EL FRACKING ESTÁ DE MODA PERO ...

Fracking es un término anglosajón para referirse a la técnica de fracturación hidráulica para la extracción de gas no convencional. Consiste en la extracción de gas natural mediante la fracturación de la roca madre (pizarras y esquistos).

Para extraer el gas atrapado en la roca se utiliza una técnica de perforación mixta: en primer lugar se perfora hasta 5000 metros en vertical y después se perfora varios kilómetros en horizontal (2 a 5). Entonces se inyecta agua con arena (98%) y una serie de aditivos químicos (2%) a gran presión. Esto hace que la roca se fracture y el gas se libera y asciende a la superficie a través del pozo. El proceso se repite a lo largo de la veta de roca rica en gas. Parte de la mezcla inyectada vuelve a la superficie (entre un 15 y un 85%).

La técnica de extracción de gas no convencional denominada fracking lleva años aplicándose en varios países, sobre todo en Estados Unidos, donde se han constatado una serie de problemas asociados a este tipo de explotaciones. Entre los problemas que causa el fracking al entorno de las explotaciones donde se emplea esta técnica podemos destacar:

• Contaminación de las aguas superficiales y subterráneas.
• Contaminación del aire.
• Afecciones a la salud humana. 
• Alteraciones del paisaje y el terreno.
• Contaminación de suelos al cerrar los pozos.
• Riesgo sísmico.
• Las impermeabilizaciones, tuberías y barreras pueden fallar; o bien la lluvia puede hacer que las balsas se desborden, por lo que es fácil que el agua se derrame y se filtre al entorno.
• Para extraer una gran cantidad de gas mediante la fractura hidráulica es necesario realizar varios pozos,ocupando grandes extensiones de terreno e inyectando en ellos millones de litros de agua cargada con químicos y tóxicos.

Lee: fracking según GREENPEACE

 

"Los promotores del fracking prometen importantes ventajas incluso para el medio ambiente. Pero detrás se esconde una cuestión puramente económica, de la que ya existen denuncias por especulación al estar creándose una burbuja con la que hacer negocio.

Aunque el “fracking” tuviera éxito, lo único que se produciría es prolongar la dependencia de los combustibles fósiles, que son limitados e incompatibles con el clima. Cuanto más combustible fósil quememos, mayor serán los efectos del cambio climático."

 

 

INNOVACIONES TECNOLÓGICAS EN ENERGÍA

En un mundo donde las necesidades energéticas son cada vez mayores, la inversión en investigación y desarrollo se ha convertido en un factor clave para dar solución a los grandes problemas a los que se enfrenta el ser humano.

Durante el último año, ingenieros de todo el mundo han conseguido importantes avances en este campo, centrándose la mayoría de ellos en el sector de las renovables, lo que demuestra el creciente interés en sistemas, métodos y técnicas más sostenibles y respetuosas con el medio ambiente.  

 

Diseños fotovoltaicos ultra-eficientes:

 

Una célula solar de cuatro conexiones, desarrollada por los ingenieros del Instituto Fraunhofer para Sistemas de Energía Solar, Soitec y otras dos organizaciones de investigación, lograron un récord de eficiencia del 44,7% al convertir la luz solar en electricidad en septiembre de 2013. La estructura de esta célula solar está compuesta por cuatro sub-células fabricadas con diversos materiales semiconductores, cada una diseñada para la absorción de los diferentes rangos de longitud de onda del espectro solar.

 

Antes de este descubrimiento en el mismo año, un equipo dirigido por el Dr. Harry Atwater, un físico del Instituto de Tecnología de California, desarrolló un prototipo solar ultra-eficiente integrando un concepto de célula multi-conexión utilizando una tecnología de división de haz espectral. El diseño permite la división eficiente del espectro de la luz solar de seis a ocho longitudes de onda, produciendo cada una un color de luz diferente que pasa a través de una celda fabricada de un semiconductor específico que puede absorberlo. El diseño final de la tecnología se estima que sea capaz de alcanzar una eficiencia de conversión que podría superar el 50%.

 

El diseño de este primer prototipo utiliza un metal reflectante para recoger la luz solar y dirigirla a un ángulo específico en el panel solar con múltiples células solares. El amplio espectro de la luz solar se divide en diferentes colores a medida que pasa a través de la estructura, encontrando una serie de filtros ópticos.

Además, el equipo del Dr. Atwater también se encuentra inmerso en el desarrollo de otros dos diseños basados en este pionero concepto. Uno de ellos utiliza filtros ópticos a nanoescala para filtrar la luz proveniente desde cualquier ángulo. El otro utiliza un holograma en lugar de filtros para dividir el espectro. Cuál de estos diseños ofrecerá el mejor rendimiento está todavía por verse.

 

 

Baterías de flujo para el almacenamiento de energía renovable a gran escala:

 

Un equipo de ingenieros del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) diseñaron una batería de flujo de bajo coste para almacenar la electricidad de origen renovable a gran escala. Mediante un prototipo desarrollado con esta innovadora tecnología, se demostró que la batería conseguía un rendimiento significativamente mayor que la mayoría de las baterías de iones de litio y otros sistemas comerciales y experimentales de almacenamiento de energía.
 

Los reactivos utilizados en el dispositivo de almacenamiento se basan en una solución compuesta por bromo líquido (menos costoso) e hidrógeno, incorporando tecnología de flujo laminar que permite a los líquidos ser sometidos a reacciones electroquímicas entre dos electrodos en dos corrientes paralelas separadas sin una membrana.

 

Además, en enero de 2014 un equipo de científicos e ingenieros de la Universidad de Harvard demostraron una nueva tecnología de batería de flujo que utiliza moléculas orgánicas llamadas quinonas (disponibles en abundancia en el petróleo crudo y plantas verdes), en lugar de emplear electrolitos de metales preciosos como el vanadio y platino. Como resultado, la nueva tecnología de batería de flujo ofrece un medio rentable de almacenamiento de energía renovable a gran escala a partir de fuentes eólicas y solares en la red.

 

 

Almacenamiento de energía eólica marina:

 

Los investigadores del MIT han desarrollado recientemente un método para almacenar y utilizar en demanda la electricidad generada por los parques eólicos marinos. La nueva tecnología representa un salto importante en la atenuación de la intermitente e impredecible naturaleza de la generación de energía eólica marina.

Este concepto de almacenamiento de energía eólica flotante, implica la construcción de una esfera hueca de hormigón con un diámetro de 30 m y un espesor de 3 m, situada en el fondo del mar. El concepto prevé una bomba conectada a la estructura del aerogenerador bajo el agua, que puede ser accionada cuando haya exceso de producción eléctrica, permitiendo bombear el agua de mar desde la esfera hueca. El agua puede posteriormente fluir vuelta a la esfera a través de una turbina hidroeléctrica conectada a un generador cuando sea necesario, produciendo así energía en ausencia de viento.

 

 

Avances en el desarrollo de tecnología de fusión nuclear:

 

La investigación en el área de desarrollo de tecnología de fusión nuclear alcanzó un nuevo hito en septiembre de 2013, cuando un experimento realizado por científicos del National Ignition Facility, ubicado en Livermore, California, confirmó que la cantidad de energía liberada por la reacción de fusión nuclear podría ser mayor que la energía absorbida por el combustible.

 

La tecnología de fusión nuclear implica la generación de energía a través de la fusión de dos o más átomos ligeros a uno más grande, a diferencia de la tecnología de fisión nuclear convencional mediante el cual la energía se libera a través de la división de átomos. Las partículas liberadas por la fusión se estima que son menos radiactivas, produciendo más energía que la liberada por la de fisión.

 

La viabilidad comercial de la tecnología de fusión puede ser realidad en un futuro próximo con las innovaciones en curso. El reactor más grande del mundo experimental de fusión nuclear, denominado ITER, se está desarrollando en el centro de investigación científica francés Cadarache como un proyecto conjunto de varios países, incluyendo los Estados Unidos, Rusia, India y Japón. Además, el grupo de investigación de la superconductividad de la Universidad de Twente hacia finales del 2013, desarrolló un sistema de cable superconductor que puede ayudar a crear un campo magnético lo suficientemente fuerte, como para controlar el plasma enormemente caliente en el núcleo del reactor de fusión.

 

 

Cometas submarinas para la generación de energía mareomotriz de baja velocidad:

 

Los ingenieros de la compañía sueca Minesto, han desarrollado una tecnología de nueva generación para aprovechar la energía a partir de las corrientes oceánicas a baja velocidad. La nueva tecnología utiliza un dispositivo llamado “Deep Green” parecido a un cometa bajo el agua, que abre una nueva oportunidad para la generación de energía en los océanos de todo el mundo, de un modo que no puede de otra manera ser explotado con las tecnologías existentes.

El innovador dispositivo de energía marina está equipado con un ala hidrodinámica y una turbina sin engranaje anclada al fondo del océano. El dispositivo puede flotar hasta 20 metros por debajo de la superficie del agua a lo largo de una trayectoria controlada para maximizar la producción de energía. El agua que pasa a través del dispositivo levantando el ala, hace girar la turbina para generar electricidad.

 

Un proyecto piloto basado en esta tecnología, comenzó a producir energía a finales de 2013 en Strangford Lough, Irlanda del Norte, demostrando su capacidad para producir electricidad a partir de corrientes con una velocidad inferior a 2,5 m/s. Dado el éxito, los ingenieros de Minesto están planeando una instalación a gran escala con una capacidad de 3 MW para el año 2015.

 

 

Estimulación de múltiples zonas desde pozo único en la mejora de sistemas geotérmicos:

 

Los ingenieros de AltaRock Energy, especializados en el desarrollo de energías renovables, han logrado un gran avance en sistemas geotérmicos mejorados (EGS, por sus siglas en inglés), creando zonas de estimulación múltiple a partir de un solo pozo en el área de pruebas de Newberry EGS, ubicado en Bend, Oregón, Estados Unidos. Como resultado, la nueva técnica abre el camino para la generación de electricidad a costes competitivos.

 

La tecnología se aplica en yacimientos geotérmicos creados mediante la perforación de pozos profundos en el suelo, fracturando las rocas calientes mediante la inyección de agua fría. El agua inyectada, calentada por contacto con la roca caliente, es llevada a la superficie mediante pozos de producción. Como resultado, la tecnología EGS amplía el alcance del aprovechamiento de la energía geotérmica de diversas localizaciones geográficas, a diferencia de los sistemas geotérmicos tradicionales que se limitan a los lugares de origen natural con este tipo de yacimientos.

 

La técnica de estimulación de múltiples zonas usando un solo pozo puede reducir el coste de producción de energía EGS en aproximadamente un 50%. La técnica hace uso de materiales de aislamiento zonal térmicamente degradables (TZIM, por sus siglas en inglés) y polímeros no tóxicos biodegradables. El TZIM, añadido a la inyección de agua, impulsa la estimulación desde una zona a la otra.

 

 

Avances en transmisión HVDC:

 

Los ingenieros de la compañía ABB con sede en Suiza, presentaron su sistema de transmisión HVDC Light de cuarta generación, diseñado para la transmisión subterránea y submarina mediante un convertidor VSC (Voltaje Source Converter) de ±320 kV. El nivel de tensión alcanzado en este sistema fue un 50% más alto que el récord anteriormente establecido por la propia ABB.

 

Por lo tanto, estamos ante el último avance en la tecnología HDVC (Corriente Continua de Alta Tensión), allanando el camino para la evolución de las redes interconectadas súper HVDC. A finales de 2012, ABB ya anunció el desarrollo de un disyuntor de circuito híbrido HVDC, fundamental para el funcionamiento fiable de este tipo de redes interconectadas. El disyuntor HVDC puede desconectar partes de la red que experimenten problemas al tiempo que garantiza la transmisión continua en el resto de la red.

 

Los ingenieros de ABB también han creado un centro de simulación para desarrollar controles para redes de corriente continua, incluyendo estaciones de conversión de CC a CA. La corriente continua de alto voltaje se ha utilizado tradicionalmente para la transmisión de punto a punto, mientras que las redes de transmisión integradas han sido operadas predominantemente con alimentación de corriente alterna. Por lo tanto, estos avances se dirigen al desarrollo de redes HVDC integradas que podrían transportar eficientemente la energía a lugares lejanos en cualquier parte del mundo reduciendo considerablemente las pérdidas de potencia/conducción.

 

 

El generador de energía Hydrogenie supera las pruebas con éxito:

 

Los ingenieros de General Electric anunciaron el éxito en las pruebas con su innovadora tecnología compacta de generación de energía, conocida como “Hydrogenie”, en abril de 2013. La tecnología permite una mayor generación de electricidad a partir de recursos renovables, como el agua y el viento, utilizando superconductores que funcionan a temperaturas relativamente altas.

 

El generador Hydrogenie de 1,7 MW a 214 rpm hace uso de superconductores de alta temperatura (HTS), en lugar de cobre para los devanados rotóricos en el motor. Aunque la superconductividad para fines similares sólo se podría lograr a -269°C, la nueva tecnología de generación de energía HTS demostró su capacidad para funcionar a temperaturas de hasta -223,15ºC.

 

Hydrogenie cuenta con un sistema de refrigeración criogénica, aislamiento térmico y un rotor situado dentro de una cámara. Como resultado, el avance podría conducir al desarrollo de generadores superconductores más eficientes, así como una reducción en el tamaño y el peso de hasta un 70% en comparación con los sistemas tradicionales, mejorando además la viabilidad de la energía hidroeléctrica y eólica.

 

De: http://www.fierasdelaingenieria.com  

 

LAS MAYORES PLANTAS SOLARES DEL MUNDO

Cinco de las diez mayores plantas de energía solar del mundo actualmente en servicio se encuentran en los Estados Unidos, mientras que España y Alemania se reparten el resto de la tarta. Así mismo, China entra con fuerza en el mercado de las energías renovables, consiguiendo estar dentro del TOP 10 un año más.

Las diez plantas de energía solar más grandes del mundo en parámetros de operatividad actual en megavatios son:

1. Sistemas de Generación de Energía Solar (SEGS):

Sistemas de Generación de Energía Solar (SEGS, en inglés), es actualmente la planta de energía solar operativa más grande del mundo, situada en el Desierto de Mojave en California, Estados Unidos. Actualmente cuenta con una capacidad instalada de 354 MW y genera 662 GWh de energía al año.

Este gran proyecto combina nueve instalaciones solares, divididas en tres secciones: SEGS I-II (de 44 MW), SEGS III-VI (de 150 MW) y SEGS VIII-IX (de 160 MW). SEGS I-II comenzó a funcionar por primera vez en 1986, SEGS III-VII en 1988 y SEGS VIII-IX en 1990. Sunray Energy es propietaria de las instalaciones SEGS I-II, mientras que NextEra Energy Resources posee y opera las restantes, siendo distribuida toda la energía generada por la compañía eléctrica Southern California Edison.

 

2. Proyecto Solar Agua Caliente:

El Proyecto Solar de Agua Caliente se sitúa en el Condado de Yuma, en Arizona, Estados Unidos. La planta tiene una capacidad instalada de 290 MW, de los cuales 250 MW se encuentran conectados a la red, generando 626,2 GWh de energía al año, cifra que aumentará cuando alcance su plena capacidad en 2014.

La planta incluye tres clases de paneles de capa fina con capacidad de 75 a 77 W cada uno. Así mismo, se situó en un ángulo de inclinación fija los paneles CdS/CdTe, requiriendo el proyecto de la instalación de más de 400 inversores SMA 720CP. La energía generada es distribuida por Pacific Gas & Electric, en virtud de un acuerdo de compra de energía a 25 años. NRG Energy adquirió los derechos de propiedad sobre el proyecto solar después de su puesta en venta por MidAmerican Renewables.

3. Rancho Solar California Valley:

El Rancho Solar California Valley se encuentra en el Condado de San Luis Obispo, California. La construcción de la planta de energía solar fotovoltaica de 250 MW comenzó en 2011, quedando el proyecto en pleno funcionamiento desde junio de 2013. Como resultado, la planta genera en la actualidad 550 GWh anuales de energía, suministrando electricidad a más de 100.000 hogares.

Las instalaciones, propiedad de NRG Energy, cubren un total de 795 hectáreas, contando con 88.000 paneles fotovoltaicos cristalinos (PV) con tecnologías SunPower Tracker, cuya energía generada es distribuida por Pacific Gas & Electric bajo un acuerdo de compra para los próximos 25 años. Los ingenieros de SunPower fueron los encargados de proveer toda la ingeniería, procura y construcción (EPC) para el proyecto.

4. Parque Solar Golmud:

El Parque Solar Golmud de 200 MW está situado en la provincia de Qinghai en China. La construcción del proyecto se inició en 2009, teniendo lugar su puesta en servicio a principios de octubre de 2011 coronándose como el proyecto solar más importante del país, lo que le hizo ganar el Premio China Quality Power al mejor proyecto de 2012.

La planta se desarrolla en un área de 5,64 km² y genera 317,2 GWh de electricidad al año. La compañía Huanghe Hydropower invirtió 393 millones de euros en el proyecto Golmud, adjudicando a Yingli el contrato de construcción.

 

5. Planta de Energía Solar Andasol:

La Planta de Energía Solar Andasol se construyó en Guadix, en Andalucía, España. Es la primera planta de energía solar en Europa que utiliza un concentrador solar cilindro-parabólico con fines comerciales. La planta consta de tres instalaciones con capacidad de50 MW cada una, que generan en total aproximadamente 540 GWh al año.

Cada unidad de la central eléctrica Andasol se compone de 312 filas de colectores constituidos por 28 espejos y tres tubos absorbedores, utilizándose sal fundida para almacenar el calor solar térmico. La energía solar es almacenada en tanques para generar electricidad incluso durante la noche. Las instalaciones Andasol 1 y Andasol 2 son propiedad de Solar Millennium y ACS Cobra, mientras que Andasol 3 es propiedad de Marquesado Solar.

6. Parque Solar Neuhardenberg:

El Parque Solar Neuhardenberg de 150 MWubicado en Brandenburgo, Alemania, comenzó sus operaciones comerciales en 2012 generando 19,63 millones de kWh de electricidad al año, lo que permite proporcionar electricidad limpia para 48.000 hogares. La planta solar Neuhardenberg se extiende a través de 35 hectáreas, compuestas por 600.000 módulos fotovoltaicos Talesun TP660P, con una potencia máxima entre 220 y 250 W.

La planta utiliza el sistema inversor Powador XP500-HV TL con una potencia de corriente alterna de 500 kVA, así como el sistema de montaje avanzado para paneles Sigma II. La compañía BaySolar es propietaria del Parque Solar Neuhardenberg través de su filial Bay Energy Group, quienes seleccionaron a los ingenieros de Gräss Solartechnik para las tareas de ingeniería, procura y construcción (EPC).

7. Central de Energía Solar Solnova:

La Central de Energía Solar Solnova de 150 MW está situada en Sanlúcar la Mayor, España, formando parte de la Plataforma Solúcar compuesta por cinco unidades separadas de 50 MW cada una, de las cuales sólo tres unidades están en funcionamiento en la actualidad.

La planta utiliza la tecnología de colectores cilindro-parabólicos ASTRØ, que implica el uso de espejos heliostáticos curvados para reflejar la luz solar sobre un tubo que contiene un fluido (aceite sintético). Este fluido, se calienta hasta los 400°C de temperatura por la radiación solar, utilizándose para producir vapor de agua que impulsa un turbogenerador para producir electricidad. Abengoa Solar es la propietaria y operadora de la Central Solar Solnova, cuyas tres unidades instaladas tuvieron un coste de construcción de 710 millones de euros.

8. Proyecto Solar Mesquite:

El Proyecto Solar Mesquite se encuentra en Arlington, en el Condado de Maricopa, Arizona, el cual genera 350 GWh de electricidad al año, proporcionando electricidad limpia a más de 56.000 hogares. Aunque la actual capacidad instalada de la planta es de 150 MW, contará en el futuro con una capacidad de 700 MW cuando esté completamente terminada.

La planta consta de 800.000 paneles solares desarrollados por Suntech Power, cuyo objetivo es aprovechar la luz del sol para generar hasta 700 MW de energía solar sin necesidad de utilizar ningún suministro de agua. Sempra US Gas & Power es la propietaria del proyecto, quienes recibieron 250 millones de euros del Federal Financing Bank para la financiación del proyecto. La energía producida es distribuida por Pacific Gas & Electric bajo un contrato de venta por 20 años.

9. Copper Mountain Solar:

Copper Mountain Solar 1 se sitúa en Boulder City, en Nevada, Estados Unidos. Este proyecto de energía solar se divide en tres fases; la primera incluye 58 MW, mientras que la segunda fase alcanza los 150 MW, de los cuales sólo 92 MW se encuentran conectados a la red desde enero de 2013. La tercera fase está en construcción que sumará 250 MW al total.

El proyecto consistió en la instalación de aproximadamente un millón de paneles solares fotovoltaicos que se extienden a través de 182 hectáreas, generando 316 GWh de electricidad al año, lo cual es suficiente para satisfacer las necesidades de electricidad de más de 17.000 hogares. Sempra US Gas & Power es el desarrollador del proyecto, siendo Pacific Gas & Electric la encargada de distribuir la energía generada bajo un acuerdo de 20 años.

10. Planta de Energía Solar Extresol:

La Planta de Energía Solar Extresol se encuentra ubicada en Badajoz, España, la cual se compone de tres unidades de 50 MWconstruidas en tres fases, con una capacidad de generación de 175 GWh al año. La primera unidad comenzó a funcionar en 2010, mientras que la construcción de la unidad final fue completada en agosto de 2012.

Las instalaciones, que se extienden por una superficie de aproximadamente 500.000 m², utilizan la tecnología de colectores cilindro-parabólicos empleando sales fundidas para el almacenamiento del calor solar que, cada unidad, puede matenerlo durante 7,5 horas. La energía producida en la planta, propiedad de ACS/Cobra Group, es distribuida por Endesa.

De: http://www.fierasdelaingenieria.com