Sinopsis

Cada vez es más evidente que las energías renovables son la mejor solución energética, ya que tienen muchas ventajas (son limpias, renovables y pueden ayudarnos a conseguir un desarrollo armónico y equilibrado, respetuoso con el medio ambiente). En este libro se estudian las diferentes fuentes de energías limpias y renovables, entre las que tenemos: la energía solar (térmica y eléctrica), la biomasa, la energía eólica, la energía de las olas y mareas, la fusión nuclear, la energía hidráulica, la energía de la tierra (geotérmica), el hidrógeno, etc. En el primer capítulo del libro se trata el cambio climático (la lluvia ácida, el efecto invernadero, la capa de ozono, etc.). Y en el último capítulo veremos las diferentes formas de energía y sus unidades de medida. La investigación y desarrollo en el campo de las energías renovables avanza de forma continua y pronto serán rentables sin necesidad de subvenciones. Por ello, este libro aborda los últimos adelantos que se han producido en el sector, e incluso los que se están investigando en la actualidad. Este manual es de gran interés para ingenierías, empresas energéticas, empresas constructoras, instaladores, proyectistas, empresas eléctricas, empresas agrícolas y alimentarias, fabricantes de equipos, agencias energéticas, empresas estatales, etc. También es muy adecuado para cursos de formación.


ÍNDICE


Capítulo 1 EL CAMBIO CLIMÁTICO Y LAS ENERGÍAS RENOVABLES.- 1.1.- Las energías renovables y los problemas creados por los combustibles fósiles. 1.2.- Energías renovables: definición e historia. 1.3.- Principales fuentes de energía renovable (solar, eólica, hidráulica, biomasa, geotérmica, hidrógeno y fusión nuclear). 1.4.- Ventajas e inconvenientes de las energías renovables. 1.5.- La lluvia ácida. 1.6.- El efecto invernadero. 1.7.- El ciclo del carbono.1.8.- La capa de ozono. 1.9.- El cambio climático y el desarrollo sostenible. 1.10.- ¿Qué podemos hacer para evitar el cambio climático? 1.11.- El Protocolo de Kyoto.


Capítulo 2 LA BIOMASA.- 2.1.- Orígenes y clasificación de la biomasa. 2.2.- La fotosíntesis. 2.3.- La biomasa como fuente energética. 2.4.- La soja como biocombustible. 2.5.- El trigo como biocombustible. 2.6.- El girasol como biocombustible. 2.7.- La palma como biocombustible. 2.8.- La caña de azúcar como biocombustible. 2.9.- El maíz como biocombustible. 2.10.- Remolacha azucarera. 2.11.- La colza como biocombustible. 2.12.- Transformación de la biomasa en energía. 2.13.- Tipos y aplicaciones de la biomasa (gas metano, bioetanol, biodiesel). 2.14.- Proyecto PROBIOGÁS. 2.15.- Desarrollos recientes para aumentar el rendimiento de las biomasas. 2.16.- Biodiésel: obtención y aplicaciones. 2.17.- Plantas y árboles transgénicos para la producción de biomasa. 2.18.- Bioetanol: obtención y aplicaciones. 2.19.- Instalaciones de biogás en combinación con plantas de cogeneración. 2.20.- Biocombustibles en la aviación comercial. 2.21.- Ejemplos de instalaciones de aprovechamiento de biomasa. 2.22.- Calderas domésticas de biomasa para calefacción y ACS (agua caliente sanitaria). 2.23.- Instalación para producir electricidad a partir de paja de cereales. 2.24.- Instalaciones combinadas (energía solar y biomasa).


Capítulo 3 ENERGÍA DE ORIGEN GEOTÉRMICO.- 3.1.- Energía de origen geotérmico. 3.2.- Las leyes de la termodinámica. 3.3.- Principio de funcionamiento de la bomba de calor. 3.4.- Rendimiento de una bomba de calor. 3.5.- Clasificación de la energía geotérmica. 3.6.- Yacimientos geotérmicos. 3.7.- Gradiente térmico del interior de la tierra. 3.8.- Usos directos de la energía geotérmica. 3.9.- Climatización de viviendas y edificios por bombas geotérmicas.


Capítulo 4 LA ENERGÍA HIDRÁULICA.- 4.1.- El agua: composición y propiedades. 4.2.- Energía hidráulica (norias, ruedas de paletas). 4.3.- Centrales hidroeléctricas. 4.4.- Características principales de las centrales hidroeléctricas. 4.5.- Tipos de centrales hidroeléctricas (principio de funcionamiento). 4.6.- Minicentrales hidroeléctricas. 4.7.- Centrales hidroeléctricas de gran potencia. 4.8.- Centrales hidroeléctricas reversibles. 4.9.- Centrales hidroeléctricas en el mundo. 4.10.- Ventajas e inconvenientes de las centrales hidroeléctricas.


Capítulo 5 LA ENERGÍA EÓLICA.- 5.1.- Capas de la atmósfera. 5.2.- El viento. 5.3.- Aprovechamiento de la energía del viento. 5.4.- Especificaciones de un aerogenerador. 5.5.- Parques eólicos. 5.6.- Ventajas e inconvenientes de los parques eólicos. 5.7.- Centrales hidroeólicas. 5.8.- Aerogeneradores de prestaciones menores (viviendas aisladas, granjas, pequeñas comunidades). 5.9.- Aerogeneradores flotantes y parques eólicos (offshore). 5.10.- El barco mercante de propulsión mixta (motor-cometa) Beluga Skysail. 5.11.- La energía eólica en el mundo.


Capítulo 6 EL HIDRÓGENO Y LAS PILAS DE COMBUSTIBLE.- 6.1.- El hidrógeno: presencia en la tierra y en el universo. 6.2.- El hidrógeno desde el punto de vista energético. 6.3.- Métodos para la obtención de hidrógeno. 6.4.- Aplicaciones del hidrógeno. 6.5.- Pilas de combustible. 6.6.- Factores que influyen en el funcionamiento de las pilas de combustible. 6.7.- Tipos de pilas de combustible. 6.8.- Pilas de combustible reversibles. 6.9.- Pilas de combustible según su aplicación. 6.10.- Proyecto Zeocell (energías limpias para producir hidrógeno). 6.11.- Las estaciones para repostar hidrógeno. 6.12.- Funcionamiento de las baterías de litio. 6.13.- Vehículos totalmente eléctricos. 6.14.- Proyecto Movele. 6.15.- Redes eléctricas inteligentes (smart grids). 6.16.- Vehículos híbridos. 6.17.- Componentes clave de los vehículos híbridos. 6.18.- Características de un último modelo de automóvil híbrido. 6.19.- El coche eléctrico y otros vehículos ecológicos (NH3Car, trenes, 4x4). 6.20.- Últimos desarrollos en vehículos totalmente eléctricos o híbridos. 6.21.- Trenes híbridos. 6.22.- Vehículos con dispositivo para reducir las emisiones de CO2. 6.23.- Autobuses ecológicos. 6.24.- Producción de hidrógeno a partir de agua.


Capítulo 7 ENERGÍA DE ORIGEN MARINO (OLAS, MAREAS Y CORRIENTES).- 7.1.- Energía de los mares y océanos. 7.2.- Centrales undimotrices. 7.3.- Boyas de energía undimotriz. 7.4.- Aprovechamiento de la energía de las mareas. 7.5.- Centrales maremotrices. 7.6.- Turbinas marinas. 7.7.- Aprovechamiento del calor de los océanos.


Capítulo 8 LA FUSIÓN NUCLEAR COMO ENERGÍA RENOVABLE.- 8.1.- Conceptos básicos sobre la fusión nuclear. 8.2.- El hidrógeno en la fusión nuclear. 8.3.- Liberación de energía en la fusión nuclear. 8.4.- La fusión en caliente y el reactor experimental ITER. 8.5.- Confinamiento de la fusión nuclear.


Capítulo 9 LA ENERGÍA SOLAR.- 9.1.- El Sol como fuente de energía. 9.2.- Instalaciones para el aprovechamiento de la energía solar. 9.3.- Definición y componentes de una instalación solar térmica. 9.4.- Colectores solares térmicos. 9.5.- Funcionamiento de las instalaciones solares térmicas. 9.6.- Clasificación de los paneles solares térmicos. 9.7.- Paneles solares térmicos planos. 9.8.- Paneles solares térmicos de tubos de vacío. 9.9.- Depósitos-acumuladores solares. 9.10.- Otros componentes de las instalaciones solares térmicas. 9.11.- Instalaciones solares térmicas con paneles termodinámicos. 9.12.- Clasificación de las instalaciones solares térmicas según temperatura. 9.13.- Instalaciones solares termoeléctricas o de concentración. 9.14.- Concentración solar por captadores cilíndrico-parabólicos. 9.15.- Disco Stirling para concentración solar. 9.16.- Torres solares y espejos de orientación variable (helióstatos). 9.17.- Instalación de concentración solar. 9.18.- Ejemplo de planta termoeléctrica con tecnología cilíndrico-parabólica. 9.19.- Proyecto de la mayor planta solar termoeléctrica del mundo. Otros proyectos. 9.20.- Fabricación de los tubos absorbedores de calor. 9.21.- La energía solar fotovoltaica. 9.22.- El efecto fotoeléctrico (células fotovoltaicas). 9.23.- Silicio de grado solar. 9.24.- Células solares fotovoltaicas de otros materiales. 9.25.- Paneles solares fotovoltaicos. 9.26.- Instalaciones solares fotovoltaicas: aisladas, conectadas a la red y centrales fotovoltaicas. 9.27.- Componentes de las instalaciones solares fotovoltaicas. 9.28.- Cálculo de una instalación solar fotovoltaica. 9.29.- Sistemas solares fotovoltaicos de concentración. 9.30.- Nanopartículas de silicio para la fabricación de células fotovoltaicas de alto rendimiento. 9.31.- La energía solar fotovoltaica en el mundo.


Capítulo 10 LA ENERGÍA Y LAS UNIDADES DE MEDIDA.- 10.1.- Unidades SI. 10.2.- Múltiplos y submúltiplos decimales de las unidades SI. 10.3.- Unidades fuera del SI. 10.4.- Reglas de escrituras de nombres y símbolos de las unidades SI. 10.5.- Definición de energía. 10.6.- Unidades para medir la energía. 10.7.- Formas de energía. 10.8.- Energía cinética. 10.9.- Energía potencial. 10.10.- Fuentes energéticas. 10.11.- Eficiencia energética. 10.12.- Certificado energético de un edificio. 10.13.- Panorama energético nacional e internacional.