Ahorro

Eneregías limpias

Consumir menos pero también más limpio

La Energía es una magnitud física que asociamos con la capacidad que tiene los cuerpos para producir trabajo mecánico, emitir luz, generar calor, etc ...

La Energía, tal y como promulga su principio universal, ni se crea ni se destruye, tan solo se transforma. Debido a este principio para poder obtener Energía hemos de partir de un elemento que la posea y pueda experimentar una transformación. A estos cuerpos se les conoce como Fuentes de Energía. Las cantidades disponibles de estas energías es lo que se conoce como Recursos Energéticos.

El concepto de Energía Renovable es el que engloba a una serie de Fuentes de Energía que poseen la doble cualidad, frente a las Energías No Renovables, de estar disponibles de forma inagotable (al menos a nuestra escala) y no producir un impacto sobre el medio ambiente en el cual subsistimos. También son conocidas por el término Energías Alternativas por constituir una alternativa a las No Renovables.

Actualmente nuestro modelo energético unido a nuestros conocimientos técnicos en Energías Renovables y la dictadura del mercado hacen totalmente inviable la sustitución completa de las Fuentes de Energía no Renovables por las Renovables. En cualquier caso con unos cambios mínimos y una buena dosis de concienciación el objetivo es plenamente alcanzable.

En concreto la Hoja de Ruta Energética que deberíamos seguir sería la siguiente (no es necesario un orden de actuación determinado pudiendo ser todas ellas realizadas de forma conjunta):

  • Ahorro Energético, disminución del gasto energético a través de un conocimiento y sensibilidad mayor en el uso de cualquier elemento que posea un consumo energético. Siendo tan importante la reducción en el uso de objetos con gasto energético como su uso racionalizado.
  • Eficiencia Energética, empleo masivo de sistemas con mayor eficiencia energética.
  • Microgeneración de Recursos Energéticos. Gran parte de las Energías Renovables no resultan factibles económicamente en la creación de grandes centros productores lejos de los puntos de consumo aunque si a una escala menor más imbricada con los puntos de consumo. En esta estrategia los propios edificios se convertirían en generadores energéticos.

Por supuesto para poder llevar a cabo todos estos pasos se requiere la participación de toda la Sociedad desde las instituciones, las empresas a los propios ciudadanos que son el principal actor en este cometido. Y es en este aspecto personal donde debemos empezar a trabajar en pos de estos objetivos a través de tres simples reglas:

  • Seguimiento de la Hoja de Ruta dentro de nuestras capacidades personales y profesionales.
  • Difusión de la Hoja de Ruta a nuestros amigos, convecinos y conocidos.
  • Exigencia tanto a nuestros gobiernos como empresas en la aplicación de la Hoja de Ruta Energética.

Porque un futuro mejor no solamente es necesario sino posible.

Tipos de energías limpias

Energía Solar

La energía Solar es la que utiliza al Sol como Fuente de Energía directa.

Esta energía viene siendo utilizada desde los primeros tiempos de la humanidad desde su uso como calentamiento directo de la propia casa (mediante una adecuada orientación), iluminación natural (directa o redirigida mediante espejos) e incluso para la generación de fuego mediante lentes.

Actualmente la utilización de esta energía se ha centrado en los siguientes sistemas de utilización:

Térmica (solar), es una de las más antiguas en su utilización junto con la eólica y la de biomasa. Dentro de estos sistemas tenemos:

  • Por calentamiento directo, (huecos de ventanas, invernaderos, hornos solares, ...)
    Para ello es fundamental optimizar la irradiación solar a través de una adecuada orientación, creación de paramentos reflectantes, espejos o lentes.
    Y la utilización de materiales que permitan el paso, captación y retención de los rayos caloríficos (infrarrojo) así como su aislamiento para evitar la perdida del calor ganado. Por ejemplo el vidrio es utilizado en invernaderos ya que evita la perdida de los rayos infrarrojo procedentes de los objetos calentados evitando la perdida por radiación.
    Este sistema se ha venido utilizando para calentar la vivienda, cocinar, hacer fuego, etc.
  • Por calentamiento diferido, (paneles solares térmicos, muros trombe, muros, forjados, chimeneas solares, ...)
    La clave en estos sistemas está en la inercia térmica que es la capacidad de todos los materiales de almacenar una cantidad de energía y posteriormente devolverla al medio.
    Dentro de los elementos que se suelen utilizar para conseguir esa inercia tenemos:
    • Materiales sólidos, (muros, forjados...) es la de mayor uso y mediante una adecuada utilización es la que consigue mayores efectos al menor coste. Aquí es fundamental la orientación, composición y diseño de los diferentes elementos. Un tipo especial de este sistema sería el muro trombe que utiliza el efecto invernadero para calentar un muro que después se utiliza para acondicionar la vivienda.
    • Geles, entre los más utilizados están los geles térmicos que son capaces de absorber y desprender la energía almacenada a una temperatura determinada. Se suelen utilizar en coordinación con otros sistemas de energías renovables como la geotérmica o eólica directa.
    • Fluidos, desde agua a diversos compuestos para evitar problemas de evaporación y congelación (amoniaco, bromuro de litio). Son utilizados para transferir la energía del punto de captación al lugar de uso (colectores térmicos planos, al vacío,...).
    • Gases, como el aire que a través de su calentamiento disminuye su peso con lo que se genera un movimiento ascendente que se usa principalmente como sistema de ventilación. Este efecto se consigue a través de las chimeneas solares. También se puede utilizar otras energías como la geotérmica o la de biomasa para acondicionar ese flujo de aire.

Fotovoltaica (solar), es la transformación de la energía del sol en energía eléctrica mediante paneles fotovoltaicos que aprovechan el efecto fotoeléctrico (que permite la conversión de la luz directa del sol en electricidad), estos pueden ser de distintos materiales con diferente eficiencia energética y coste de producción. Independientemente del material utilizado la eficiencia se puede mejorar mediante una orientación constante mediante sistemas motorizados de seguimiento y la concentración de una mayor superficie de rayos de sol en la propia célula solar mediante espejos o lentes.

Entre los diferentes materiales usados podemos encontrar:

  • Silicio dopado, es el más utilizado con un rendimiento en torno al 12%.
    Existen tres tipos según su cristalización; monocristalinos, policristalinos y amorfos.
    Para aumentar el voltaje el silicio se dopa, ésto consiste en sustituir algunos átomos de silicio por átomos de otros elementos. A estos últimos se les conoce con el nombre de impurezas. Dependiendo del tipo de impureza con el que se dope al semiconductor puro o intrínseco aparecen dos clases de semiconductores los de tipo N y los de tipo P.
    Se vienen realizando diversos estudios en con el objetivo de aumentar la eficiencia reduciendo la relación €/vatio como el proyecto Crystal Clear financiado por la UE.
  • Polímeros Orgánicos, esta tecnología está en fase de desarrollo pero tiene un gran potencial debido a su bajo precio. Existen distintos equipos y universidades que están trabajando en su desarrollo como; Lee Kwang-hee en el Instituto de ciencia y tecnología de Gwangju Somenath Mitra en el Instituto New Jersey d Tecnología, ...
  • GaInP2/GaAs/Ge su eficiencia está en el 29,9% mediante un sistema llamado Next Triple Junction (XTJ) desarrollado por Boing-Spectrolab. Esta misma empresa afirma haber obtenido un nuevo panel solar con un 41,7% de eficiencia con un coste de 3€/vatio pero aun no han desvelado los materiales empleados.
  • Aleaciones InN, InGaN del grupo III de Nitritos en estudio. Tiene más información en estos Artículos académicos.
  • Zinc-Manganesio-Teluro combinado con átomos de Oxígeno, este sistema puede llagar a conseguir hasta el 45% de eficiencia. Kin Man Yu y Wladek Walukiewicz en el Lawrence Berkeley National Laboratories.
  • Cadmio-Teluro puede alcanzar rendimientos del 12% por 1€/vatio desarrollado por la empresa Abound Solar. Tiene más información en estos artículos académicos.
  • Dióxido de titanio conocido también por DSSC (Dye Sensitized Solar Cells) también conocido como DSC o DYSC, puede ser descrita como una especie de “fotosíntesis artificial”, en la que un electrolito, una capa de dióxido de titanio y un pigmento de rutenio, se colocan en el interior de un sándwich de cristal. Instrucciones para construirla tu mismo.
  • Y distintas diferentes combinaciones...

Sistemas térmicos eléctricos, consisten en sistemas térmicos solares que, a través de sistemas complementarios, generan electricidad. Los hay de distintos tipos:

  • Central Térmica Solar, son grandes extensiones de espejos (heliostats) que orientan los rayos solares hasta un punto en donde al calentar un fluido mueven una turbina que a su vez genera electricidad.
  • Torre eólico-solar, consiste en acelerar lo máximo posible el aire para hacerlo pasar por un generador eólico. La forma de acelerar el aire utiliza dos sistemas de forma conjunta, por un lado mediante el calentamiento del volumen de aire que va a pasar por la torre y por otro la diferencia de presión debido a la altura.

Iluminación (solar), es la más extendida y utilizada. La utilización de la luz solar como fuente de iluminación además de contribuir a un gran ahorro nos da una calidad lumínica difícilmente igualable, sin olvidar sus efectos terapéuticos.

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Energía Eólica

La energía Eólica es la que utiliza al viento como Fuente de Energía. El viento en sí es producido por el gradiente térmico generado en nuestro planeta debido al calentamiento del Sol, por lo que en cierto modo podría clasificarse como una energía solar indirecta.

Esta energía al igual que la solar ha sido utilizada desde el principio de los tiempos, por lo que los sistemas utilizados actualmente no suelen variar, al menos en concepto, de los antiguos.

Como ventaja a la energía solar es su mayor rendimiento, ya que esta energía es una energía cinética y gran parte de nuestros sistemas de conversión de energía son cinéticos. En concreto tenemos dos grandes grupos dependiendo de su utilización:

  • Eólica directa, utilizada muy profusamente en Arquitectura tanto para el acondicionamiento térmico, higrostático y salubre de los espacios (mediante ventilación con mejora mediante evaporación, convección, conducción,...). También ha sido tradicionalmente utilizado para el empuje de naves tanto en mar como en tierra.
  • Eólica a través de sistemas intermedios,
    generalmente mediante molinos de todo tipo cuya función ha sido el de transformar la energía cinética del viento en una energía utilizable (para la generación eléctrica, para sacar agua de los pozos,...)

Su mayor inconveniente es la falta de constancia en el viento y unas diferencias impresionantes en la propia velocidad del viento incluso en la misma época del año (desde huracanes a calmas totales), lo que obliga a la creación de sistemas amoldables a dichas circunstancias.

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Energía Hidráulica

La Energía hidráulica se basa en la energía potencial que posee el agua debido a su altitud.

Ésta viene de antiguo aunque fue con la Revolución Industrial y especialmente en el siglo XIX cuando empezó a tomar una gran importancia.

Existen diversas formas de utilizar esta energía aunque podemos hacer una clasificación según su uso:

  • Uso directo, mediante vasos comunicantes o esclusas para subir o bajar grandes cargas y barcos.
  • Uso mecánico, fue muy utilizada en la revolución industrial. Utiliza la energía potencial almacenada en el agua para su transformación en energía cinética y así poderla utilizar. Desde los antiguos molinos hidráulicos a máquinas accionadas por dispositivos hidráulicos.
  • Generación de Electricidad, muy utilizado hoy en día, utiliza la fuerza potencial de la caída del agua para mover unos generadores hidráulicos. Su desarrollo requiere construir pantanos, presas, canales de derivación, y la instalación de grandes turbinas y equipamiento para generar electricidad. Todo ello implica la inversión de grandes sumas de dinero, por lo que no resulta competitiva en regiones donde el carbón o el petróleo son baratos. Sin embargo, el peso de las consideraciones medioambientales y el bajo mantenimiento que precisan una vez estén en funcionamiento centran la atención en esta fuente de energía.
    Es importante destacar la necesidad de realizar estudios de impacto ambiental tanto de la fauna, flora y sociedades agrícolas que dependen del flujo normal del río y que un corte brusco podría general un gran daño.
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Energía Maremotriz

El mar ha sido el centro de algunas de las primeras civilizaciones que pronto empezaron a aprovechar su poder.

Existen distintos tipos de Energías que se pueden obtener del Mar como las mareas o las olas, una de las más antiguas utilizadas, e incluso el gradiente térmico en aguas oceánicas.

  • Energía de las mareas. Se basa en la diferencia en la altura del mar a diferentes horas del día, moviendo en esa transición una enorme cantidad de agua. Podemos encontrar dos formas de aprovechar esta característica:
    • Las de uso directo que uniendo a la propia marea la capacidad de flotabilidad de los cuerpos permite elevar objetos de gran tamaño y peso. Este principio se ha utilizado para una gran variedad de trabajos desde reflotamiento de naves a la carga de naves u otros objetos en plataformas.
    • La generación de corriente eléctrica mediante turbinas, ya sea incluidas dentro de un dique o exentas dentro del mar.
  • Energía de las olas. Las olas en algunos mares es una constante, sobre todo en algunas épocas del año, lo que las hace muy atractivas para utilizarlas como Fuente de Energía. Todos los sistemas empleados se basan en el movimiento rítmico del mar originado principalmente por el viento y las mareas. Existe multitud de tipos con diferentes eficiencias.
  • Energía Térmica Oceánica. Consiste en convertir en energía útil la diferencia de temperatura entre el agua de la superficie y el agua que se encuentra a 100 m de profundidad. En las zonas tropicales esta diferencia varía entre 20 y 24 ºC, siendo suficiente para su aprovechamiento una diferencia de 20ºC. Existen dos sistemas:
    • De circuito abierto que utiliza directamente el agua de mar evaporando el agua a baja presión y así moviendo una turbina.
    • De circuito cerrado que con un fluido de baja temperatura de ebullición (amoniaco, freón, propano) se evaporan en contacto con el agua caliente de la superficie. Este vapor mueve un turbogenerador, se condensa con agua fría de las profundidades y el fluido queda dispuesto de nuevo para su evaporación. El problema fundamental es su bajo rendimiento, sobre un 7%, debido a la baja temperatura del foco caliente y la poca diferencia de temperatura entre el foco frío y caliente. Además es preciso realizar un coste extra de energía, empleado para el bombeo de agua fría de las profundidades para el condensado de los fluidos.
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Energía Geotérmica

Esta energía es la proveniente de la tierra, y esta se puede clasificar en dos grandes grupos; la producida por el calor interno de nuestro propio planeta (normalmente a través de los yacimientos geotérmicos que son zonas a gran profundidad con capas rocosas porosas o capas de rocosas impermeables que atrapan agua y vapor de agua a altas temperaturas y presión), y por otro lado la proveniente de la gran inercia térmica que posee el terreno.

Así pues podemos observar la siguiente clasificación con respecto a la forma de captación de dicha energía:

Energía captada a través de los yacimientos geotérmicos

  • Utilización directa de las aguas geotérmicas, la temperatura de estas aguas están en un rango entre 10º a 130ºC y son utilizadas directamente para usos tales como; el de uso sanitario, Balnearios, para cultivos en invernaderos durante el periodo de nevadas, para reducir el tiempo de crecimiento de pescados y crustáceos, para varios usos industriales como la pasteurización de la leche o incluso para la implantación de calefacción en distritos enteros y viviendas individuales entre otros.
  • Centrales geotérmicas eléctricas en yacimientos geotérmicos, aquí el vapor producido por la energía geotérmica proporciona la fuerza que hace girar las turbinas produciendo electricidad. El agua condensada utilizada es posteriormente inyectada al pozo para ser recalentada, manteniendo la presión de la reserva. Existen tres tipos dependiendo de la temperatura que alcanzan:
    • Reserva de vapor "seco" produce vapor pero con muy poca agua. El vapor es entubado directamente en una central de vapor "seco" que proporciona la fuerza para girar el generador de turbina.
    • Reserva de agua caliente, produce mayoritariamente agua caliente y es utilizada en una central "flash". El agua entre 130º y 330ºC es traída a la superficie a través del pozo de producción donde, a través de la presión de la reserva profunda, parte del agua se convierte inmediatamente en vapor en un "separador". El vapor luego mueve las turbinas.
    • Reserva con temperaturas entre 110º y 160ºC no tiene calor suficiente para producir rápidamente suficiente vapor pero puede ser utilizada para producir electricidad en una central "binaria". En un sistema binario el agua geotérmica pasa a través de un intercambiador de calor, donde el calor es transferido a una segundo líquido que hierve a temperaturas más bajas que el agua. Cuando es calentado, el líquido binario se convierte en vapor, que como el vapor de agua, se expande moviendo la turbina. El vapor es luego recondensado y convertido en líquido que se reintroduce en el ciclo. En este ciclo cerrado, no hay emisiones al aire.

Energía captada por conducción

  • Utilización de sistemas cerrados de conducciones verticales a gran profundidad, para el calentamiento del líquido a través del calor de la propia Tierra. Posteriormente este líquido calentado se utilizará para el calentamiento directo o su utilización en bombas de calor. Tiene la ventaja de no ser necesario la existencia de un yacimiento geotérmico. Para su uso en una vivienda sería necesario la creación de un pozo de unos 150m ya que por cada metro de profundidad se obtiene una media de 50w.
  • Utilización de sistemas cerrados o abiertos de conducciones a poca profundidad,estos sistemas utilizan principalmente la energía que por inercia térmica posee el terreno y se puede utilizar tanto para enfriar como para calentar. Se pueden utilizar para su captación tanto sistemas cerrados (bombas de calor, intercambiadores térmicos,...) como sistemas abiertos a través del aire (para acondicionado o preacondicionamiento del propio aire).

La principal ventaja de la energía geotérmica es la temperatura constante a lo largo del año sin depender de variaciones estacionales algo que la hace sumamente interesante al poder prever un comportamiento del sistema.

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Energía de Biomasa

La biomasa energética también se define como el conjunto de la materia orgánica, de origen vegetal o animal, incluyendo los materiales procedentes de su transformación natural o artificial.

Dependiendo del aprovechamiento y origen de la biomasa podemos distinguir:

  • Biomasa para combustión sin tratar, aplicaciones domésticas e industriales que funcionan mediante la combustión directa de la biomasa (madera, piñas, huesos de aceituna, cascaras de almendra,...). Este tipo de aplicación es el que se ha venido utilizando de forma tradicional. Aunque actualmente se ha avanzado mucho en hornos de mayor eficiencia. El problema fundamental de este tipo de combustible es el gran volumen necesario para alcanzar las necesidades energéticas.
  • Biomasa para combustión tratada, mediante diversos tratamientos es posible obtener nuevos combustibles con un mayor poder energético, menor volumen de almacenamiento o diferentes propiedades que le hacen susceptible de utilizar en diferentes campos:
    • Pellets o lignograno como se diría en castellano, es un combustible sólido, granulado realizado mediante prensado actuando la propia lignina de la madera como aglomerante. Como virtudes frente a la biomasa sin tratar tiene un mayor poder calorífico, menor volumen y se puede transportar en camión cisterna y transferir a depósitos por sistema neumático.
      Los pellets se suelen realizar con los desechos de podas, talas o carpinterías aunque también se está investigando en España por parte del CENER el uso de herbáceos para utilizar el gran potencial de nuestro país en este recurso, e incluso la creación de cultivos energéticos destinados a este uso.
      Actualmente existen calderas para la quema de pellets o incluso mixtas (pellets y otros tipos de biomasa) con unos altos rendimientos y una automatización al mismo nivel que las de gas o gasóleo aunque los precios de estas instalaciones siguen siendo altos.
    • Biocarburantes, Constituyen una alternativa a los combustibles tradicionales en el área del transporte, con un grado de desarrollo desigual en los diferentes países. Bajo esta denominación se recogen dos líneas totalmente diferentes, la del bioetanol y la del biodiesel.
      • Bioetanol, sus principales aplicaciones van dirigidas a la sustitución de la gasolina o a la fabricación de ETBE (Etil-ter-butil éter, aditivo oxigenado de elevado índice de octano que se incorpora a la gasolina). se obtiene de cultivos tradicionales como el cereal, maíz y remolacha, que presentan un alto rendimiento en alcohol etílico.
      • Biodiesel, su principal aplicación va dirigida a la sustitución de gasóleo. Las tecnologías para la producción de biodiesel, en la actualidad parten del uso de las variedades comunes de especies convencionales como el girasol y la colza.
    • El Biogás se obtiene por la acción de un determinado tipo de bacterias sobre los residuos biodegradables, utilizando procesos de fermentación anaerobia. Ésta además de su uso directo permite utilizarla en centrales de cogeneración de ciclo combinado para la producción de energía eléctrica.
    • Bio-Syngas, es un gas de síntesis (mezcla de monóxido de carbono e hidrógeno) producido a través de un proceso de gasificación (reacción de la biomasa -pellets- con el vapor y oxígeno a alta temperatura y presión en una atmósfera reductora). La combustión de este gas genera anhídrido carbónico y vapor de agua.
      El uso principal que se le da es la generación de electricidad en plantas de cogeneración (utilización de la electricidad y el calor obtenido)

En el concepto de biomasa no se debe incluir la turba, que a efectos de emisiones de CO2 equivale a un combustible fósil; además, dados los impactos ambientales derivados de la explotación de turberas, no se podría considerar energía renovable la obtenida de esta fuente de energía.

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Energía Biológica

La energía biológica, la que producen directamente los elementos vivos, se ha venido utilizando desde el principio de los tiempos aunque no se la suela clasificar como una energía renovable.

Una clasificación posible sería según el origen de dicha energía:

  • Vegetal, es la utilización de elementos vegetales vivos para la realización de tareas que nos permitan un ahorro energético o generen la energía necesaria para realizarlos. Existen multitud de utilidades pero las más utilizadas se dividirían en dos grandes ramas:
    • Masa verde frondosa que absorbe el exceso de radiación solar y refrigera el ambiente mediante la evaporación y su sombra. Muy utilizado sobre en la arquitectura tanto en planes urbanísticos con parques, jardines, árboles en las calles, etc., como en viviendas con zonas arboladas, pérgolas, etc.
    • Algas y Microorganismos, existen muchos tipos capaces de realizar multitud de tareas como la digestión de residuos orgánicos generando abono y biogás, generación de hidrógeno y otros gases empleados en otros sistemas energéticos, depuración de aguas.
  • Animal, en este punto toma relevancia el trabajo animal tanto para el transporte o la realización de tareas domésticas o agrícolas. Actualmente los requerimientos que tiene nuestra sociedad son muy diferentes tomando relevancia otros usos como el empleo de animales en la detección de diversas sustancias, tumores y enfermedades, como terapia, etc

Los seres humanos como parte de los seres vivos de este planeta nos es fundamental integrarnos e interactuar con el mundo Natural que nos rodea tanto para concienciarnos de su existencia como para nuestra propia supervivencia.

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Energía Química

La energía química contenida en los compuestos es transformada mediante las Pilas de Combustible directamente en energía eléctrica y calor sin necesidad de combustión. Debido a su alto rendimiento y su bajo nivel de emisiones contaminantes, las Pilas de Combustible representan una opción muy significativa en el futuro de la generación de energía eléctrica y calor.

Las Pilas de Combustible pueden ser consideradas como baterías, a las que suministrándoles combustible y aire, no se agotan. Son dispositivos electro-químicos que convierten la energía química del combustible directamente en electricidad y calor, y lo hacen de una forma tan eficiente como las máquinas de combustión. Existen dos tipos dependiendo de su combustible:

  • Pila de hidrógeno, es un dispositivo que a partir de la descomposición del agua mediante electrólisis en hidrógeno y oxígeno, combina ambos elementos y produce electricidad. Dentro de este tipo tenemos varios tipos dependiendo del electrolito que se emplee:
    • Poliméricas (PEM) con el electrolito Nafion, usadas en transporte, equipos portátiles, generación de electricidad. Estás son las más adecuadas para su aplicación en la tracción eléctrica de vehículos.
      • Ventajas: poseen baja temperatura, un arranque rápido y tienen un electrolito sólido (reduce la corrosión, fugas, etc.)
      • Desventajas: la baja temperatura requiere catalizadores caros (Pt) y H2 puro.
    • Alcalinas (AFC), electrolito KOH (aq.), utilizadas en usos militares y espaciales
      • Ventajas: mejores prestaciones de corriente debido a su rápida reacción catódica.
      • Desventajas: Requiere eliminar el CO2 de aire y combustible.
    • Ácido Fosfórico (PAFC), electrolito H3PO4, utilizadas para la generación de electricidad.
      • Ventajas: eficiencia de hasta un 85% (con cogeneración de calor y electricidad). Posibilidad de usar H2 impuro como combustible.
      • Desventajas: catalizador de Pt. corriente y potencia bajas. peso y tamaño elevados.
    • Carbonatos fundidos (MCFC), electrolito carbonatos Li, Na, K, utilizadas en la generación de electricidad.
      • Ventajas: mayor eficiencia, posibilidad de usar catalizadores más baratos que el platino y flexibilidad para usar otro tipo de combustibles, incluso hidrocarburos (gas Natural,...). Ventajas todas ellas derivadas de su alta temperatura.
      • Desventajas: las altas temperaturas aumentan la corrosión y ruptura de componentes.
    • Óxido sólido (SOFC), electrolito (Zr,Y)O2, utilizadas en la generación de electricidad.
      • Ventajas: las mismas de los carbonatos fundidos añadiendo la característica del electrolito sólido que reduce la corrosión, fugas, etc.
      • Desventajas: las altas temperaturas facilitan la ruptura de componentes (sellos...)
  • Pila de Metanol directo (DMFC), es un dispositivo electroquímico que, a partir de una solución acuosa, de metanol y mediante una reacción, produce electricidad. Utiliza el Nafion como electrolito y es empleada en transporte, equipos portátiles y generación de electricidad.
    • Ventajas: combustible líquido, más cercano a la tecnología actual, más las ventajas de las PEM.

Algunos de los principales problemas del hidrógeno se encuentran en su obtención, transporte y almacenamiento. Ya que requiere una aportación de energía significativa para su obtención y sus características físicas hacen del hidrógeno un gas muy peligroso y con un gran volumen que dificultan su transporte y almacenamiento.

Actualmente existen diversos sistemas para la obtención del hidrógeno para su combustión en las Pilas, en concreto tenemos tres vías con distintos grados de desarrollo:

  • Electrólisis a través de la aportación energética (electricidad) producida por fuentes de energía renovables (solar fotovoltaica, eólica, geotérmica,...)
  • Sintetización por digestión orgánica de algas (granjas de hidrógeno). Estos sistemas están aun en fase de investigación y no son lo suficientemente eficientes aunque existen muchas expectativas.
  • A través del llamado "reforming" del vapor en pilas de alta temperatura utilizando Combustibles como el Gas Natural o el Propano.
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Energía Atómica (fusión nuclear)

La fusión nuclear es el proceso que se produce en las estrellas y que hace que brillen. También es uno de los procesos de la bomba de hidrógeno. Al contrario que la fisión nuclear, no se ha logrado de momento utilizar la fusión nuclear como medio rentable de obtener energía (la energía aplicada al proceso es mayor que la obtenida por la fusión), aunque hay numerosas investigaciones en esa dirección.

La Fusión Nuclear es el proceso mediante el cual dos núcleos atómicos se unen para formar uno de mayor peso atómico. Existen diferentes posibilidades para obtener esta fusión nuclear, actualmente existen tres líneas relevantes de investigación:

  • Deuterio y Tritio, es la que posee una sección eficaz más elevada y es la que se utiliza normalmente en las pruebas experimentales. El Deuterio es fácil de obtener al ser un isótopo estable del Hidrógeno existiendo de forma abundante, no pasa así con el Tritio que es un isótopo natural del hidrógeno, radiactivo que ha de ser fabricado. En un reactor automantenido la reacción deuterio-tritio genera energía y neutrones. Los neutrones son la parte negativa de la reacción y hay que controlarlos ya que las reacciones de captación de neutrones en las paredes del reactor o en cualquier átomo del reactivo pueden inducir radiactividad e incluso el deterioro de dichas paredes produciendo peligrosas fisuras.
  • Utilización del Litio en la reacción anterior, esto nos soluciona un doble problema, la absorción de neutrones y la generación del Tritio. El problema radica en que el litio más abundante es el litio-7 pero el que absorbe los neutrones generando el Tritio es el litio-6.
  • Deuterio y Helio-3 el problema de esta reacción radica en que posee una menor sección eficaz y en la propia obtención del helio-3 que es el isótopo más raro de este elemento. Una posible obtención estaría en la incorporación de una reacción Deuterio-Deuterio pero nos volvería a dar un neutrón como residuo. Uno de los lugares donde existe una gran cantidad de helio-3 es la Luna debido al viento solar que lo deposita en su superficie, lo que podría constituir una alternativa para el futuro.

Hasta el momento, la fusión nuclear controlada es utilizada solo en la investigación de futuros reactores de fusión aunque aún no se han logrado reacciones de fusión que sirvan para generar energía de forma útil, algo que se espera lograr con la construcción del ITER en Francia.

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