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LAS NUEVAS TENDENCIAS EN LAS ENERGÍAS ASEQUIBLES MANINFO Prof. Diego Noel Ramos Rojas Jordie J. Cervantes 728097 Diego Delgado 730460 Santiago Díaz 719745 Mariel García 729335 Francisco García 730685 02/12/2019

Pablo Betancourt 729937 Gdl, Jal, Méx

Introducción 1


ÍNDICE • Introducción………………………………………………………………………………………3 • Las nuevas tendencias en las energías asequibles………………………………………………………………………………………….4 • Biodiesel…………………………………………………………………………….…………….. 5 • Energías renovables y el hidrógeno…………………………………………..7 • Energía solar ………………………………………………………………………….………..9 • Ciudades inteligentes …………………………………………………………………..11 • Energía Eólica ……………….………………………………………………………………..13 • Conclusiones………………..………………………………………………………………… 14 • Referencias…………………………………………………………………………………….. 15

2


El

sistema

energético

actual

es

totalmente insostenible ya que está fundamentalmente basado

en

los

combustibles fósiles. El ritmo de consumo es tal que en un año la humanidad

consume

lo

que

la

naturaleza tarda un millón de años en producir, por

lo

que el posible

agotamiento de las reservas existentes es una realidad que no podemos ignorar. Además, la quema de combustibles

INTRODUCCIÓN El

desarrollo

fósiles es la principal fuente de gases

sostenible

ha

invernaderos,

sido

los

cuales

principales

el Medioambiente y el Desarrollo de la

climático,

ONU como “aquel desarrollo que

consecuencias más palpables de este

satisface las necesidades del presente

fenómeno se encuentra el deshielo de

sin poner en peligro la capacidad de

parte de los casquetes polares, lo cual

las

provocaría un ascenso del nivel del

futuras

para

entre

del

los

definido por la Comisión Mundial para

generaciones

causantes

son

algunas

de

las

satisfacer sus propias necesidades”.

mar,

Esta opción se basa en la idea de que

catástrofes en todo el mundo debido a

es posible conservar el capital natural

la

y

sin

costeras con el consiguiente coste

comprometer su desarrollo presente y

humano y económico, además del

futuro.

aumento de las sequías y la pérdida de

cultural

de

un

territorio

3

generando

cambio

inundación

de

innumerables

amplias

zonas


muchos ecosistemas que no podrían

recursos de combustibles fósiles en

adaptarse a un cambio tan rápido.

unos pocos lugares y que los grandes países productores y los consumidores

Y desde el ámbito político, ya se ha

se sitúan en lados opuestos del

comentado el enorme desequilibrio

planeta, resulta un escenario poco

entre países ricos y pobres en lo que a

tranquilizador

consumo energético se refiere. Si a ello

para

el

equilibrio

sociopolítico mundial.

se añade la concentración de los

El futuro energético estará liderado

La ventaja de las energías renovables

por las energías renovables y así lo

más destacable es que no emiten a la

demuestran

e

atmósfera gases de efecto invernadero

organismos

y son la mejor opción para combatir el

internacionales en materia energética

cambio climático. En segundo lugar,

como la Agencia Internacional de la

contribuyen

Energía. La AIE anunciaba en junio de

energética, reduciendo la importación

2013 que en tres años las fuentes

de combustibles fósiles. Otra ventaja

renovables crecerán un 40% en todo el

es su capacidad de reducir la escala

mundo y serán la segunda fuente de

productiva, es decir, son modulares, y

generación eléctrica por encima del

permiten

gas y por debajo del carbón. Además,

necesaria, creando un modelo más

los

heterogéneo

informes

múltiples de

objetivos

estudios

los

de

sostenibilidad

a

la

disminuir

de

independencia

la

inversión

producción,

con

comprometidos hacen necesaria una

economías de escala y precios más

rápida expansión de las tecnologías

competitivos.

renovables

cambiando

el

mix

energético mundial.

4


Las nuevas tendencias en las La mayor parte (75-85%) del costo de

energías asequibles:

producción del biodiesel corresponde El

gran

desafío

que

se

tiene

a la materia prima (grasa o aceite), por

actualmente es el reemplazar los

lo que las tecnologías encaminadas a

combustibles fósiles por fuentes de

uso

energía eficiente, por eso, muchas instituciones

y

empresas

buscan

desarrollo

de

de

aceites

que el uso de aceites y grasas residuales produce el biodiesel con las

para encontrar un buen futuro para el del

producción

alternativos tendría gran impacto, ya

invertir y promocionar investigaciones

área

y

menores emisiones de gases de efecto

energía

sustentable.

Biodiesel: El biodiesel es una mezcla de esteres metílicos de ácidos grasos que puede sustituir al diésel y se obtiene de la reacción de aceites vegetales o grasas con metanol. Como subproducto se obtiene glicerina. El biodiesel es usado principalmente en Europa y en USA en mezclas con diésel al 5% o 20% (B5, B20) o como biodiesel puro (B100). En Brasil y Argentina se utiliza el B5. (Stoop.T, 2018)

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invernadero. Sin embargo, sigue

grandes espacios para cultivarlos, a diferencia de las plantaciones de maíz.

siendo un reto tecnológico el trabajar

El biodiesel proveniente de las algas,

con materias primas de residuos, por lo

que

varias

estratégicas

van

de

las

casi sin modificaciones, puede poner

acciones

encaminadas

en marcha un auto sin que sea

a

necesario recurrir a un procesamiento

solucionarlo.

costoso y contaminante. El

término

biodiesel,

combustible El mayor problema con el biodiesel

natural que se obtiene del maíz, ya es

proveniente de las algas, es que aún se

de uso corriente, y muchos grupos

tiene que buscar distintas estrategias

ambientalistas lo consideran una gran

comerciales para poder posicionarlo

promesa. Sin embargo, el Dr. Yuval

en el mercado, de manera que sea más

Ebenstein y la Dra. Yael Michaeli, del

atractivo para el público y los clientes,

Departamento de Física Química de la

este es un desafío al que se enfrentan

Universidad de Tel Aviv, en Israel,

distintas

apuestan por producir combustible a

organizaciones

para

promocionar este biodiesel de algas,

base de algas.

incluida la Universidad de Tel Aviv. Según sus investigaciones, a diferencia ¿Cómo afecta esto a la producción de

de los cultivos de maíz, de uso dual,

biodiesel de algas en el mundo? A

para fabricar biodiesel y producir

pesar

alimentos-, las algas no sirven para

de

ser

una

nueva

implementación en el mercado y en el

alimentar a la población. Producen un

área de las nuevas alternativas de

combustible de muy buen nivel, casi

energía, la producción mundial de

listo para la combustión y se las puede

biodiesel alcanzó 7 952 millones de

cultivar en áreas que son inapropiadas

galones (26.8 millones de toneladas)

para la actividad agrícola, como los

en 2015, siendo USA el líder en

desiertos. Además, no se precisa

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producción, Indonesia,

seguido Alemania,

de

Brasil,

Francia

¿Y qué sucede en nuestro país?

y

¿Nosotros no generamos biodiesel de

Argentina, siendo este último el mayor

algas?

exportador actualmente.

en

México

Desafortunadamente, no

hay

estadísticas

recientes de la producción y uso de

Figura 1.

biodiesel, pero se prevé que vaya en

Los

países

con

mayor

aumento debido al incremento en el precio del diésel fósil, también a la falta

producción de biodiesel en

del mismo, que en un futuro será más

2015.

difícil de conseguir que el biodiesel incluso. El mayor problema en México

Figura 1. Los países con mayor

supone que harían falta incentivos

producción de biodiesel en 2015.

fiscales, estrategia que detonó en el

BioDiésel Avanzado © 2017.

desarrollo del mercado del biodiesel en estos países productores.

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energías renovables es una opción que está

siendo

comunidad

analizada

científica

por

la

internacional

para acoplarse a la gran mayoría de sistemas de energías limpias, ya que es un portador de energía que ofrece una solución a la irregularidad de estas mismas

energías

y

puede

servir,

incluso, para almacenar la energía. El hidrógeno ofrece grandes ventajas ambientales en su uso, y resulta una opción muy prometedora.

Energías

renovables

y

el

La

hidrógeno: Existen

razones

renovables

(ER)

en

potencial que tienen las ER en México

de

al ser utilizadas eficientemente para

el

almacenar la energía por medio del

portafolio de recursos utilizados en

hidrógeno.

México, y a pesar de que existen muchas

alternativas

de

una

alternativa

En

este

estudio

se

establece un escenario prospectivo de

energías

capacidad

limpias, como las ya expuestas en este documento,

de

tiene como objetivo identificar el

para

seriamente el uso

energías

Autónoma

Aguascalientes realizó un estudio que

numerosas

considerar

Universidad

de

almacenamiento

mediante el acoplamiento de las ER-

con

H2 (Energías Renovables e Hidrógeno)

mucha innovación y futuro es el

para cuatro periodos de tiempo (2015,

hidrógeno.

2020, 2025 y 2029). Las estimaciones El

hidrógeno

incorporado

al

muestran

almacenamiento y la producción de las

una

almacenamiento

8

capacidad de

hasta

de 71,135


GWh/año por medio del hidrógeno al

probando y experimentando nuevas

año 2029.

tecnologías para bajar aún más los precios de las placas solares con la

El hidrógeno es una gran promesa ya

esperanza

que puede producirse a partir de

de

poder

también

masificarla de una vez a nivel privado.

varios materiales de materias primas, incluidos biomateriales, agua e incluso fuentes fósiles (si es necesario), en cuyo caso se asociará o capturará algo de CO2, se puede almacenar como un gas presurizado durante meses e incluso por períodos más largos,

(Stoop.T, 2018)

posiblemente de forma indefinida. Por

Dentro del mundo de las energías

lo que es adecuado para la cosecha de

renovables no convencionales, la solar

energía estacional y su posterior uso

está creciendo de manera exponencial,

cuando el recurso no está disponible.

con pasos agigantados gracias a la

Además, una vez que el hidrógeno se presuriza,

su

capacidad

almacenamiento

de

energía

aparición de nuevas tecnologías que

de

reducen los costos de las celdas y

está

paneles fotovoltaicos y optimizan su

determinada solo por el tamaño de su

rendimiento, valores que ya han

recipiente.

disminuido en un 70% en la última

Energía Solar:

década. Pero,

Mientras no para de crecer la industria de

energía

solar

¿cuáles

tecnologías

fotovoltaica,

que

son

las

vienen

nuevas en

este

aspecto? Para hacernos una idea, el

fabricantes, instaladores y compañías

último

ya están

International

Technology

Roadmap for Photovoltaic (ITRPV), que

9


consiste en la hoja de ruta que utiliza

que se pueden pintar sobre una

la industria de la energía solar a nivel

superficie, como las paredes exteriores

mundial, indicó cómo han bajado los

de un edificio, un techo o incluso en

precios de los cuatro

elementos

superficies de vehículos, letreros y

principales de los módulos de paneles

señalética de la vía pública. Se pueden

fotovoltaicos “poli-cristalinos”, que se

fabricar por medio de procesos de

basan en células de silicio poli-

impresión y de recubrimiento de alta

cristalino (Mc-Si), lo que corresponden

velocidad.

a: silicio, obleas, celda y módulo

El punto de inflexión de este avance se

fotovoltaico. Sólo entre 2016 y 2017 el

produjo en 2015, cuando el Centro de

nivel general de los precios disminuyó

Investigación Técnica de Finlandia

en un 35%. Mc-Si

(VTT) desarrolló un método que

ha

revolución

sido en

paneles,

la

ya

una

verdadera

producción que

considerablemente

de

paneles solares orgánicos flexibles y

reduce

decorativos. Sin embargo, a pesar de

en

que existe mucha expectativa en la

versión

industria, debido a que los paneles

alternativa, basada en células de silicio

fotovoltaicos convencionales estarían

mono-cristalino.

llegando al límite de su precio mínimo,

comparación

con

el

permite la producción masiva de

precio su

los OPV tiene una eficiencia mucho

Por otro lado, existe una tecnología

menor, lo que puede ser compensado

que fue descubierta en los noventa,

por que su elaboración es más barata.

pero que comenzó a salir de la fase de

Hoy se puede imprimir unos 100

experimentación hace pocos años, con

metros de película de OPV en menos

aplicaciones más allá del laboratorio,

de un minuto.

es la de los paneles fotovoltaicos orgánicos (OPV). Su gran ventaja es

10


Además, una vez que se da por

la

terminada

fotovoltaica.

su

vida

útil

pueden

energía

solar

o

la

energía

reciclarse, un punto a favor con la tendencia

sustentable

de

muchas

grandes compañías. La tecnología basada

en

células

fotovoltaicas

orgánicas se ha hecho muy popular y ha llamado la atención, porque es mucho más barata de producir que las

(Nasa, 2018)

células fotovoltaicas de silicio. Si bien aún tienen una eficiencia muy baja (de 2% a 5%), sigue siendo una tecnología que se toma en cuenta.

Energía Eólica: A finales del 2017 y a principio del 2018, la escuela Pierre Mendes France,

La energía eólica es una de las más

en La Rochelle, Francia, inauguró el

limpias que nos concedió la naturaleza,

mayor

orgánico

y los científicos de todo el mundo se

fotovoltaico del mundo, con más de

esfuerzan por encontrar la forma de

500 metros cuadrados. El proyecto se

aprovecharla de la mejor manera. Sin

logró gracias a una alianza entre Engie,

embargo, el obstáculo más grande

la

y

radica en que es imposible controlar su

autoridades locales. Lo más posible es

fuerza o dirección, es decir, depende

que la iniciativa sea la primera de

mucho de factores inciertos, como lo

varias en Europa y aunque no es de

es la naturaleza. En el laboratorio del

extrañar, comienzan a desembarcar

profesor Avi Seifert, en la Escuela de

proyectos a Chile, pues tiene una gran

Ingeniería Mecánica de la Universidad

techo

empresa

solar

alemana

Heliatek

localización en el globo terráqueo para

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de Tel Aviv, se desarrollan tecnologías innovadoras para explotar la energía eólica de manera efectiva. La

meta

consiste

en

desarrollar

turbinas pequeñas y silenciosas que funcionen en con vientos mucho más débiles.

Esta

tecnología

(Stoop.T, 2018)

permitirá Esta es una gran alternativa y gran

aprovechar la energía eólica en para

ventaja para las energías eólicas,

satisfacer las necesidades de distintas

puesto que muchas de las empresas y

comunidades, según los estudios de la

productoras de dicha energía se

universidad. El profesor Seifert está a la

encontraban con el mismo problema,

vanguardia de lo que se conoce como

que la energía no era tan estable, en el

control de flujo activo, su equipo

sentido de dependencia de factores

desarrolló un sistema que aumenta la

como el día, la época del año, la

producción de energía por turbina

ubicación y la distribución de los

combinando sensores de flujo de

molinos y campos eólicos. Con esta

viento y activadores de corriente. De

alternativa no se necesitan grandes

esta forma, con una pequeña inversión

cantidades

de energía en el lugar y en el momento indicado,

se

puede

mejorar

de

viento

ni

mucha

inversión económica, por lo que

el

resalta

rendimiento total de la turbina, así

a

la

vista

de

muchas

comunidades alrededor del globo.

como su producción, almacenamiento y distribución.

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administración

Ciudades Inteligentes

de

distintas

tecnologías unificadas con un solo Los automóviles eléctricos, las celdas

propósito, mejorar la calidad de vida

fotovoltaicas y las plantas de energía

de

termo-solar tal vez se conecten a los

las

personas,

las

ciudades

inteligentes.

enchufes de nuestros hogares en unos Las ciudades inteligentes basadas en

pocos años. (Tishler, 2017). De acuerdo

las energías renovables (SRC, por las

con una investigación del Profesor

siglas en inglés de Smart Renewable

Asher Tishler, Decano de la Facultad de

Cities) perciben este tipo de energías

Administración de la Universidad de

como una parte integrante de su

Tel Aviv, esta visión se puede convertir

estrategia de ciudad inteligente; las

en realidad únicamente si logramos

energías

administrar y planear la investigación,

renovables

comunitarias

brindan a los consumidores acceso a la

el desarrollo y el funcionamiento de

electrificación o la posibilidad de elegir

estas nuevas tecnologías.

la electricidad que consumen; los Las ciudades, las comunidades, los

mercados

mercados emergentes y las empresas

energías

renovables

en

están

acogiendo las energías solar y eólica

impulsan crecientemente la demanda de

emergentes

como las mejores soluciones para

su

impulsar sus estrategias de desarrollo,

búsqueda de fuentes de energía

y las empresas adquieren energías

fiables, asequibles y cada vez más

renovables

limpias, y es de vital importancia

para

mejorar

sus

resultados al tiempo que garantizan

buscar una buena administración,

operaciones más verdes.

planeación para poder implementar Actualmente,

estas tecnologías en una mayor escala,

la

mayoría

de

la

población mundial vive en ciudades en

lo que nos lleva a hablar de la mejor

expansión, algunas de las cuales han

representación de una planeación y

13


adoptado un enfoque «inteligente» y

Tabla 1.

proactivo para la gestión de sus

Principales

infraestructuras

basadas en las energías renovables

a

través

de

ciudades

inteligentes

tecnologías asociadas a la analítica de Nota. Recuperado de Deloitte Insights, datos. El enfoque de las ciudades Tendencias globales de las energías inteligentes más avanzadas consiste en renovables. Copyright 2018 Deloitte mejorar

la

calidad

de

vida,

la Development LLC.

competitividad y la sostenibilidad, a través de energías limpias y asequibles.

Cuota de electricidad

Ciudad

Población (en millones)

generada anualmente a partir de recursos eólicos y solares

San Diego

1.4

33%

Los Ángeles

1

20%

Jaipur

3

20%

Hamburgo

1.8

14.8%

Toronto

2.8

12%

Bangalore

11

10%

Santiago

7.3

9%

Seúl

10.3

6.6%

Tainan

1.9

5.1%

Paris

2.3

4.2%

14


eólica terrestre y fotovoltaica ya han

Conclusiones

alcanzado una curva de costes que se Podemos llegar a la conclusión de que es

sumamente

importante

acerca a la paridad de red (situación en

crear

la cual las energías renovables logran

conciencia sobre las consecuencias que

representa

nuestro

un grado de competitividad de costes

modelo

comparable al de las convencionales).

energético actual, y que resulta más que

necesario

implementar

La revolución energética contempla el

todas

desarrollo de un nuevo paradigma,

estas nuevas tendencias en cada

basado en la generación distribuida y

rincón de nuestro planeta.

el Aunque el gran reto de las tecnologías

la energía eólica de media potencia

subsidios directos o indirectos. Por avance

tecnológico

que

energía solar fotovoltaica, así como de

ser competitivas sin necesidad de

el

energético,

estarán influidos por el desarrollo de la

renovables es demostrar que pueden

ello,

autoconsumo

con suministro a la red del excedente

será

generado, y que estarán conectados a

fundamental para elevar la eficiencia

las redes de distribución final, lo que

productiva y mejorar los costes de

hará posible generar parte de la

generación.

energía eléctrica de un colectivo de

Este reto solo será alcanzable si se

consumidores

dispone de un marco regulatorio

polígonos industriales, granjas, centros

estable que estimule y fomente las

comerciales, barrios, etc.). Con las

inversiones necesarias en renovables.

aplicaciones de autoconsumo con

Los costes de producción de las

energías renovables también puede

energías

irán

asegurarse el aporte de agua caliente

reduciendo a lo largo del tiempo,

sanitaria y el soporte para calefacción,

gracias a los avances tecnológicos y a

sin pérdidas en transporte, puesto que

renovables

se

las economías de escala. Las fuentes

15

(edificios,

fábricas,


la electricidad se genera en el mismo

inteligentes y una transformación del

sitio donde se consume.

consumidor

participa

demanda.

eléctrica mundial procederá de fuentes esa

Por eso es necesario que se continúe

cuota de mercado a la centralizada. El

invirtiendo y realizando esfuerzos de

cambio se está produciendo debido al

I+D en energías renovables, con el

desarrollo

de

objetivo de reducir más los costes,

eficiencia energética, la mejora de la

optimizar el diseño de las tecnologías,

competitividad

aumentar la eficiencia y mejorar su

de

arrebatando

que

activamente en la gestión de la

Para 2030 el 20% de la generación

descentralizadas,

final

las

de

tecnologías

la

generación

fotovoltaica, los contadores y redes

integración en la red.

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REFERENCIAS •

Ministerio de Economía e Industria, Administración de Comercio Extranjero de España. (2017). Avances en el desarrollo de nuevas Energías Renovables. 27 de noviembre del 2019, de Ministerio de Economía e Industria de España Sitio

web:

https://itrade.gov.il/spain/avances-en-el-desarrollo-de-nuevas-

energias-renovables/ •

Luis Vargas. (2016). Avances y desafíos para la energía eólica. 29 de noviembre del 2019, de ELECTRICIDAD Sitio web: http://www.revistaei.cl/informestecnicos/avances-y-desafios-para-la-energia-eolica/#

Deloitte Insights. (2018). Demanda. En Tendencias globales de las energías renovables (14-16). Washington, DC: Deloitte.

Stephan Maier, Michael Narodoslawsky. (junio del 2016). Optimal Renewable Energy Systems for Smart Cities. Computer Aided Chemical Engineering, 33, 1849-1854. 30 de noviembre del 2019. Recuperado de: Research Gate.

Asociación de Empresas de Energía Renovables. (2018). ¿Qué es la energía fotovoltaica?, 29 de noviembre del 2019, de Asociación de Empresas de Energías Renovables Sitio web: https://www.appa.es/appa-fotovoltaica/quees-la-energia-fotovoltaica/

Carlos Noya. (2018). Las tecnologías que cambiarán la energía fotovoltaica. Paneles bifaciales, orgánicos.... 29 de noviembre del 2019, de Diarios Renovables

Sitio

web:

https://www.diariorenovables.com/2018/02/las-

tecnologias-que-cambiaran-la.html •

Morales Ramos Alejandra Cecilia, Figueroa Marisela Pérez, Pérez Gallardo Jorge Raúl, León Almaraz Sofía De. (ene-abr2017). Energías renovables y el hidrógeno: un par prometedor en la transición energética de México. Investigación y Ciencia de la Universidad Autónoma de Aguascalientes, 25, 92

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-101. 28 de noviembre del 2019, De Academic Search Complete Base de datos. •

U. Cano-Castillo, F. Loyola-Morales. (2017). Mesa 3, Panel B: HIDRÓGENO COMO ALMACÉN DE ENERGÍA. 29 de noviembre del 2019, de CONACYT. Recuperado

de:

https://www2.ineel.mx/taller_almacenamientoenergia/documentos/pdf/mes a3panelb_tema_antecedentes_preguntas.pdf •

La Bioenergía en México situación actual y perspectivas. Cuaderno Temático No. 4, agosto del 2011. Edición original publicada por Red Mexicana de Bioenergía, A.C.

Ministerio de Economía e Industria, Administración de Comercio Extranjero de España. (2017). Avances en el desarrollo de nuevas Energías Renovables. 27 de noviembre del 2019, de Ministerio de Economía e Industria de España Sitio

web:

https://itrade.gov.il/spain/avances-en-el-desarrollo-de-nuevas-

energias-renovables/ •

Admin, Noticias Clúster BDA. (2017). BIODIESEL Y SU SITUACIÓN EN MÉXICO Y EL MUNDO. 28 de noviembre del 2019, de Clúster BDA Sitio web: https://bdavanzado.org/la-carrera-por-la-energia-solar-espacial/

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Las nuevas tendencias en las energías asequibles  

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