mediante el aprovechamiento de un proceso llamado efecto fotoeléctrico.

CONCLUSIÓN

Con la elaboración de este trabajo sucedieron muchos cambios, ya que

descubrimos nuevos conocimientos acerca de los combustibles, como tema

principal los cambios en la tierra que ocurren al llevarse a cabo la combustión de

estos, también que existen otros combustibles alternativos para obtener energía de

ellos con diferentes propiedades y que además tienen diferentes formas de cambiar

al medio ambiente, a los seres humanos, ya que al desprender gases, traen como

consecuencia el efecto invernadero, y eso nos perjudica de cierta manera como las

enfermedades respiratorias entre otras. Sólo me queda concluir que existen otros

tipos de energía que nos causa muchas ventajas y que son muy económicos, y no

solo existen los que comúnmente conocemos.

La producción de energía es un elemento vital para el desarrollo. Pero esta ha de

producirse bajo una serie de principios, como son los de la sustentabilidad

económica, ambiental y social, de modo que antes que dañar, beneficien a la

sociedad humana y su desarrollo, que es el fin de todos los procesos de aplicación

de tecnologías. Ello implica también un componente ético adicional que consiste en

que el uso de la energía, las tecnologías asociadas y los beneficios que ella

produce, se realicen de modo equitativo para todos los pueblos y sectores sociales,

que no impliquen ventajas desproporcionadas a los países del Norte ni afecten el

avance de los del Sur.

BIBLIOGRAFÍA

- http://www.planetseed.com/es/relatedarticle/alternativas-para-los-

combustibles-fosiles

- http://www.planetseed.com/es/relatedarticle/fuentes-alternativas-de-energia-

utilizadas-en-la-actualidad

- http://www.tendencias21.net/Transforman-el-dioxido-de-carbono-en-combustible-usando-la-electricidad_a10951.html

- http://www.fierasdelaingenieria.com/metodos-mas-flexibles-para-obtener-combustibles-alternativos/

- http://www.agenciasinc.es/Noticias/Se-presenta-un-combustible-ecologico-a-partir-de-huesos-de-aceituna

- http://revistamyt.com/2013/05/bridgestone-reducira-50-de-emisiones-de-carbono/

- http://www.innovaticias.com/innovacion/25240/crean-innovador-catalizador-convierte-co2-combustible