jueves, 23 de mayo de 2013

Geoingeniería


(Aerosoles estratosféricos)


Resumen

En este informe se plantea la geoingeniería como una posible solución a los cambios climáticos ocasionados por el calentamiento global, sin embargo se debe tener en cuenta que esta idea todavía se encuentra en una etapa conceptual y experimental, es por eso que se investigó el impacto ambiental y social que esta pueda tener, para así llegar a una buena conclusión sobre la aplicación de esta.

  
Introducción

La geoingeniería es una ciencia relacionada con estudio y trabajo sobre el clima, con principales funciones y puesta de soluciones sobre el cambio climático que se registra en nuestro planeta. Por eso se dice, que la geoingeniería esta destinada particularmente al estudio del calentamiento global (en todos sus aspectos).
La idea no es manipular a la naturaleza completamente, pero si influenciar en ciertos aspectos en la climatología terrestre para estudiar, predecir y encontrar soluciones ante los diversos problemas que la naturaleza provoca a los seres vivos que habitamos la Tierra. Es por eso que la geoingeniería trabaja sobre el clima, contarrestrando factores nocivos, y generando un nuevo vínculo entre la ciencia y la naturaleza para el bien de todos.


 Geoingeniería

1La geoingenería aborda el problema del cambio climático formando técnicas desarrolladas especialmente para influir en el clima terrestre estipulando como su propósito combatir el calentamiento global, eso a tráves de la Gestión de la Radiación Solar (GSR), donde su fin es:
·       Aumento del albedo: incrementar la capacidad de reflexión (física) global ya sea por medio de modificaciones a las nubes, la superficie marina y terrestre, utilizando técnicas como lasiembra de nubes.
·       Aerosoles estratosféricos: mediante la introducción de compuestos sulfúricos como (SO3) y (H2SO4) para reducir la radiación solar que alcanza a la superficie terrestre. Otros compuestos considerados son, la alumina (Al2O3) y el barium titanate (BaTiO3)
·       Reflectores basados en el espacio: concepto puramente teórico que propone el uso de escudos, espejos o prismas para reducir la cantidad de luz solar que llega a la superficie terrestre.
Con las inyecciones estratosficas, una amplia gama de tipos de partículas podrían ser liberadas con el objetivo de dispersión de la luz del sol de vuelta al espacio, de manera que menores rayos solares penetren la atmosfera. Se ha centrado mayormente en la utilización de areosoles sulfúricos, por varias razones. El sulfuro de hidrógeno (H2S) y dióxido de azufre (SO2) pueden ser introducidos como gases; lo que tendrá un menor impacto ambiental. El impacto ambiental dependerá de que tanto se asemeje en tamaño el aerosol al fenómeno natural que se busca imitar (erupción de volcanes). Con 0.1 μm estos son los que mas se asemejan y que además logran la mejor interaccion con la radiación solar.2
La gestión de la Radiación Solar tiene como beneficio ambiental reducir las temperaturas medias globales rápidamente después de la implementación; Las tecnologías basadas en el espacio reducirían bastante y de manera uniforme la proporción de la radiación solar incidente en la Tierra. Lo que significa la reducción de  la temperatura en todo el planeta; es decir, se refleja como un enfriamiento global.
Los fenómenos climáticos impactan directamente en los ecosistemas y afectan las condiciones de vida de la gente de múltiples maneras.
* Dificultades en el abastecimiento de agua, miles de familias campesinas sufren escasez de agua.
* Inseguridad en el manejo agrícola. Pérdida de utilidad de los saberes tradicionales sobre el clima. Cambio de zonas aptas para cultivos alimenticios.
* Imprevistos en la producción de alimentos. Pérdida de cosechas y menores posibilidades de pesca.
* Aumento de los costos de alimentos y servicios.

Conclusión

Es muy bueno que se pueda crear un medio para poder ayudar a que no siga incrementandose el calentamiento global, es decir, lo que propone la geo-ingeneria.
Esta como tal ayudara muchisimo en el ambito ambiental y tambien social, generando un cambio un cambio global, en donde, debería hacernos dar cuenta del daño que estamos causando a nuestro planeta.

  
Bibliografía

http://www.cienciaespacial.com/que-es-la-geoingenieria/
http://www2.eng.cam.ac.uk/~hemh/climate/Geoengineering_RoySoc.htm
http://www.climatefrontlines.org/node/627
http://cl.globedia.com/clima-geoingenieria-resulta-peligrosa-manipulan-gobiernos-egoistas-multinacionales-interesadas
http://sociedad.elpais.com/sociedad/2012/03/27/actualidad/1332876752_049879.html
http://faircompanies.com/news/view/geoingenieria-y-retos-la-tragediacomunes/


Energía Solar: Solución a la crisis


RESUMEN

En el informe a presentar se dará a conocer la solución del problema propuesto anteriormente a lo que es la crisis energética en chile a una perspectiva a largo plazo.
La demanda energética en el país minero es aproximadamente 16 mil MW por hora en donde se necesita un método de producción eficiente con los recursos naturales de Chile.
En conjunto y con el soporte de un especialista del tema concluimos en elegir el método más eficiente para esta problemática.  La propuesta solución de producción eficiente de energía elegida para Chile será  a partir del aprovechamiento de la luz solar expuesta a lo largo del norte de chile, paneles solares.
Este método no es muy ajeno a la realidad. De hecho es usado en distintos países incluyendo a países del continente europeo como la planta ubicada en Andalucía, España, que con su conjunto de placas solares tiene la generación  19,9 MW de potencia y puede almacenar energía durante más de 15 horas, lo que permite una producción de energía  para las 24 horas al día. Con este testimonio a continuación se dará a conocer con más profundidad lo que es el desarrollo de nuestro proyecto a través de esta solución fascinante.

INTRODUCCION

En Chile el sistema eléctrico de generación y transporte se divide en dos sectores importantes, el SIC y el SING, el primero sistema interconectado Central y el segundo sistema interconectado del Norte Grande, según datos de la entidad CDEC, encargada de la administración de la generación y transporte de corriente, la demanda de energía eléctrica desde el año 1985 hasta la fecha ha crecido a razón de un 6% anual en promedio, crecimiento que en su mayoría se debe a la expansión de la gran y mediana minería, que ocupan al SING como principal abastecedor, este 6% de crecimiento anual no ah podido ser equiparado por la generación de energía, es decir cada día en Chile se consume más energía eléctrica pero la generación no va a la par con la demanda.
Por consecuente se ha planteado que en los próximos años en Chile se producirá una crisis energética que nos podría afectar a todos transversalmente, toda esta problemática se ve acrecentada también con el crecimiento exponencial que sigue teniendo el desarrollo minero e industrial de nuestro país que incluso se ha propuesto crecer hasta en un 100% de aquí a los próximos 20 años.
A raíz de esta Crisis energética explorada anteriormente, se han propuesto diversos planes de generación, y creación de plantas generadoras como han sido las plantas termo e hidroeléctricas, también otras formas de producir energía eléctrica como la energía solar, la energía eólica, la energía mareomotriz acompañada de la undimotriz y la energía geotérmica las cuales son formas de producir energía eléctrica de manera Limpia, Renovable y sin un Impacto medio ambiental tan brusco. Sin embargo sabemos que cada energía tiene sus pros y contras al momento de su producción.
Nuestro proyecto se realizará a base de la Energía Solar Fotovoltaica, la cual es un tipo de electricidad renovable obtenida directamente a partir de la radiación solar, este tipo de energía se usa principalmente para producir electricidad a gran escala a través de redes de distribución. Debido a la creciente demanda de energías renovables, la energía solar fotovoltaica ha avanzado considerablemente en los últimos años. Con esta energía podremos abastecer a todo el país con electricidad por medio de paneles solares, los cuales probablemente se instalarán en el 1.46% del desierto de Atacama.
A continuación se presentarán las posibles soluciones con este medio para la problemática energética de Chile.

DESARROLLO

La energía solar fotovoltaica, consiste en la obtención de electricidad por medio de paneles, formados por innumerables celdas fotovoltaicas, que captan fotones originados por la radiación solar que proviene desde un proceso originado en el núcleo del sol.
Estos fotones impactan en las superficies de las células posteriormente son atraídos por el silicio del panel y de inmediato golpean electrones para que logren ser liberados de los átomos a los cuales pertenecían. Finalmente así son permitidos desplazarse libremente por el material, produciendo electricidad. Esta electricidad es conducida a receptores o fuentes de carga recargables para ser almacenada y luego distribuida.
Esta tecnología de creación de energía eléctrica a través de la radiación solar ya está siendo desarrollada en diversos países, en donde podemos nombrar como principal impulsor a España específicamente en la región (comunidad autónoma)  de Andalucía donde se ah puesto en marcha hace ya unos años la planta Gemasolar de la empresa Torresol Energy, esta planta produce 19,9 MW/h y tiene una superficie de 1,85 km2 con una inversión inicial de 152,7 millones de dólares. Si tomamos esta información y la plasmamos en la realidad de nuestro país y consideramos que la demanda energética en Chile es de 16 mil MW/h, necesitaríamos cubrir cerca de 1492 km2 de territorio apto para el desarrollo de esta energía, y esa cantidad de territorio apto si la tenemos, lo podemos encontrar en lugares como el  desierto de Atacama donde solo haría falta cubrir el 1,42% de su superficie para abastecer de energía a todo Chile. Si bien se necesita de una gran obra de instalación e inversión (cerca de 120 mil millones de dólares) para llevar a cabo este proyecto, el gran costo se amortizara en el transcurso del tiempo, ya que su mantenimiento es casi nulo y si consideramos que Chile es un país que posee yacimientos de cuarzo (principal mineral que contiene Silicio) en casi todo su territorio, podríamos considerar que con la ayuda de un proceso de industrialización, nos podemos convertir en la el país con la vanguardia en la producción de celdas fotovoltaicas y así además ahorrar dinero que termina llegando a empresas extranjeras por la compra de los paneles.
No debemos olvidar que esta forma de producir energía es  un método renovable muy sano y limpio para el medio ambiente y las sociedades.
Su desventaja radica más que nada en lo visual, ya que los paneles no son para todos considerados como estéticos o  agradables.

CONCLUSION

En vista a la futura escases energética que experimentara nuestro país debido al crecimiento principalmente de la actividad minera, consideramos que una de las soluciones más adecuadas es la implementación de paneles solares, las condiciones del desierto chileno además de su gran espacio disponible para la implementación de los paneles confirman el éxito que tendría este medio alternativo de energía, ya que solo tiene como desventaja la estética visual de los campos de paneles.
Cabe notar la gran eficiencia energética de este método de obtención y el mínimo impacto ambiental que generaría en comparación, por ejemplo, con una represa, como muchos ya estamos enterados. La implementación de este proyecto le daría una solución elegante, tecnológica y amigable con el medio ambiente a futuros problemas energéticos que de no ser solucionados, comenzaran a tener repercusiones en el precio de la electricidad principalmente.
Al igual que la energía solar, hay muchas formas de obtener  energía y de poder abastecer la futura demanda energética sin poner en juego la naturaleza y el medio ambiente, es desde ya que debemos empezar a crear conciencia sobre esto y entender que nosotros somos los futuros ingenieros quienes tendrán que lidiar con estos problemas en un futuro.

Bibliografía










Aerogeneradores: La otra Alternativa




Resumen

Los Aerogeneradores o Generadores Eólicos como también se les conocen, son máquinas que aprovechan la energía cinética del viento transformándola limpiamente en energía eléctrica. El principio de estas máquinas es utilizar la energía del viento para hacer girar las paletas de la turbina que hará girar una inmensa bobina magnética, generando, de esta manera, energía eléctrica. De esta manera, utilizando estás máquinas se puede reemplazar la producción de electricidad por medio de termoeléctricas o hidroeléctricas que no son amigables con  el medio ambiente. En chile se han realizado estudios para determinar las mejores áreas para la implementación de Parques Eólicos, sin embargo no se ha realizado ningún proyecto concreto para estos fines. Es por esto que después de analizar los datos existentes a la fecha, se ha determinado un área del territorio nacional cuyas características serían aptas para producir la electricidad que será transportada a nuestros hogares.

  
Introducción

Después de percatarnos de los problemas que conlleva la construcción de plantas hidroeléctricas en el territorio nacional, se ha propuesto la posibilidad de instalar aerogeneradores, en lugar de estas macro-estructuras; de esta manera se evitarían las grandes inundaciones y contaminaciones hídricas producto de los embales y represas necesarias para una central hidroeléctrica. Esto es debido principalmente a que, los llamados “Parques Eólicos”, no producen ninguna contaminación, ya sea del aire o de las aguas, puesto que no es necesaria la quema de combustibles fósiles para generar electricidad, es más, el uso de los terrenos es compatible con otros usos, como la agricultura y la ganadería.


Desarrollo

La energía eólica es considerada un tipo derivado de la energía solar, ya que al calentar de manera desigual las masas de aire, se produce el movimiento de este, produciéndose así el viento. La utilización de energía eólica para la producción de electricidad a gran escala vio sus orígenes en la década del 70, en respuesta a la crisis del petróleo que imperaba en esa época.
Esta forma de energía se ve condicionada por la variabilidad e inestabilidad de las condiciones climáticas y atmosféricas, es por esto que antes de realizar un proyecto de este tipo son necesarias exhaustivas mediciones de las condiciones a lo largo del territorio nacional, para, de esta manera, encontrar el lugar más adecuado para la construcción de estos “parques eólicos”.

En Chile se vienen realizando estudios de esta índole desde 1992, recurriendo a una precaria red de estaciones meteorológicas, lo que no permitió una apreciación íntegra del potencial eólico de Chile. Sin embargo, recientemente, la Comisión Nacional de Energía (CNE) ha realizado dos estudios que consideran la recopilación y análisis de mediciones meteorológicas entre las regiones de Atacama y de Los Lagos; y entre la Región de Tarapacá y la Región de la Araucanía.
Es de esta manera como se ha logrado determinar que una de las mejores áreas para la construcción de Parques Eólicos serían los territorios ubicados al sur de Chillán, debido a que, como muestra la Ilustración 1, de la derecha, es, al sur de Chillán donde comienza una crecida exponencial en los promedios de los vientos a la altura de 26 metros, durante los meses de Junio. Así mismo, explotando la posibilidad de compatibilizar el área asignada a los parques eólicos con otras actividades, se podría aprovechar para las actividades características de esta zona, como lo son la agricultura y la ganadería. Permitiendo, de esta manera, producción de electricidad limpia e inagotable, y un desarrollo integro para las actividades económicas propias de la zona.



Como vemos en la Ilustración 2, los gráficos corresponde a las mediciones de la velocidad del viento realizadas en la ciudad de Puerto Montt a una altura de 25 m. consiguiéndose una velocidad promedio de 6.8 metros por segundo, lo que, utilizando una turbina Sinovel SL3000/90 podría llegar a producir 3MW, lo cual quiere decir que con 500 turbinas funcionando, podría producirse cerca del 22.8% de la energía del Sistema Interconectado Central, reduciendo, de esta manera a un 14.9% la energía producida por las Termoeléctricas, reduciendo considerablemente las emisiones tóxicas al aire, ayudando a reducir el efecto invernadero y  evitando así el calentamiento global.




Bibliografía

·       -http://web.ing.puc.cl/~power/alumno03/alternativa.htm#_Energías_renovables_en_chile



























 


 


viernes, 10 de mayo de 2013

Unión Isla grande Chiloé al continente

Introducción

En el informe a continuación, detallaremos una problemática social y medio ambiental que se desarrolla en la Isla de Chiloé, puesto que ésta localidad es una isla y hace varios años se intenta unir físicamente con el continente, más exactamente con Chile. Además, se tocará la posibilidad de emplear otros métodos de cómo podríamos unirnos a la isla sin causar daños ambientales, tales como pérdida de lugares donde habita la ballena jorobada por ejemplo y no perder la mística de atravesar el canal de Chacao en transbordador.

La idea tiene origen en el año 1972 y en ese momento fue defendida por el diputado Félix Garay, luego se retomó en 1990 bajo el gobierno de Eduardo Frei Ruiz-Tagle. Aunque en el gobierno posterior, de Ricardo Lagos, tomaría más fuerza su construcción debido a la cercanía de la celebración del Bicentenario independiente de Chile y donde había proyectos en carpeta para conmemorar dicha instancia a la cual se agregó el proyecto de unir la isla de Chiloé con Chile mediante un puente colgante.

La problemática en sí data del año 2006, ya que todo estaba listo para construir un puente que uniera a la citada isla con nuestro país, pero Eduardo Bitrán en ese entonces ministro de Obras Públicas, canceló el proyecto que ya estaba licitado, porque según el presupuesto de la concesionaria, el costo de su construcción llegaba a los US$ 930.000.000, valor tal que superaba con creces el fondo destinado por el gobierno que era de US$ 607.000.000. Sin embargo, estalló la polémica cuando posteriormente se supo que el costo real de su construcción era aproximadamente de US$670.000.000. Por lo cual se le calificó al ministro Bitrán de autoritario y que tomó una decisión arbitraria. Luego de esto, se juntaron firmas para destituir al Bitrán en el Senado, aunque finalmente la medida no tuvo éxito.

Con respecto a las críticas de los pobladores de Chiloé, las más repetidas fueron que el puente buscaba sólo mejorar el comercio de la isla y no acercar la posibilidad de obtener un acceso más expedito a una mejor salud ubicada en ciudades próximas como Puerto Montt. De esta se desprende que el gobierno no pretendía mejorar la salud en la misma isla y se reafirmaba la idea que sólo buscaba el desarrollo mercantil.   


Identificación de las causas que lo originan.

El hecho de que la Isla de Chiloé no esté conectada físicamente con el continente acarrea múltiples problema para la población. La gente ve afectada su calidad de vida con el aislamiento ya que su principal actividad económica es la agricultura y la ganadería. Para comercializar sus productos al resto del país lo hacen a través de transbordadores, pero el problema radica en que este medio es insuficiente y no da abasto para el transporte de un lado del canal a otro.
Los transbordadores son una solución inestable y poco eficiente, debido a la escases de naves disponibles y además porque su frecuencia y operatividad se rigen según las condiciones meteorológicas y oceánicas del momento. Un ejemplo de lo anterior y que ocurre todos los años: la población de la isla requiere en verano mucho más el servicio de transbordadores por lo que el sistema colapsa y los tiempos de traslado van desde 1,5 a 2 horas en promedio. Por otra parte en la época de invierno, producto de las condiciones del tiempo, el servicio es suspendido. Todo esto, de una u otra manera, impide el desarrollo social y económico de la isla.
Por todo lo expuesto anteriormente queda en evidencia que el mejoramiento del sistema actual de cruce tendría una incidencia directa no sólo en el bienestar y calidad de vida de los habitantes de la zona, sino además en el aumento del flujo turístico y mejoramiento en el abastecimiento y suministros de bienes e insumos. Así es como se generarían las condiciones apropiadas para el desarrollo económico y progreso de la Isla de Chiloé.


Proposición de las mejores soluciones:

Una buena solución para conectar isla Grande de Chiloé con el continente sería un puente colgante. A este proyecto se le llama “puente bicentenario”. Éste puente alcanzaría  los 2635 metros de largo y se encontraría a 59 metros de altura para poder permitir el paso de las embarcaciones, estaría sostenido de 3 torres de concreto que superan los 180 metros de altura, los cuales lo ayudan soportar fuertes vientos que superan los 200 km/h, las fuertes corrientes marinas y también movimientos sísmicos hasta 10 grados Richter.

Además de disminuir el tiempo en cruzar el canal de Chacao también disminuiría el peaje para hacerlo desde los 9500 hasta los 7600 pesos y el precio de este mega-proyecto sería aproximadamente de 700 millones de dólares.

Otra opción para cruzar el canal de Chacao es un túnel submarino de alta tecnología. La propuesta consta de un túnel de dos pistas (una por sentido), un largo de 9 km, 200 metros de profundidad y con una capacidad que llega hasta los seis mil vehículos al día. Además tiene la gran ventaja de no ser un impacto ambiental en términos visibles. Cuando hablamos de túneles submarinos o subterráneos, la seguridad es incluso mejor que el de los caminos habituales de la superficie. El costo de ésta ronda los 300 millones de dólares aproximadamente, siendo incluso más económico que el puente.
                                  
Selección de la mejor solución posible

Para comenzar a ver cuál de las dos posibles soluciones es la mejor primero veremos las características de cada una, beneficios, desventajas y proyección a largo plazo de estas, comparando cuál de las dos cumple de mejor manera la temática planteada.



Puente colgante
Paso submarino
Es una solución económica 

Cumple con éxito a la problemática asociada 

Aporta en el atractivo turístico 

Aporta al crecimiento y avance industrial

Es un proyecto amigable con el medioambiente

Tiene proyectos asociados a futuro

Estrella azul: cumple mejor con lo planteado.
Estrella roja: no cumple o es menos efectivo.

De acuerdo a esto la mejor opción es la del paso submarino por su bajo costo $300 millones US aprox. en relación a el puente colgante $700 millones US aprox. También aporta de mejor manera a la comunidad de Chiloé en otras problemáticas, por ejemplo dando acceso de manera más rápida y segura a lugares que cuentan con mejor atención médica y formación académica, mejoraría el transporte de los productos extraídos de Chiloé fomentando así la agricultura y resurgimiento de esta misma, salvaguardando el patrimonio cultural de la zona ya que visualmente Chiloé seguiría siendo una isla. También ayudara a aumentar el turismo, por el fácil acceso y por medio de la descontaminación de las aguas regresarían los animales y con esto mejorara el atractivo de la isla.

Explicación de la mejor solución: Paso Submarino.

El paso submarino es la mejor solución ya que es más económico que el puente colgante, no afecta geográficamente la zona. Por otra parte es menos vulnerable a los efectos climáticos de la zona ya que al estar bajo el fondo marino no se ve afectado por los vientos de la zona, la marea en época de invierno y cualquier otro factor que pueda causar daños estructurales.
Con la Tecno ingeniería existente, se puede crear un túnel a prueba de temblores para evitar colapsos estructurales a causas de estos fenómenos, el diseño tiene que ser para evitar posibles tacos en temporada alta de turismo.

Este túnel es amigable con el medio ambiente ya que no afecta a la flora y fauna marina en la cual se ubica la zona del proyecto, lo que da un plus a este proyecto.
Este túnel debería consistir en 3 tres túneles ubicados uno al lado del otro siendo el de al medio de mayor tamaño y destinado a vehículos de mayor envergadura y transporte público, a su vez los túneles laterales destinarlos exclusivamente para vehículos particulares de menor envergadura.     
   
Posible diseño:
Este puede ser un posible diseño para el túnel  obviamente con un mejoramiento estructural pero ese es el concepto en el cual pensamos.
Este proyecto se puede sustentar de manera ecológica utilizando energía mareo motriz, utilizando las grandes corrientes del Chacao, la que puede sustentar todo el sistema eléctrico del túnel, ya sea para su ventilación, iluminación y cualquier proceso que demande energía.

Conclusión
Al concluir nuestro trabajo, aprendimos que con ayuda de la ingeniería contando los avances tecnológicos logrados por ella, podemos resolver problemáticas en la sociedad, el cual es el tema tratado en el presente informe.
Recolectando ideas, llegamos a una posible solución que cumple con las expectativas que busca tanto el gobierno, mercaderes y habitantes de la zona, claramente sin perjudicar el medio ambiente en el que se desarrolla el tema que investigamos. Ahora sabemos que hay tecnología muy avanzada como para poder satisfacer muchas variables dentro de una polémica, como las señaladas anteriormente, usamos nuestra capacidad de raciocinio para poder llegar a un acuerdo unánime al momento de decantarnos por una solución que no deje descontentos a los habitantes, quienes serías los más afectados por cualquier posible construcción.
Para finalizar insertamos el comentario que fue una ardua tarea el investigar y decidir primero qué tema trataríamos y cómo le daríamos solución, creemos conjuntamente que hemos llegado a buen puerto.

Bibliografía