Guia de les Energies Renovables i Sostenibles

1. Energia hidroelèctrica

L'energia hidroelèctrica és la que té l'aigua quan està en moviment (energia cinètica) o quan està embassada a una altura determinada (energia potencial). Aquesta energia es transforma en energia elèctrica a través d'un alternador.

1.1. Parts i tipus de preses

• Embassament: La presa emmagatzema l'aigua a una altura.

Hi ha dos tipus de preses:

1. Gravetat: És de secció triangular i és més cara.
2. Bòveda: És convexa, transmet la força als costats de la muntanya i és més barata.

Fórmules de potència i energia:
P(kW) = 9,8 · Q(m³/s) · h(m) = 9,8 · Q · P(kg/m²)
E(kWh) = P · T(h) = 9,8 · Q · h · T

1.2. Tipus de centrals hidroelèctriques

• Minicentrals: Tenen una potència menor de 10 MW. Estan situades en rius de cabal constant i menuts.
• Grans centrals: Tenen més de 10 MW. Es divideixen en dues classes: les de bombeig curt i les centrals mixtes de bombeig.

Avantatges i inconvenients:
Avantatges: És una energia neta, sense residus i no contaminant.
Inconvenients: La zona geogràfica es modifica considerablement.

2. Energia solar

La font d'energia són les ones electromagnètiques del sol. S'aprofita l'energia del sol per produir electricitat o energia tèrmica (aquesta darrera es realitza mitjançant els col·lectors plans).

Fórmula de calor:
Q(cal) = K(cal · min / cm²) · t(min) · s(cm²)

3. Energia eòlica

Aprofita l'energia cinètica del vent mitjançant màquines eòliques per produir electricitat. Hi ha dos tipus principals:

3.1. Aerogeneradors d'eix horitzontal

Són els més utilitzats i n'hi ha de dues classes:

• Baixa potència (0,5-50 kW): Tenen moltes aspes que s'utilitzen per bombejar aigua o produir electricitat en habitatges. Arrenquen amb un vent de 2 m/s i el seu màxim rendiment és amb 5 m/s.
• Alta potència (més de 50 kW): Tenen un màxim de 4 pales de perfil aerodinàmic. Funcionen amb vents de 9 m/s. Diverses unitats juntes formen un parc eòlic.

3.2. Aerogeneradors d'eix vertical

Estan menys desenvolupats però tenen bones perspectives de futur. En destaquen dos tipus: Savonius i Darrieus.

Fórmula de potència útil:
P.útil: y(P(1,225 kg/m³) · S(1,25 m²/pala) · v³ m/s) / 2

4. Energia de la biomassa

És el conjunt de matèria orgànica renovable (no fòssil) de procedència vegetal o animal. Es caracteritza per tenir molt de volum, molta humitat i un baix rendiment. Es pot aprofitar de diverses maneres segons el seu origen.

5. Energia geotèrmica

El nucli de la Terra pot arribar a estar a 4.000 ºC. La temperatura s'eleva uns 3 ºC per cada 100 m de profunditat, fenomen conegut com a gradient geotèrmic.

6. Residus Sòlids Urbans (RSU)

Són residus derivats de les activitats domèstiques que es poden sotmetre a diferents tractaments per a la seva valorització:

1. Incineració
2. Abocament controlat
3. Compostatge
4. Reciclatge

7. Energia maremotriu

Regula l'avanç de l'aigua de manera controlada a través d'un canal estret amb dics de contenció. Quan la marea puja i baixa, es produeixen desnivells als dos costats que activen les turbines per generar energia.

8. Energia de les ones

La seva conversió és difícil i costosa; actualment s'està provant en flotadors, boies, etc., tot i que presenta un baix rendiment. El sistema britànic consisteix a col·locar unes caixes flotants en bateria, perpendiculars a la direcció de l'ona, que giren al voltant del seu eix sota l'efecte de l'onada. Aquesta rotació acciona una bomba al seu interior que envia líquids a les turbines per fer girar un generador.