Sinopsis

En este libro se estudia el mundo de la energía desde un punto de vista práctico y técnico, con una gran profusión de esquemas, diagramas de flujo, gráficos, fotografías, etc. Se dedican amplios capítulos a cada una de las energías renovables (biomasa, eólica, geotérmica, solar, hidráulica, etc.) y las tecnologías más actuales para desarrollarlas y aplicarlas. En la primera parte del libro se estudia el cambio climático, sus causas, consecuencias y posibles soluciones (la lluvia ácida, el efecto invernadero, la capa de ozono).En la segunda parte se entra en materia con lasenergíaslimpias. Se trata cadauna deellas consus fundamentos, tecnologías yaplicaciones. La investigación y desarrollo en el campo de las energías renovables avanza de forma continua y pronto serán rentables sin necesidad de subvenciones. Se citan los últimos adelantos que se han producido en el sector, e incluso los que se están investigando en la actualidad.

Este tratado 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., pero sobre todo es muy adecuado para cursos de formación. Al final de cada capítulo se incluyen unos ejercicios y casos prácticos. De esta forma el lector puede comprobar su nivel de conocimientos.

Índice

Capítulo 1. EL CAMBIO CLIMÁTICO: CAUSAS, CONSECUENCIAS Y SOLUCIONES. 1.1.- El cambio climático. 1.2.- Informe del Panel Intergubernamental del Cambio Climático. 1.3.- Resumen del Informe sobre el CAMBIO CLIMÁTICO. 1.4.- Causas del cambio climático. 1.5.- Impacto, adaptación y vulnerabilidad ante el cambio climático. 1.6.- Consecuencias del cambio climático. 1.7.- Pruebas actuales del cambio climático y efectos futuros. 1.8.- Medidas para reducir los efectos del cambio climático. 1.9.- Reducción de las emisiones a la atmósfera. 1.10.- Ampliación de la superficie forestal. 1.11.- Cambio de estilo de vida y de normas. 1.12.- Medidas de adaptación. 1.13.- Logros y desafíos. 1.14.- Ejercicios y casos prácticos correspondientes al capítulo 1.

Capítulo 2. LA LLUVIA ÁCIDA, EL EFECTO INVERNADERO, LA CAPA DE OZONO, EL CICLO DEL CARBONO Y LA HUELLA ECOLÓGICA. 2.1.- Introducción. 2.2.- La lluvia ácida. 2.3.- Combustibles más respetuosos para evitar la lluvia ácida. 2.4.- Impacto ambiental de la lluvia ácida. 2.5.- La lluvia ácida y sus efectos sobre personas, bosques, etc. 2.6.- Acciones individuales para luchar contra la lluvia ácida. 2.7.- El efecto invernadero. 2.8.- Causas y consecuencias del efecto invernadero. 2.9.- El ciclo del carbono. 2.10.- El efecto invernadero y el ciclo del carbono. 2.11.- La capa de ozono. 2.12.- Principales gases de efecto invernadero. 2.13.- Otros gases de efecto invernadero. 2.14.- El potencial del calentamiento global (PCG). 2.15.- El cambio climático y el desarrollo sostenible. 2.16.- Acciones para evitar el cambio climático. 2.17.- El Protocolo de Kyoto. 2.18.- La huella ecológica y las Naciones Unidas. 2.19.- Informe sobre Desarrollo Humano 2014. La lucha contra el cambio climático: Solidaridad frente a un mundo dividido. 2.20.- Huella del carbono. 2.21.- Informes Planeta Vivo de WWF y el Índice de Planeta Vivo (IPV). 2.22.- La huella hídrica y el agua virtual. 2.23.- Último informe IPV (Índice Planeta Vivo). 2.24.- Ejercicios y casos prácticos resueltos del capítulo 2.

Capítulo 3. EL EFECTO POSITIVO DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES SOBRE EL CAMBIO CLIMÁTICO.3.1.- Las energías renovables y los problemas creados por los combustibles fósiles.3.2.- Energías renovables: definición e historia. 3.3.- Principalesfuentes deenergía renovable.3.4.- Ventajas e inconvenientes de las energías renovables.3.5.- Comparación de las energías renovables con las fósiles. 3.6.- Ejercicios y casos prácticos resueltos del capítulo 3.

Capítulo 4. LA BIOMASA. 4.1.- Orígenes y clasificación de la biomasa. 4.2.- Expectativas de la biomasa (FAO). 4.3.- La fotosíntesis. 4.4.- La biomasa como fuente energética. 4.5.- La soja como biocombustible. 4.6.- El trigo como biocombustible. 4.7.- Producción de biomasa a partir de la celulosa. 4.8.- El girasol como biocombustible. 4.9.- La palma como biocombustible. 4.10.- La caña de azúcar como biocombustible. 4.11.- El maíz como biocombustible. 4.12.- Remolacha azucarera. 4.13.- La colza como biocombustible. 4.14.- Proceso para la obtención de etanol a partir de cereales (grano y celulosa (Abengoa Bioenergía). 4.15.- Usos del bioetanol (Abengoa Bioenergía). 4.16.- Transformación de la biomasa en energía. 4.17.- Obtención de biocarburantes a partir de residuos de la extracción del aceite de las aceitunas. 4.18.- Tipos y aplicaciones de la biomasa (gas metano, bioetanol y biodiesel). 4.19.- Proyecto PROBIOGÁS. 4.20.- El compostaje para aprovechamiento de residuos orgánicos. 4.21.- Desarrollos recientes para aumentar el rendimiento de las biomasas. 4.22.- Biodiesel: obtención y aplicaciones. 4.23.- Plantas y árboles transgénicos para la producción de biomasa. 4.24.- Bioetanol: obtención y aplicaciones.4.25.- Instalaciones de biogás en combinación con plantas de cogeneración. 4.26.- Biocombustibles en la aviación comercial. 4.27.- Calderas domésticas de biomasa para calefacción y ACS (agua caliente sanitaria). 4.28.- La biomasa como combustible. 4.29.- Características de los pellets. 4.30.- Instalación para producir electricidad a partir de paja de cereales. 4.31.- Técnicas híbridas (energía solar y biomasa). 4.32.- Biocombustibles de segunda generación (la jatrofa). 4.33.- Producción de biodiesel a partir de soja. 4.34.- Ejercicios y casos prácticos resueltos del capítulo 4.

Capítulo 5. ENERGÍA DE ORIGEN GEOTÉRMICO. 5.1.- Energía geotérmica. 5.2.- Las leyes de la termodinámica. 5.3.- Ejemplos de instalaciones geotérmicas. 5.4.- Principio de funcionamiento de la bomba de calor. 5.5.- El gradiente geotérmico. 5.6.- Rendimiento de una bomba de calor. 5.7.- Ejemplos de bombas de calor integradas en sistemas energéticos. 5.8.- Clasificación de la energía geotérmica. 5.9.- Yacimientos geotérmicos. 5.10.- Gradiente térmico del interior de la tierra. 5.11.- Usos directos de la energía geotérmica. 5.12.- Términos energía geotérmica (Fuente: Redes Cepalcala). 5.13.- Ejercicios y casos prácticos resueltos del capítulo 5.

Capítulo 6 EL AGUA COMO FUENTE DE ENERGÍA. 6.1.- El agua: composición y propiedades. 6.2.- Energía hidráulica en sus diferentes formas. 6.3.- Centrales hidroeléctricas. 6.4.- Turbinas en las centrales hidroeléctricas. 6.5.- Generadores eléctricos. 6.6.- Características principales de las centrales hidroeléctricas. 6.7.- Tipos de centrales hidroeléctricas (principio de funcionamiento). 6.8.- Minicentrales hidroeléctricas. 6.9.- Centrales hidro-eléctricas de gran potencia. 6.10.- Centrales hidráulicas reversibles. 6.11.- Centrales hidroeléctricas en el mundo. 6.12.- Ventajas e inconvenientes de las centrales hidroeléctricas. 6.13.- Centrales hidráulicas de paso. 6.14.- Bombeo del agua con energía solar. 6.15.- Ejercicios y casos prácticos resueltos del capítulo 6.

Capítulo 7 LA ENERGÍA EÓLICA. 7.1.- Capas de la atmósfera. 7.2.- El viento. 7.3.- Aprovechamiento de la energía del viento. 7.4.- Los aerogeneradores. 7.5.- Especificacionesde un aerogenerador.7.6.- Parques eólicos. 7.7.- Ventajas e inconvenientes de los parques eólicos. 7.8.- Parque eólico West of Duddon Sands. 7.9.- Centrales hidroeólicas. 7.10.- Aerogeneradores de prestaciones menores (viviendas aisladas, granjas y pequeñas comunidades).7.11.- Aerogeneradores flotantes y parques eólicos (offshore). 7.12.- Proyecto FLOATGEN. 7.13.- La energía eólica en el mundo.7.14.- Repotenciación de parques eólicos. 7.15.- La “Torre del Viento”. 7.16.- Fomento de la energía eólica marítima por parte de la Unión Europea. 7.17.- Ejercicios y casos prácticos resueltos del capítulo 7.

Capítulo 8 EL HIDRÓGENO Y LAS PILAS DE COMBUSTIBLE. 8.1.- El hidrógeno: presencia en la tierra y en el universo. 8.2.- El hidrógeno desde el punto de vista energético. 8.3.- Métodos para la obtención de hidrógeno. 8.4.- Aplicaciones del hidrógeno. 8.5.- Pilas de combustible. 8.6.- Factores que influyen en el funcionamiento de las pilas de combustible. 8.7.- Tipos de pilas de combustible. 8.8.- Pilas de combustible reversibles. 8.9.- Pilas de combustible según su aplicación. 8.10.- Producción de hidrógeno a partir de agua. 8.11.- Especificaciones técnicas de una pila de combustible. 8.12.- Ejercicios y casos prácticos resueltos del capítulo 8.

Capítulo 9 ENERGÍA DE ORIGEN MARINO (OLAS, MAREAS Y CORRIENTES). 9.1.- Energía de los mares y océanos. 9.2.- Centrales undimotrices. 9.3.- Boyas de energía undimotriz. 9.4.- Aprovechamiento de la energía de las mareas. 9.5.- Centrales maremotrices. 9.6.- Turbinas marinas. 9.7.- Aprovechamiento del calor de los océanos. 9.8.- Ejercicios prácticos resueltos del capítulo 9.

Capítulo 10 LA FUSIÓN NUCLEAR COMO ENERGÍA RENOVABLE. 10.1.- Conceptos básicos sobre la fusión nuclear. 10.2.- El hidrógeno en la fusión nuclear.10.3.- Liberación de energía en la fusión nuclear. 10.4.- La fusión en caliente y el reactor experimental ITER. 10.5.- La fusión nuclear en frío. 10.6.- Confinamiento de la fusión nuclear.10.7.- El Laboratorio Nacional de Fusión (CIEMAT). 10.8.- ejercicios prácticos resueltos del capítulo 10.

CAPÍTULO 11 LA ENERGÍA SOLAR. 11.1.- El Sol como fuente de energía. 11.2.- Composición del Sol. 11.3.- Instalaciones para el aprovechamiento de la energía solar. 11.4.- Definicióny componentes de una instalación solartérmica. 11.5.- El Código Técnico de la Edificación (CTE) y las instalaciones solares térmicas.11.6.- Colectores solares térmicos. 11.7.- Funcionamiento de las instalaciones solares térmicas. 11.8.- Clasificación de los paneles solares térmicos. 11.9.- Paneles solares térmicos planos. 11.10.- Paneles solares térmicos de tubos de vacío. 11.11.- Paneles solares híbridos (térmicos y fotovoltaicos). 11.12.- Depósitos-acumuladores solares.11.13.- Otros componentes de las instalaciones solares térmicas. 11.14.- Instalaciones solares térmicas con paneles termodinámicos. 11.15.- Clasificación de las instalaciones solares térmicas según temperatura. 11.16.- Almacenamiento de energía térmica. 11.17.- Instalaciones solares termoeléctricas o de concentración. 11.18.- Concentración solar por captadores cilíndrico-parabólicos. 11.19.- Instalaciones solares cilíndrico-parabólicas para la producción de frío y calor. 11.20.- DiscoStirling paraconcentración solar.11.21.- Instalaciones con torre y espejos de orientación variable (concentración solar de alta temperatura). 11.22.- La energía solar fotovoltaica.11.23.- El efecto fotoeléctrico (células fotovoltaicas). 11.24.- El grafeno y la energía solar. 11.25.- Silicio de grado solar. 11.26.- Células solares fotovoltaicas de otros materiales. 11.27.- Paneles solares fotovoltaicos. 11.28.-Instalaciones solaresfotovoltaicas: aisladas,conectadas ala redy centrales fotovoltaicas.11.29.- Componentes de las instalaciones solares fotovoltaicas. 11.30.- Cálculo de una instalación solar fotovoltaica. 11.31.- Sistemas solares fotovoltaicos de concentración. 11.32.- Sistema portátil de desalinización de agua con energía solar. 11.33.- Otras aplicaciones fotovoltaicas.11.34.- Paneles solares fotovoltaicos de segunda y tercera generación. 11.35.- Láminas nanosolares. 11.36.- Rentabilidad de la energía solar. 11.37.- Paridad de red (grid parity) y redes inteligentes (smart grids). 11.38.- Ejercicios prácticos resueltos del capítulo 11.

ANEXO 1. BIBLIOGRAFÍA SOBRE CAMBIO CLIMÁTICO, ENERGÍAS RENOVABLES, EFICIENCIA ENERGÉTICA, ETC.