Clasificacion de biomasa: seca y humeda

Según la proporción de agua en las sustancias que forman la biomasa, también se puede clasificar en:

• Biomasa seca: madera, leña, residuos forestales, restos de las industria maderera y del mueble, etc.
• Biomasa húmeda: residuos de la fabricación de aceites, lodos de depuradora, purines, etc.

Esto tiene mucha importancia respecto del tipo de aprovechamiento, y los procesos de transformación a los que se puede ser sometida para obtener la energía pretendida.

Clasificacion de biomasa: Fosil

Es aquella que procede de la biomasa obtenida hace millones de años y que ha sufrido grandes procesos de transformación hasta la formación de sustancias de gran contenido energético como el carbón, el petróleo, o el gas natural, etc. No es un tipo de energía renovable, por lo que no se considera como energía de la biomasa, sino que se incluye entre las energías fósiles.

Clasificacion de biomasa: Residual

Es aquella que corresponde a los residuos de paja, serrín, estiércol, residuos de mataderos, basuras urbanas, etc.

El aprovechamiento energético de la biomasa residual, por ejemplo, supone la obtención de energía a partir de los residuos de madera y los residuos agrícolas (paja, cáscaras, huesos...), las basuras urbanas, los residuos ganaderos, como purines o estiércoles, los lodos de depuradora, etc. Los residuos agrícolas también pueden aprovecharse energéticamente y existen plantas de aprovechamiento energético de la paja residual de los campos que no se utiliza para forraje de los animales.

Los residuos ganaderos, por otro lado, también son una fuente de energía. Los purines y estiércoles de las granjas de vacas y cerdos pueden valorizarse energéticamente por ejemplo, aprovechando el gas (o biogás) que se produce a partir de ellos, para producir calor y electricidad. Y de la misma forma puede aprovecharse la energía de las basuras urbanas, porque también producen un gas o biogas combustible, al fermentar los residuos orgánicos, que se puede captar y se puede aprovechar energéticamente produciendo energía eléctrica y calor en los que se puede denominar como plantas de valorización energética de biogas de vertedero.

Clasificacion de biomasa: natural

Se distinguen varios tipos de biomasa, según la procedencia de las sustancias empleadas, como la biomasa vegetal, relacionada con las plantas en general (troncos, ramas, tallos, frutos, restos y residuos vegetales,etc.); y la biomasa animal, obtenida a partir de sustancias de origen animal (grasas, restos, excrementos, etc.).

Otra formas de clasificar los tipos de biomasa se realiza a partir del material empleado como fuente de energía:

Natural
Es aquella que abarca los bosques, árboles, matorrales, plantas de cultivo, etc. Por ejemplo, en las explotaciones forestales se producen una serie de residuos o subproductos, con un alto poder energético, que no sirven para la fabricación de muebles ni papel, como son las hojas y ramas pequeñas, y que se pueden aprovechar como fuente energética.

Los residuos de la madera se pueden aprovechar para producir energía. De la misma manera, se pueden utilizar como combustible los restos de las industrias de transformación de la madera, como los aserraderos, carpinterías o fábricas de mueble y otros materiales más. Los “cultivos energéticos” son otra forma de biomasa consistente en cultivos o plantaciones que se hacen con fines exclusivamente energéticos, es decir, para aprovechar su contenido e energía. Entre este tipo de cultivos tenemos, por ejemplo, árboles como los chopos u otras plantas específicas. A veces, no se suelen incluir en la energía de la biomasa que queda restringida a la que se obtiene de modo secundario a partir de residuos, restos, etc.

Los biocarburantes son combustibles líquidos que proceden de materias agrícolas ricas en azúcares, como los cereales (bioetanol) o de grasas vegetales, como semillas de colza o girasol de calabaza (biodiésel). Este tipo también puede denominarse como “cultivos energéticos”. El bioetanol va dirigido a la sustitución de la gasolina; y el [biodiesel] trata de sustituir al gasóleo. Se puede decir que ambos constituyen una alternativa a los combustibles tradicionales del sector del transporte, que derivan del petróleo.

BIOMASA

La energía de la biomasa es un tipo de energía renovable procedente del aprovechamiento de la materia orgánica e inorgánica formada en algún proceso biológico o mecánico, generalmente, de las sustancias que constituyen los seres vivos (plantas, ser humano, animales, entre otros), o sus restos y residuos. El aprovechamiento de la energía de la biomasa se hace directamente (por ejemplo, por combustión), o por transformación en otras sustancias que pueden ser aprovechadas más tarde como combustibles o alimentos.
No se considera como energía de la biomasa, aunque podría incluirse en un sentido amplio, la energía contenida en los alimentos suministrados a animales y personas, la cual es convertida en energía en estos organismos en un porcentaje elevado, en el proceso de la respiración celular.

Incovenientes de la energía eólica

Aparte de las ventajas citadas anteriormente,también plantea una serie de desventajas que es conveniente citar, por este hecho no se encuentra mas expandida en la actualidad
La inestabilidad del viento juega un papel fundamental en lo negativo de este tipo de energía.

Debido a la falta de seguridad en la existencia de viento, la energía eólica no puede ser utilizada como única fuente de energía eléctrica. Por lo tanto, para salvar los "valles" en la producción de energía eólica es indispensable un respaldo de las energías convencionales (centrales de carbón o de ciclo combinado, por ejemplo, y más recientemente de carbón limpio). Sin embargo, cuando respaldan la eólica, las centrales de carbón no pueden funcionar a su rendimiento óptimo, que se sitúa cerca del 90% de su potencia. Tienen que quedarse muy por debajo de este porcentaje, para poder subir sustancialmente su producción en el momento en que afloje el viento. Por tanto, en el modo "respaldo", las centrales térmicas consumen más combustible por kW/h producido. También, al subir y bajar su producción cada vez que cambia la velocidad del viento, se desgasta más la maquinaría. Este problema del respaldo en España se va a tratar de solucionar mediante una interconexión con Francia que permita emplear el sistema europeo como colchón de la variabilidad eólica.
Parque eólico en Tehachapi Pass, California.

Además, la variabilidad en la producción de energía eólica tiene 2 importantes consecuencias:

* Para evacuar la electricidad producida por cada parque eólico (que suelen estar situados además en parajes naturales apartados) es necesario construir unas líneas de alta tensión que sean capaces de conducir el máximo de electricidad que sea capaz de producir la instalación. Sin embargo, la media de tensión a conducir será mucho más baja. Esto significa poner cables 4 veces más gruesos, y a menudo torres más altas, para acomodar correctamente los picos de viento.

* Es necesario suplir las bajadas de tensión eólicas "instantáneamente" (aumentando la producción de las centrales térmicas), pues sino se hace así se producirían, y de hecho se producen apagones generalizados por bajada de tensión. Este problema podría solucionarse mediante dispositivos de almacenamiento de energía eléctrica. Pero la energía eléctrica producida no es almacenable: es instantáneamente consumida o perdida.

Además, otros problemas son:

* Técnicamente, uno de los mayores inconvenientes de los aerogeneradores es el llamado hueco de tensión. Ante uno de estos fenómenos, las protecciones de los aerogeneradores con motores de jaula de ardilla se desconectan de la red para evitar ser dañados y, por tanto, provocan nuevas perturbaciones en la red, en este caso, de falta de suministro. Este problema se soluciona bien mediante la modificación de la aparamenta eléctrica de los arogeneradores, lo que resulta bastante costoso, bien mediante la utilización de motores síncronos aunque es bastante más fácil asegurarse de que la red a la que se va a conectar sea fuerte y estable.

* Uno de los grandes inconvenientes de este tipo de generación, es la dificultad intrínseca de prever la generación con antelación. Dado que los sistemas eléctricos son operados calculando la generación con un día de antelación en vista del consumo previsto, la aleatoriedad del viento plantea serios problemas. Los últimos avances en previsión del viento han mejorado muchísimo la situación, pero sigue siendo un problema. Igualmente, grupos de generación eólica no pueden utilizarse como nudo oscilante de un sistema.

* Además de la evidente necesidad de una velocidad mínima en el viento para poder mover las aspas, existe también una limitación superior: una máquina puede estar generando al máximo de su potencia, pero si el viento aumenta lo justo para sobrepasar las especificaciones del aerogenerador, es obligatorio desconectar ese circuito de la red o cambiar la inclinación de las aspas para que dejen de girar, puesto que con viento de altas velocidades la estructura puede resultar dañada por los esfuerzos que aparecen en el eje. La consecuencia inmediata es un descenso evidente de la producción eléctrica, a pesar de haber viento en abundancia, y otro factor más de incertidumbre a la hora de contar con esta energía en la red eléctrica de consumo.

Aunque estos problemas parecen únicos a la energía eólica, son comunes a todas las energías de origen natural:

* Un panel solar sólo producirá potencia mientras haya suficiente luz solar.
* Una central hidráulica de represa sólo podrá producir mientras las condiciones hídricas y las precipitaciones permitan la liberación de agua.
* Una central maremotriz sólo podrá producir mientras la actividad acuática lo permita

Ventajas de la energía eolica

* Es un tipo de energía renovable ya que tiene su origen en procesos atmosféricos debidos a la energía que llega a la Tierra procedente del Sol.
* Es una energía limpia ya que no produce emisiones atmosféricas ni residuos contaminantes.
* No requiere una combustión que produzca dióxido de carbono (CO2), por lo que no contribuye al incremento del efecto invernadero ni al cambio climático.
* Puede instalarse en espacios no aptos para otros fines, por ejemplo en zonas desérticas, próximas a la costa, en laderas áridas y muy empinadas para ser cultivables.
* Puede convivir con otros usos del suelo, por ejemplo prados para uso ganadero o cultivos bajos como trigo, maíz, patatas, remolacha, etc.
* Crea un elevado número de puestos de trabajo en las plantas de ensamblaje y las zonas de instalación.
* Su instalación es rápida, entre 4 meses y 9 meses
* Su inclusión en un sistema ínter ligado permite, cuando las condiciones del viento son adecuadas, ahorrar combustible en las centrales térmicas y/o agua en los embalses de las centrales hidroeléctricas.
* Su utilización combinada con otros tipos de energía, habitualmente la solar, permite la autoalimentación de viviendas, terminando así con la necesidad de conectarse a redes de suministro, pudiendo lograrse autonomías superiores a las 82 horas, sin alimentación desde ninguno de los 2 sistemas.
* La situación actual permite cubrir la demanda de energía en España un 30% debido a la múltiple situación de los parques eólicos sobre el territorio, compensando la baja producción de unos por falta de viento con la alta producción en las zonas de viento. Los sistemas del sistema eléctrico permiten estabilizar la forma de onda producida en la generación eléctrica solventando los problemas que presentaban los aerogeneradores como productores de energía al principio de su instalación.
* Posibilidad de construir parques eólicos en el mar, donde el viento es más fuerte, más constante y el impacto social es menor, aunque aumentan los costes de instalación y mantenimiento. Los parques offshore son una realidad en los países del norte de Europa, donde la generación eólica empieza a ser un factor bastante importante.

Rentabilidad de la energía eólica

El coste de la unidad de energía producida en instalaciones eólicas se deduce de un cálculo bastante complejo. Para su evaluación se deben tener en cuenta diversos factores, entre los cuales cabe destacar:

* El coste inicial o inversión inicial, el coste del aerogenerador incide en aproximadamente el 60 a 70%. El coste medio de una central eólica es, hoy, de unos 1.200 Euros por kW de potencia instalada y variable según la tecnología y la marca que se vayan a instalar ("direct drive", "síncronas", "asíncronas", "generadores de imanes permanentes"...;
* Debe considerarse la vida útil de la instalación (aproximadamente 20 años) y la amortización de este coste;
* Los costes financieros;
* Los costes de operación y mantenimiento (variables entre el 1 y el 3% de la inversión);
* La energía global producida en un período de un año, es decir el denominado factor de planta de la instalación. Esta se define en función de las características del aerogenerador y de las características del viento en el lugar donde se ha emplazado. Este cálculo es bastante sencillo puesto que se usan las "curvas de potencia" certificadas por cada fabricante y que suelen garantizarse a entre 95-98% según cada fabricante. Para algunas de las máquinas que llevan ya funcionando más de 20 años se ha llegado a respetar 99% de las curvas de potencia.

Inicio de utilizacion de la energia eólica

La industria de la energía eólica en tiempos modernos comenzó en 1979 con la producción en serie de turbinas de viento por los fabricantes Kuriant, Vestas, Nordtank, y Bonus. Aquellas turbinas eran pequeñas para los estándares actuales, con capacidades de 20 a 30 kW cada una. Desde entonces, la talla de las turbinas ha crecido enormemente, y la producción se ha expandido a muchos países.

Videos sobre la Energía Solar e Hidráulica.

A continuación y finalizando así esta parte teórica del Proyecto, voy a presentar una serie de videos sobre las dos energías que anteriormente he explicado y que se plasmarán en el complejo de arquitectura sostenible que se está elaborando de una manera virtual por otros compañeros.

http://www.youtube.com/watch?v=Y6BTu1Wwods

http://www.youtube.com/watch?v=OZG0P2_TceY

http://www.youtube.com/watch?v=aYCVvqq4430

Edificio fuego

En el complejo de edificios sostenibles que estamos creando, una de las construcciones es el Edificio de fuego. la idea de este edificio es que genere energía eléctrica a partir de energía solar de las placas solares situadas en el edificio. Os dejamos con unas fotos de la evolucion del edificio:

Energia fotovoltaica en arquitectura

Es un edificio altamente ecológico cuyo diseño está orientado a satisfacer la tendencia verde. Por ejemplo, goza de una vegetación abundante, dispositivos para reducir la calefacción solar, fotovoltaica en las ventanas que complementan la construcción del suministro de energía eléctrica.
Sin duda, este tipo de proyectos ayudará a consolidar la arquitectura sostenible gracias a la implementación de los últimos avances en ingeniería.

El Diamante de Bambú un edificio de usos múltiples alimentado por energía renovable que combina los beneficios tradicionales de bambú con las necesidades sostenibles de hoy.

El bambú es considerado como un material de construcción tradicional que ya no está en uso en muchas partes del mundo. Un equipo de diseñadores está tratando de combinar los beneficios tradicionales de bambú con la necesidad de edificios sostenibles de hoy en un edificio de uso múltiple llamado Diamantes de bambú.

El edificio autosuficiente hace uso de materiales rentables y prefabricados de la construcción para minimizar el impacto en el ecosistema. El edificio dispone de hasta 120m ² de espacio para hasta 8 visitantes, pero pueden acoplarse con otros diamantes de bambú para proporcionar más espacio.

El Diamante de Bambú está equipado de una de una pared interior de doble capa para protección contra incendios y también dispone de un aislamiento y una capa acústica para reducir el consumo de energía. La luz natural se manifiesta en todo el espacio, y también se ha planeado un jardín orgánico en el techo para regular la temperatura interior.

La obtención de energía de este edificio auto sostenible se basa en paneles fotovoltaicos los cuales han sido orientados a la exposición máxima del sol, paneles de captación solar de almacenamiento térmico y una turbina de viento que genera energía cuando el sol no está brillando.

Energia eólica en arquitectura

Extrae la energía del medio que le rodea con turbinas eólicas, módulos fotovoltaicos y colectores solares térmicos perfectamente integrados en su estructura. Además, un híper-eficiente exoesqueleto proporciona una masa térmica aislante, sombrea el edificio, proporciona espacio para las terrazas, y sirve de armadura para la turbinas

Este proyecto es una propuesta para potenciar el uso de energía eólica proveniente de turbinas situadas mar adentro.

La industria petrolífera ha dado a Noruega una gran experiencia en estructuras dentro del mar y cuenta con unas condiciones inmejorables para utilizar la fuerza eólica….

bioconstrucción

Mucho, incluso demasiado, se habla en la actualidad acerca de la arquitectura sostenible y de la sostenibilidad en general. Palabras como bio-construcción, eco-diseño, biomímesis se escuchan cada vez con mayor frecuencia. ¿Pero realmente sabemos cuál es el camino correcto a seguir desde el ámbito de la arquitectura y el urbanismo?

El ejemplo más claro que hemos visto en estos últimos meses es lo que está sucediendo con los biocombustibles. En pos de liberar menos C0₂ a la atmosfera y de hacer combustibles más sostenibles, gran parte de la población de continentes como África o América Latina están pasando hambre, al tener que producir cultivos para fabricar combustible y no para comer. Es una paradoja únicamente explicable por los beneficios económicos que genera la industria de los carburantes.

Arquitectura (productos ecológicos)

Un producto puede ser considerado ecológico si:

- está compuesto de materias primas naturales y provenientes de fuentes renovables.
- provoca un limitado impacto ambiental a lo largo de su ciclo de vida.
- es funcionalmente idóneo para su utilización.
- no es nocivo y contaminante durante las fases de producción, utilización y eliminación.

La sostenibilidad de un producto, bien se trate de un material o de un edificio, es valorada mediante un atento análisis de su "biografía", que analiza todas las fases del ciclo de vida (preproducción, producción, empleo y eliminación), según una metodología consolidada, reconocida y sometida.

La calidad ecológica de un producto se define en relación a la reducción de los efectos medioambientales asociados a todas las fases de su vida útil, en términos de consumo de energía y de recursos naturales y en términos de liberación ambiental (producción de residuos, desechos y emisiones contaminantes). Los "efectos medioambientales" atribuibles a las diversas fases del ciclo de vida de un producto son "medidos" para hacer inmediatamente inteligibles las "potencialidades" por un determinado impacto que contribuye a uno o más efectos sobre el medioambiente (ej. efecto sierra, disminución de la capa de ozono, acidificación, eutrofización, etc.). Paralelamente son examinados los aspectos relativos a la biología y a la física de la construcción según los criterios de la arquitectura bioecológica.

Una marca ecológica es, por tanto, una forma de garantía "regulada por normas" que caracteriza a la calidad bio-ecológica de un producto, certificando que ese producto posee todos los requisitos de compatibilidad ambiental, de no nocividad y de funcionalidad definidos en los reglamentos de referencia.Una marca de calidad constituye un elemento de claridad entre productores y usuarios, favorece progresivas mejores de la calidad ecológica de cada uno de los productos valorados y, más en general, de los productos que se utilizan para la construcción, permite a las empresas productoras evidenciar su compromiso tecnológico y ecológico y a los consumidores reconocer los productos de calidad.

Los requisitos prestacionales de los materiales y de los productos son después verificados y evaluados dentro de un sistema más complejo representado por todo el organismo de construcción y, por tanto, junto a las certificaciones de producto se están desarrollando procedimientos de valoración y certificación del edificio. En los últimos diez años ha sido llevada a cabo a nivel internacional una intensa actividad de investigación dirigida al desarrollo de sistemas de certificación energética medioambiental para la valoración de la calidad ecológica de los edificios.

Arquitectura sostenible

Arquitectura sostenible

En la arquitectura sostenible el proyecto de un sistema interactivo dinámico entre edificio y medioambiente gira en torno a dos principios fundamentales:
- minimización de los consumos energéticos, obtenida mediante argucias técnicas, como el empleo de una envoltura inteligente, de pantallas solares, de un buen aislamiento térmico, de intercambiadores de calor y de un cuidadoso empleo de la ventilación natural;
- estudio de una autonomía energética utilizando los recursos renovables de que disponemos: energía solar, geotérmica y eólica.

Los principios para una correcta proyectación según los principios de la arquitectura sostenible pueden

esquematizarse y sintetizarse de la siguiente forma:
1. Control del microclima
Permite el aprovechamiento pasivo de las aportaciones de la energía solar, la optimización de la iluminación y de la ventilación natural con un sensible ahorro energético y un elevado confort climático.

2. Ahorro energético
Factores importantes para el ahorro energético son la relación entre la superficie exterior, la volumetría y el aislamiento térmico de la envoltura. Un buen aislamiento comporta menos pérdidas de calor, así como el empleo de sistemas de alto rendimiento y de bajo consumo para la ventilación, la iluminación artificial y los equipos eléctricos.

3. Uso de fuentes de energía renovablesLa integración de tecnologías derivadas de fuentes de energía renovables (energía sol

ar, geotérmica, eólica) permiten la producción de agua caliente sanitaria mediante colectores solares, la producción de calor con calderas de alto rendimiento y bombas de calor y, finalmente, la producción de energía eléctrica con sistemas de cogeneración, paneles fotovoltaicos y generadores eólicos.

4. Uso de materiales sostenibles y reciclables
El uso de materiales certificados para la bioconstrucción, obtenidos de materias primas regeneradles y con procesos que necesitan poca energía, reduce sensiblemente los impactos ambientales. El uso de materiales reciclables prolonga la permanencia de las materias en los ciclos ecológicos y económicos y, como consecuencia, reduce el consumo de materias primas y la cantidad de los residuos. La creciente sensibilización de las empresas hacia estas temáticas ha ampliado la oferta de materiales con certificación biológica en el mercado.

5. Uso correcto del agua

El empleo racional del agua consiste en la utilización de dispositivos que reducen los consumos hídricos, además de en la utilización del agua de lluvia para todos los usos tecnológicos.

6. Proyectación de las zonas verdes
Una zona verde estrechamente conectada a los edificios desarrolla dos funciones bioclimáticas fundamentales: crear condiciones climáticas más favorables para los habitantes y contribuir a la reducción del sobrecalentamiento del medio urbano.

La ayuda de métodos e instrumentos operativos para la proyectación del ambiente construido en una perspectiva eco-sostenible proporciona nuevos input para la correcta gestión ecológico-energética de los edificios

Arquitectura sustentable

Arquitectura sustentable

La arquitectura sustentable, también denominada arquitectura sostenible, arquitectura verde, eco-arquitectura y arquitectura ambientalmente consciente, es un modo de concebir el diseño arquitectónico de manera sostenible, buscando aprovechar los recursos naturales de tal modo que minimicen el impacto ambiental de los edificios sobre el medio ambiente y sus habitantes.

Los principios de la arquitectura sustentable incluyen:

§ la consideración de las condiciones climáticas, la hidrografía y los ecosistemas del entorno en que se construyen los edificios, para obtener el máximo rendimiento con el menor impacto.

§ la eficacia y moderación en el uso de materiales de construcción, primando los de bajo contenido energético frente a los de alto contenido energético

§ la reducción del consumo de energía para calefacción, refrigeración, iluminación y otros equipamientos, cubriendo el resto de la demanda con fuentes de energía renovables

§ la minimización del balance energético global de la edificación, abarcando las fases de diseño, construcción, utilización y final de su vida útil.

§ el cumplimiento de los requisitos de confort higrotérmico, salubridad, iluminación

y habitabilidad de las edificaciones.

Ingenieros, diseñadores, arquitectos y biólogos toman como base la piel humana para diseñar paredes y estructuras protectoras

Arquitectura sustentable

Concepto del desarrollo sostenible se basa en tres principios:

§ el análisis del ciclo de vida de los materiales;

§ el desarrollo del uso de materias primas y energías renovables;

§ la reducción de las cantidades de materiales y energía utilizados en la extracción de recursos naturales, su explotación y la destrucción o el reciclaje de los residuos.

Entre los materiales posibles de reciclar se encuentra:

§ la mampostería en la forma de escombro triturado para hacer contra pisos o pozos romanos

§ maderas de diversas escuadrías de techos, paneles y pisos.

§ hormigón de pavimentos, que se vuelve a triturar y usar en estructuras de menor compromiso de cargas.

§ puertas, ventanas y otras aberturas.

§ aislantes termo acústicos.

§ mayólicas y otros revestimientos cerámicos.

§ cañerías metálicas.

§ cubiertas de chapa para cercos de obra.

§ hierro estructural para obras menores.

§ hierro fundido para las líneas de agua y gas.

El edificio eta hecho a base de materiales reciclables, no tóxicos y luz natural, esta idea no sólo ayuda a disminuir la contaminación y mejora la calidad de vida de los animales, sino que también evita los altos costos que generaría el mantenimiento de este tipo de grandes ambiciones.