Energías Renovables No Convencionales

La ley de la conservación de la energía nos acompaña y es reconocida así desde el siglo XIX: la energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma o transmite de un sistema a otro. Pero los primeros indicios del concepto de energía se remontan al siglo XVII, fueron instaurados por el pensador alemán Gottfried Leibniz (considerado el último genio universal, última persona en formarse lo suficientemente sabio en todas las líneas del conocimiento, después de él todos especialistas) y el promovió su entendimiento como la resultante de la ponderación de la masa por la velocidad, habló en ese entonces de “fuerza viva”, un concepto metafísico y que en el fondo, era la energía cinética o del movimiento de los cuerpos, eran los albores de la energía.

Por otra parte y volviendo al principio de la conservación de la energía, este se considera la primera Ley de la termodinámica y se lo debemos al físico inglés James Joule, básica para el entendimiento y diseño de los sistemas de transformación de energía, como una central hidráulica, una ampolleta, un microondas, los micrófonos, los paneles fotovoltaicos, los motores eléctricos, y así, muchas invenciones del hombre.

Transferencia de energía

Pues bien, esta energía puede provenir de diferentes fuentes y seguir este principio universal. La energía está presente en todas partes, en el espacio, en las plantas, en los alimentos, en los procesos sinápticos del cerebro, en el interior de la tierra, en los animales, en el mar, y que decir el sol, como fuente “inagotable” y entre comillas, porque en 5.000 millones de años más ya estará en plenas transformaciones para terminar como una enana blanca extinguiendo su vida.

FUENTES DE ENERGÍA

Ocurre que existen dos tipos de fuentes de energías, las renovables y las no renovables. Las fuentes no renovables son fuentes de energía presentes en la naturaleza como los combustibles fósiles, llámese petróleo, carbón y el gas natural, que se agotan, no se pueden producir ni restaurar; cuando se utilizan, se transforman en emisiones de material particulado que contienen y transmiten esta energía principalmente en forma de calor. Estas emisiones pueden provenir de la actividad antropogénica (es decir, por la acción del hombre), como también de manera natural.

Son fuentes de emisiones artificiales: transporte terrestre y aéreo, calefactores en el hogar, calderas y quemadores en la industria, crianza de ganado, uso de fertilizantes sintéticos, entre otros. Son emisiones naturales: erupciones volcánicas, incendios forestales, los vientos que transportan partículas de polvo. Ambos tipos de emisiones generan cambios en la atmósfera y contribuyen al efecto invernadero, en mayor o menor medida, dependiendo de la intensidad de la actividad del hombre o las circunstancias naturales.

FIGURA 2: EL SOL Y ÓRBITA DE LA TIERRA

El sol. Fuente de energía renovable

Utilizar recursos renovables por sobre los no renovables viene siendo una necesidad dado que permiten reducir las emisiones totales protegiendo a su vez los recursos de base, obteniendo los mismos beneficios e incluso más, que las tradicionales fuentes de carbono. Surgen así las energías limpias, las que provienen de estos recursos, que impulsan un crecimiento más sostenible, porque protegen el medio dado que reducen emisiones de carbono y gases equivalentes (óxido nitroso, clorofluorocarbonos), siendo fuentes prácticamente inagotables. De esto hablaremos aquí, con énfasis en dos que poseen más desarrollo en el país, como son la energía solar y eólica.

FIGURA 3: INSTALACIONES DE ENAP EN MAGALLANES, EN REFERENCIA A LOS RECURSOS GAS NATURAL Y PETRÓLEO.

LA ENERGÍA SOLAR

Corresponde a la radiación proveniente del sol que logra penetrar a la atmósfera y que el hombre ha logrado aprovechar, almacenándola para luego transmitirla en forma de energía eléctrica y/o calor. Surge así el desarrollo de las células fotovoltaicas en los reconocidos paneles solares, cuya construcción y utilización se ha incrementado de manera relevante en el país y a nivel mundial. Proyecciones en esta línea indican que para este 2020 la potencia instalada en el mundo sería de 396 a 540 GW (Gigawatts), frente a una capacidad de 178GW en el año 2014, denotando un crecimiento superior al 110%, en los últimos 6 años.

FIGURA 4: PARQUE DE PANELES FOTOVOLTÁICOS
Parque fotovoltáico

A noviembre de este 2020, en nuestro país, la capacidad instalada de energía fotovoltaica alcanzó un 12,8% con 3.380 MW (Megawatts) netos, superando la capacidad instalada de Petróleo Diésel en 175MW, dando cuenta del cambio en la matriz energética que impulsa el crecimiento sostenible del país.

FIGURA 5: CAPACIDAD INSTALADA REGIONAL SOLAR FOTOVOLTAICA

Evolución de la capacidad instalada acumulada de ERNC

El despliegue de la distribución en el país es notable, donde hoy ya se encuentran instalaciones en 11 regiones, derribando el mito instalado de que estos paneles sólo “serían apropiados y usados” en las regiones del Norte Grande. La figura siguiente muestra la distribución de capacidad instalada en energía Solar Fotovoltaica a noviembre 2020 (los valores en MW(%) corresponden a los totales ERNC de la Región, las barras a energía solar y su contribución dentro del total por Región): Sin duda, las Regiones de Antofagasta y Atacama son las con mayor superficie instalada en paneles fotovoltaicos, encontrándose hoy también capacidades instaladas relevantes en las regiones de O’Higgins y el Maule; surgen incipientes las regiones del Ñuble y Bio Bio.

LA ENERGÍA EÓLICA

Es una energía no convencional renovable que aprovecha la energía del viento y su velocidad, en otras palabras, aprovecha la energía cinética de las masas de aire, generalmente para la generación de electricidad. Los equipos utilizados para estos efectos son los aerogeneradores, los que ubicados en grupos en una misma zona dan origen a los ya reconocidos parques eólicos. Estos parques se disponen tanto en tierra como cerca del mar, con vientos mucho más estables en el último caso, por lo que es común encontrarlos en zonas costeras.

FIGURA 6: PRINCIPALES EMPRESAS FABRICANTES DE EÓLICOS EN EL MUNDO

Principales fabricantes de turbinas eólicas

El origen de la energía eólica se remonta a muchos años atrás, los molinos de viento o los barcos movidos a velas, utilizaron esta energía para generar energía eléctrica o simplemente para desplazarse, transmitida como energía mecánica. En los tiempos modernos, encontramos los primeros aerogeneradores a fines de la década de los 70, logrando auge y desarrollo en los 80, con turbinas de 20 a 30 KW (KiloWatts) de potencia. Hoy ya existen turbinas de 8, 10 y 12 MW, construidas por las principales empresas fabricantes del mundo, llámese Vestas, General Electric, Siemens – Gamesa y Goldwind, por nombrar las más importantes. En Chile, el desarrollo y uso de este tipo de energía también ha manifestado un crecimiento sostenido. A noviembre de 2020 y en lo que a capacidad instalada se refiere, la siguiente figura muestra su presencia nacional donde nuevamente las regiones del norte chico y grande, llevan la delantera. Si cabe destacar y marcando presencia de manera importante, las regiones de la Araucanía, Los Lagos y Bío Bío, en ese orden.

FIGURA 7: CAPACIDAD INSTALADA REGIONAL EÓLICA

Capacidad de energía ERNC instalada en Chile

CON LAS DEMÁS ERNC

Ambos tipos de energías aquí descritos, son por hoy, las más importantes dentro del abanico de energías renovables utilizadas en el país. Existe un crecimiento sostenido que busca reemplazar energía proveniente de fuentes no renovables con alta carga de emisiones; el país avanza firme en esta carrera. La Figura 8 muestra la progresión desde el año 2008 a noviembre 2020, donde queda en evidencia el tremendo impulso y desarrollo a la fecha. Un escalón más abajo aparecen la bioenergía y las mini hidráulicas de pasada, con una menor incidencia, no obstante por sobre geotermia y solar térmica.

FIGURA 8: CAPACIDAD INSTALADA DE ERNC EN CHILE

Evolución de la capacidad ERNC instalada

El dinamismo del sector renovables se puede observar en los proyectos actuales de Energías Renovables No Convencionales, donde igualmente y a la vanguardia, la energía solar y eólica acaparan los esfuerzos de evaluación y proyecciones. La tabla adjunta refleja lo que se expone, gran parte de lo que se evalúa hoy es solar y luego muy fuerte la energía eólica, en este último caso con 8.893 MW en calificación (ver Figura 9).

FIGURA 9: PROYECTOS NACIONALES ERNC

Proyectos de ERNC en Chile

Al contrastar este escenario físico con la realidad económica y de precios, existe también una correlación de enorme valor. De manera natural impulsan a la baja los precios, para clientes y consumidores finales, dado que son especialmente competitivas con una progresión ascendente producto del desarrollo, las mejoras de eficiencias y rendimientos, apalancando a la baja el costo total de la energía, siendo una realidad global (ver Figura 10, para profundizar seguir Referencia 9). REFLEXIÓN FINAL El desafío del país, las regiones y la empresa está en marcha para seguir incorporando dentro de su matriz energética, este tipo de energías; pues bajan la huella de carbono al reducir emisiones y generan expectativas de crecimiento sostenibles, protegiendo y conservando de mejor manera el medio ambiente. La alineación con los

FIGURA 10: PRECIOS DE ENERGÍA
Precio de la energía en Chile

REFLEXIÓN FINAL

El desafío del país, las regiones y la empresa está en marcha para seguir incorporando dentro de su matriz energética, este tipo de energías; pues bajan la huella de carbono al reducir emisiones y generan expectativas de crecimiento sostenibles, protegiendo y conservando de mejor manera el medio ambiente. La alineación con los objetivos de desarrollo sostenible (ODS) de las Naciones Unidas es primordial (ODS N°7: Energía asequible y no contaminante), en los esfuerzos por la adaptación y mitigación del cambio climático, donde sin duda, el país va por buen camino con el impulso de las ERNC. Chile es un territorio privilegiado de recursos naturales y fuentes de energías renovables, son buenas noticias para las nuevas generaciones, la materia prima está para crecer y al mismo tiempo, proteger y conservar nuestra biodiversidad.

REFERENCIAS
https://www.areaciencias.com/fisica/principio-deconservacion- de-la-energia/ https://www.mheducation.es/bcv/guide/capitulo/8448169816. pdf https://www.enap.cl/pag/73/834/enap_magallanes http://ciencia.unam.mx/leer/209/El_final_de_la_intensa_vida_ del_Sol https://elperiodicodelaenergia.com/la-fotovoltaica-mundialtriplicara- su-capacidad-instalada-hasta-540-gw-en-2020/ https://acera.cl/estadisticas/ https://elperiodicodelaenergia.com/los-10-mayoresfabricantes- del-mundo-de-turbinas-eolicas-en-2019-vestassigue- siendo-el-rey/ https://www.cne.cl/wp-content/uploads/2020/10/RMensual_ ERNC_v202010.pdf https://ourworldindata.org/cheap-renewables-growth