Hibridación de Biomasa con Solar Térmica

Estamos ultimando en estos días una instalación de calefacción y agua caliente sanitaria para una vivienda unifamiliar. La instalación consiste en una hibridación de biomasa con energía solar térmica, así como un silo para almacenamiento de combustible sólido.

La instalación solar consta de dos paneles de alto rendimiento de titanio selectivo, además de un depósito para acumulación de agua caliente sanitaria con grupo de bombeo, apoyado con caldera de biomasa policombustible, capaz de admitir hueso de aceituna, pellet y leña.

Depósito solar con caldera de biomasa

Chimenea de doble capa con aislante

La evacuación de humos de la caldera se realiza en chimenea de acero inoxidable doble capa hasta cubierta para evitar condensaciones.















La distribución interior se realiza mediante tubería multicapa aislada con coquilla elastomérica y colectores multiplex con válvula de cierre para cada unos de los radiadores tanto en tubería de ida como en tubería de retorno. Así mismo, se distribuyen por las distintas dependencias emisores térmicos de aluminio con la potencia necesaria para calefactar dichas estancias.

Se instala un sistema de almacenamiento de combustible sólido consistente en una tolva de chapa de 6 mm y un sinfiín tubular rígido con motorreductor, automatizado mediante capacitivos de proximidad, garantizando así una alimentación continua en la caldera.

Tolva de chapa con tornillo sinfín.

Cubrimos así, con esta solución, todas las necesidades de la vivienda en calefacción y producción de agua caliente sanitaria en todas las épocas del año, garantizando un estado de bienestar y confort dentro de la vivienda.

Un balcón acristalado ahorra energía

Mientras la sociedad y nosotros mismos seguimos sumidos en la constante prueba-efecto de las tecnologías energéticas sin más esfuerzo que nuestra propia rutina diaria, un buen número de científicos, centros de investigación y universidades continúan buscando la manera de convertir nuestro entorno en un lugar mucho más apacible donde vivir, un lugar más sano y sostenible, y por qué no, en un sitio más barato.

Ahora, según recientes investigaciones, podemos saber que un balcón acristalado no solo convierte una triste habitación en una acogedora habitación extra o una extensión natural que conecta un apartamento y el mundo exterior sino que además, es conocido por reducir las necesidades de mantenimiento y reparación.

¿Ahorra energía el balcón acristalado? Ahora se ha estudiado el impacto del ahorro de energía derivado de un balcón acristalado. Según este estudio, el acristalamiento resulta en un ahorro energético en la calefacción de 3,4% a 10,7% en un apartamento de 80 metros cuadrados, siendo 5,9% el valor promedio. Esto es de gran importancia debido a la creciente constante de los precios de la energía.

El acristalamiento ahorra. Es relativamente barato proporcionar acristalamiento a un balcón. Los estudios demuestran que el precio de adquisición del acristalamiento es recuperado en un periodo de 15 a 25 años a través de sus ahorros de energía de aproximadamente el 6%, dependiendo de la forma y ubicación del balcón.

Huella de carbono causada por el balcón acristalado. Según un estudio realizado por Ramboll Oy, la carga de dióxido de carbono total producida por la fabricación, transporte, instalación, mantenimiento y reciclaje final de los paneles de vidrio del balcón asciende a unos 200 kilogramos de dióxido de carbono. El ahorro de energía anual resultante del acristalamiento del balcón corresponde a cerca de 50 kilogramos de dióxido de carbono. A juzgar por esto, se tarda, en promedio, sólo cuatro años en compensar la huella de carbono inducida por el acristalamiento a través del ahorro de energía derivado del acristalamiento del balcón.

Definitivamente es un gran descubrimiento, y llevar a cabo una eco-acción de este tipo, haciendo uso de los beneficios del balcón acristalado con nuevos proyectos de construcción es un paso adelante en el aprovechamiento energético.

La primera hoja artificial

Según información recogida por Twenergy | En 2011, durante la Convención de la American Chemical Society (ACS), el Dr. Daniel Nocera sorprendía al mundo con la noticia de que su equipo había desarrollado una “hoja artificial” que generaba energía mediante fotosíntesis. El invento no era más que una pequeña célula solar formada por una fina capa de silicio recubierta con catalizadores de níquel y cobalto que aceleraban las reacciones químicas necesarias para generar electricidad. Bastaba con sumergirla en agua y exponerla a la luz del sol para generar la electricidad necesaria para alimentar los electrodomésticos de una casa estándar.

A diferencia de una célula fotovoltaica, la energía proporcionada por la “hoja artificial” no se puede usar directamente. Los catalizadores de la superficie dividen las moléculas de agua en hidrógeno y oxígeno, que en su estado gaseoso son almacenadas en una pila de combustible, capaz de producir electricidad lista para el uso. Además, tiene la particularidad de que se puede almacenar para ser usada durante la noche.

Sin embargo, no era la primera vez que se intentaba algo así. El primer proyecto de estas características se desarrolló 10 años atrás, pero no resultó práctico ya que los metales usados eran poco abundantes en la naturaleza y muy inestables. Conociendo estas ineficiencias, el Dr. Nocera fabricó la “hoja artificial” con metales baratos y sencillos de encontrar como el níquel, el cobalto y el silicio consiguiendo, en estudios de laboratorio, una operatividad en continuo durante 45 horas.

Pero este modelo presentaba un problema: era necesario que el agua estuviera depurada o de lo contrario, las bacterias presentes en el agua contaminada creaban una película sobre la placa que interfería en su eficiencia y, finalmente, terminaban estropeándola.

La nueva hoja artificial

El proyecto siguió desarrollándose a la espera de encontrar una solución, y no fue hasta la citada Convención de la ACS cuando el equipo del Dr. Nocera presentó la nueva versión de su “hoja artificial”. Sorprendentemente, algunos de los nuevos catalizadores que desarrollaron tenían la capacidad de auto-repararse, lo que permitía al dispositivo funcionar con agua no depurada. El procedimiento usado era simple. Bastó con modificar el catalizador para que parte del mismo se desprendiera creando una superficie rugosa, que impedía la formación del biofilm sobre la placa.

La “hoja artificial” no es especialmente potente. Pero, según aseguran sus creadores, su objetivo no era crear el aparato más eficiente, sino algo duradero y al alcance de todos los bolsillos, que proporcione energía renovable suficiente a aquellas comunidades que todavía no tienen acceso a la misma, de una manera rápida y sencilla.

Además, esta nueva hoja ha mejorado sus propiedades. Con menos de un litro de agua contaminada es capaz de proporcionar aproximadamente 100 vatios de electricidad durante 24 horas, superando así todos los registros anteriores.

Energía renovable y asequible

Este tipo de tecnologías de bajo coste no sólo ayudarán a mejorar la calidad de vida de los 3 billones de personas que viven países emergentes o en áreas remotas donde no llega la electricidad tradicional, sino que también tienen un efecto positivo sobre el medio ambiente, ya que las emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI) derivadas de la producción de energías renovables son muy inferiores a las generadas por los combustibles fósiles.

En el futuro, una de las prioridades del equipo desarrollador es integrar el dispositivo con distintas tecnologías, para convertir el hidrógeno en combustible líquido capaz de hacer funcionar un generador eléctrico o incluso un coche.

Se prevé que la comercialización de la “hoja artificial” sea un éxito, ya que con el precio del petróleo subiendo cada día, los consumidores esperan impacientes una solución asequible. Y las energías renovables son las destinadas a recoger este testigo. 

¿Respiramos aire sucio?

Según la información recogida por Quenergía | Aproximadamente unos 17,3 millones de personas en España, un 37% del total de todos los habitantes del país, convive a diario con aire más contaminado de lo que establece la legislación.

Así se desprende del informe sobre calidad del aire de Ecologistas en Acción, el único que recoge anualmente todos los datos aportados por las comunidades autónomas, salvo las ciudades de Ceuta y Melilla.

Pero ese 37% representa sólo el porcentaje que excede los laxos límites de la Directiva europea sobre calidad del aire que España está obligada a cumplir, bajo pena de multa.

En realidad, como ya adelantó hace una semana la Agencia Europea de Medio Ambiente, esa cifra se eleva hasta el 94% atendiendo a lo recomendado por la Organización Mundial de la Salud (OMS), con parámetros sustancialmente más estrictos.

Aún así, la organización ecologista advierte de que “la población que respira aire contaminado en el español es en realidad mayor que la que se indica“, por las deficiencias en las mediciones o en la aportación de información.

El informe, que se basa en las mediciones de 2012, recoge datos de cuatro tipos de contaminantes distintos.

Las partículas en suspensión, consideradas las más peligrosas por los ecologistas, afectan al 76% de la población (35,5 millones de personas), según los valores recomendados por la OMS.

Por su parte, las personas que respiran niveles insalubres de dióxido de nitrógeno, que se produce únicamente por los tubos de escape de los transportes a motor, son casi 8 millones (un 17%).

Aquí, los límites tanto de la Directiva como del organismo de Naciones Unidas coinciden.

En el caso del ozono troposférico, que se da principalmente en las zonas rurales y metropolitanas de las grandes ciudades por la expansión del dióxido de nitrógeno, los altos niveles afectan a unos 38,5 millones de personas, de las cuales 9 millones superan los límites legales comunitarios.

Por último, la población que soporta niveles elevados de dióxido de azufre (provocado por la actividad industrial) es de 5,1 millones de personas, un 11% según los valores recomendados por la OMS.

“Es evidente el efecto que esto provoca sobre la salud. La OMS ha clasificado la contaminación como uno de los agentes más propicios para el cáncer y cuanto más se investiga, más se sabe que se estaban subestimando los daños”, ha señalado Juan Bárcena, coordinador del área de Calidad del Aire de Ecologistas en Acción.

Distintas formas de aprovechar la energia geotérmica.

Existen dos formas básicas de uso de la energía de origen geotérmico:

USO DIRECTO DEL CALOR, que se aplica para calefaccionar viviendas u otros tipos de edificios; para procesos industriales que utilizan calor, como por ejemplo las fábricas de celulosa, papel, conservas, harinas de pescado; para el secado de frutas y vegetales en general; para calefacción de invernaderos, establos y criaderos, para piscicultura, para calentamiento de suelos de cultivos en zonas frías, para derretir la nieve de los caminos.
Para cada una de estas aplicaciones es necesario que la temperatura del agua sea adecuada. La Figura da una idea de posibles aplicaciones según la temperatura del agua o vapor disponibles.
Entre los países que utilizan el calor geotérmico para procesos industriales, agrícolas y de ambientación se pueden mencionar Islandia, Rusia, Hungría, Nueva Zelanda y otros.

USO ELÉCTRICO DEL FLUIDO. Consiste en la generación de electricidad mediante instalaciones similares a las usinas térmicas convencionales. La diferencia radica en el origen del vapor, que mueve las turbinas que alimentan el generador eléctrico.
En una usina térmica convencional el vapor “se fabrica” quemando derivados de petróleo, gas o carbón, mientras que en la usina o planta geotérmica no es necesario gastar combustible pues es provisto directamente por la naturaleza.
Naturalmente este proceso no es tan simple como se menciona. En general el vapor viene mezclado con agua y ésta, a su vez, tiene disueltas sales. Será entonces necesario separar el vapor del agua para que pueda ser derivado a las turbinas.-

Tipos de centrales solares termoeléctricas

España, como ya hemos visto otras tantas veces en Margal Energía, es una de las grandes potencias mundiales en producción de energía termosolar, debido a la gran cantidad de horas de luz disponibles y a la enorme extensión desértica que ofrece para crear infraestructuras.

Así, en este tipo de instalaciones, podemos diferenciar actualmente tres grandes tipos de centrales termosolares, donde la diferencia radica en cómo se concentra la energía del sol.

Central de torre. Utiliza un conjunto de espejos orientables (denominados heliostatos) que concentran los rayos solares en un receptor situado en una torre. Es una tecnología probada, eficaz y rentable a medio plazo. El reto actual pasa por reducir los costes de construcción de las plantas termosolares de torre.

Central de disco parabólico. Esta clase de central termosolar, utiliza un espejo en forma de disco parabólico para concentrar los rayos del sol en un motor Stirling situado en el foco de la parábola, por eso también se denomina central de disco-Stirling. El calor acumulado eleva la temperatura del aire, lo cual acciona el motor Stirling y mueve una turbina que genera electricidad.

Central de cilindro parabólico. Este tipo de plantas son las más prometedoras desde el punto de vista comercial. Usan espejos en forma de cilindros parabólicos por cuyo eje discurre una tubería donde se concentran los rayos del sol. La tubería contiene un fluido que se calienta y genera vapor que mueve una turbina. Son las más usadas en España y Europa.