Energia mareomotriz PDF

Preview

Summary

energia mareomotriz...

Description

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE TECNOLOGIA DE LA INDUSTRIA INGENIERIA MECANICA

Materia: Tecnología y Medio Ambiente Tema: Energía Mareomotriz

Profesor: Msc. Elda Escobar Valdivia

Elaborado por: Andy Mauricio Millón Díaz 24 Ángel Olivieth López Lanzas 21 Luis Alexander Hernandez Mayorga 19 Kennett Gamaliel Reyes Mendoza 29 Cristopher Saul Blandon Rostran 3 Hamilton Castro 10 de junio, 2020.

Introducción La energía es la mayor o menor capacidad de realizar un trabajo o producir un efecto en forma de movimiento, luz, calor, etc. Es la capacidad para producir transformaciones. Con un promedio de 4 km. De profundidad, mares y océanos cubren las tres cuartas partes de la superficie de nuestro planeta. Constituyen un enorme depósito de energía siempre en movimiento. En la superficie los vientos provocan las olas que pueden alcanzar hasta 12 metros de altura, 20 metros debajo de la superficie, las diferencias de temperatura (que pueden variar de -2º c a 25º c) engendran corrientes; por último, tanto en la superficie como en el fondo, la conjugación de las atracciones solar y lunar. Las mareas, es decir, el movimiento de las aguas del mar, producen una energía que se transforma en electricidad en las centrales mareomotrices. Se aprovecha la energía liberada por el agua de mar en sus movimientos de ascenso y descenso de las mareas (flujo y reflujo). Ésta es una de las nuevas formas de producir energía eléctrica. El sistema consiste en aprisionar el agua en el momento de la alta marea y liberarla, obligándola a pasar por las turbinas durante la bajamar. Cuando la marea sube, el nivel del mar es superior al del agua del interior de la ría. Abriendo las compuertas, el agua pasa de un lado a otro del dique, y sus movimientos hacen que también se muevan las turbinas de unos generadores de corrientes situados junto a los conductos por los que circula el agua. Cuando por el contrario, la marea baja, el nivel dela mar es inferior al de la ría, porque el movimiento del agua es en sentido contrario que el anterior, pero también se aprovecha para producir electricidad. La energía gravitatoria terrestre y lunar, la energía solar y la eólica dan lugar, respectivamente, a tres manifestaciones de la energía del mar: mareas, gradientes térmicos y olas. De ella se podrá extraer energía mediante los dispositivos adecuados.

La energía de las mareas o mareomotriz se aprovecha embalsando agua del mar en ensenadas naturales y haciéndola pasar a través de turbinas hidráulicas. La leve diferencia de temperaturas llega entre la superficie y las profundidades del mar (gradiente término), constituye una fuente de energía llamada mareomotérmica. La energía de las olas es producida por los vientos y resulta muy irregular. Ello ha llevado a la construcción de múltiples tipos de máquinas para hacer posible su aprovechamiento. Las tres categorías de movimientos de las aguas del mar: Debido a las acciones conjuntas del sol y la luna se producen tres tipos de alteraciones en la superficie del mar: 

Las corrientes marinas



Las ondas y las olas



Las mareas

VENTAJAS 1) Se trata de una energía renovable, puesto que las mareas no se acabarán nunca. Además, está disponible durante todo el año, si bien es cíclica, por lo que no se genera la misma potencia de manera constante.

2) No contamina, es limpia y silenciosa. Esto la convierte en una alternativa a tener en cuenta para sustituir a los combustibles fósiles que contaminan, o a la energía nuclear. 3) Se puede considerar como un tipo de energía renovable barata. Junto a la energía hidroeléctrica y la energía solar, es de las energías más baratas de la actualidad. 4) Ya sean diques, barreras, o generadores con hélices, las instalaciones que aprovechan la energía mareomotriz son duraderas y no requieren inversiones desorbitadas para su mantenimiento. 5) La energía de las mareas no es peligrosa para la población como pueden ser las emisiones de combustibles fósiles, o los escapes de energía nuclear.

DESVENTAJAS 1) Las instalaciones de este tipo de energía pueden tardar años en construirse, debido a su tamaño e impacto.

2) Genera un gran impacto visual y estructural sobre el paisaje costero, siendo esta una de las desventajas de la energía mareomotriz más preocupantes. Para la construcción de una presa de marea es necesaria la instalación de un dique en un estuario, elemento que modifica el estado natural del lugar en el que se encuentre. 3) La energía mareomotriz solo es viable en zonas muy concretas del planeta, aspecto que depende de la intensidad de las mareas de un territorio en particular.

4) Esta energía produce un efecto negativo en la flora y fauna marina, transformando su hábitat natural al ocupar artificialmente una zona en la que antes no había nada.

ENERGÍA MAREOMOTRIZ La energía mareomotriz no es más que aquella que se produce gracias al movimiento generado por las mareas, esta energía es aprovechada por turbinas, las cuales a su vez mueven la mecánica de un alternador que genera energía eléctrica, finalmente este último está conectado con una central en tierra que distribuye la energía; ya sea hacia comunidades o industrias en particular. Al no consumir elementos fósiles ni tampoco producir gases que ayudan al efecto invernadero. Se le considera una energía limpia y renovable, en ella una de sus ventajas; el ser predecible y tener un suministro seguro con potencial que no varía de forma trascendental anualmente, se limita a los ciclos de marea y corrientes. La instalación de este tipo de energía se realiza en ríos profundos, desembocaduras (estuarios) de ríos hacia el océano y debajo de este último son aprovechadas las corrientes marinas.

LA NATURALEZA DE LA ENERGÍA MAREOMOTRIZ. Entre los participantes de este efecto, destacan el sol, la luna y la tierra. Siendo la más importante en esta acción la luna, por su cercanía. Como sabemos La luna y la Tierra ejercen una fuerza que atrae a los cuerpos hacia ellas: esta fuerza de gravedad hace que la Luna y la Tierra se atraigan mutuamente y permanezcan unidas.

Como la fuerza de

gravedad es mayor cuanto más cerca se encuentren las masas, la fuerza de atracción que ejerce la Luna sobre la Tierra es más fuerte en las zonas más cercanas que en las que están más lejos. Esta desigual atracción que produce la Luna sobre la Tierra es la que provoca las Mareas en el mar. Como la Tierra es sólida, la atracción de la Luna afecta más a

las aguas que a los continentes, y por ello son las aguas las que sufren variaciones notorias de acuerdo a la cercanía de la Luna. MÉTODOS DE GENERACIÓN 1) Generador de la corriente de marea: estos generadores hacen uso de la energía

cinética

del

agua

en

movimiento a las turbinas, de manera similar al viento (aire en movimiento) que utilizan las turbinas eólicas. Este método es muy viable puesto que genera costos más bajos y a un menor impacto ecológico comparación

en con

las

presas de marea. 2) Presa de marea: estas presas hacen uso de la energía potencial que existe en la diferencia de altura (pérdida de carga) entre las mareas altas y bajas. Las presas son esencialmente los muelles 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. 3) Energía mareomotriz dinámica: esta es una tecnología de generación teórica que explota la interacción entre las energías cinética y potencial en las corrientes de marea. Se propone que las presas muy largas (30 a 50 km de longitud) se construyan desde las costas hacia afuera; en el mar o el océano, sin encerrar un área. Se introducen por la presa diferencias de fase de mareas, lo que lleva a un diferencial de nivel de agua importante (al menos 2.3 metros) en aguas marinas ribereñas poco profundas con corrientes de

mareas que oscilan paralelas a la costa, como el Reino Unido, China y Corea del Sur. Cada represa genera energía en una escala de 6 GW a 17 GW.

El mar como fuente de energía

Los mares y los océanos constituyen un monumental depósito de energía cuyo aprovechamiento se puede realizar de diferentes maneras. En la superficie se puede aprovechar la energía del movimiento de las olas, o energía undimotriz, aunque tiene el inconveniente de la irregularidad con la que se produce dicho movimiento. Por otra parte, podemos estudiar la energía mareotérmica obtenida por la diferencia de temperatura entre la superficie del mar, el foco caliente, y las aguas de las profundidades marinas, el foco frío. Incluso, se trata de aprovechar la energía osmótica derivada de la diferente concentración de sal entre el agua de mar y la de los ríos, extraída mediante procesos de ósmosis. Otro posible aprovechamiento de la energía acumulada por el agua de los mares y de los océanos consiste en utilizar la fuerza de las corrientes marinas. Finalmente, el objeto de este artículo es la energía mareomotriz, que utiliza el ascenso y el descenso del agua del mar, las mareas, para producir energía. Fundamentalmente, una central mareomotriz almacena agua en un embalse durante la pleamar, para que, más tarde, al abrir las compuertas de ese embalse, durante la bajamar, se pueda utilizar la fuerza del agua, al desalojar el embalse, para mover las ruedas de un molino y realizar, así, la molienda, o, más recientemente, para hacer girar las palas de una turbina y generar de esa forma electricidad. Las mareas suben y bajan dos veces al día en todo el planeta. Para lograr un mayor rendimiento de este tipo energía habría que realizar estudios que identificaran los lugares donde las mareas sean más altas y la corriente alcance una velocidad adecuada. Como se verá, el aprovechamiento de la energía mareomotriz no es una idea nueva. En principio, parece lógico que la energía mareomotriz y las demás energías de origen marino no puedan desbancar inmediatamente a las formas de producción tradicionales. Uno de los problemas para el desarrollo de la energía mareomotriz es que tiene que competir con otras fuentes de energía renovables, como la eólica, la solar y con otras ya implantadas y desarrolladas como la nuclear, la térmica y su hermana la hidráulica. La implantación de esta fuente de energía alternativa depende del desarrollo de la tecnología adecuada, de que esta tecnología sea económicamente asequible y de que el precio del kilovatio pueda competir con el de las otras fuentes de energía.

Conclusión:

Después de realizar este trabajo, llegamos a la conclusión de que hay que tener en cuenta varios puntos o conceptos importantes para tener una idea clara sobre el tema. Lo primero que consideramos, es que hay que fomentar el uso de la energía mareomotriz, como así también contar con el uso de todas las energías limpias o alternativas, como la solar y la eólica, entre otras; lo más importante de este punto es terminar de una vez por todas con el uso de combustibles fósiles, que como ya sabemos es uno de los causantes del calentamiento global. Tenemos que tener en cuenta que el aprovechamiento del agua como recurso natural, implica tener en cuenta los factores que participan como los que están en este trabajo; entre los que podemos citar, la influencia de los astros que producen alteraciones en el mar, o también la presencia de los vientos que producen el oleaje, entre otros; lo más saliente de este uso del mar, es que no contamina. consideramos importante destacar el tema del calentamiento global ya que es un tema actual y verdaderamente preocupante. Por lo cual a manera de grupo concluimos con lo siguiente: Los combustibles fósiles, son los principales productores de energía, también, como dijimos, son responsables en gran parte del calentamiento de la tierra. Si tomamos como base el uso de energías renovables, no sólo evitaríamos la contaminación, sino que también ahorraríamos mucho. Si tenemos en cuenta que el petróleo, además, constituye un factor sumamente contaminante, solamente tenemos que ver la información sobre los derrames en diferentes ríos y mares; y los hechos desastrosos que causa, no solo en el agua, sino también en la flora y en la fauna que habitan allí. Entonces, pensamos que, si bien nosotros no podemos instalar una central mareomotriz, solamente podemos evitar el derroche de energía desde nuestras casas, ahorrándola; aunque sea para nosotros mismos. Apaguemos entonces las luces que no necesitemos y ese tipo de cosas que escuchamos miles de veces....