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Caso Práctico: cogeneración y trigeneración
Una planta térmica, gas, carbón y nuclear, transforma el calor en energía eléctrica.
Puesto que las plantas generadoras se encuentran habitualmente lejos del consumidor final
gran parte del calor generado se pierde, bien por las torres de refrigeración o, en el caso
de la energía nuclear, en muchos casos, se transfiere el calor sobrante al mar.
La idea de transmitir excedente de calor a sistemas de calefacción urbana no es nueva.
Cientos de miles de edificios en Nueva York reciben calor de la planta térmica Con Edison.
Los sistemas de calefacción urbana son habituales en países de Europa del Este.
El principio de suministrar tanto calor como energía eléctrica desde una sola planta
recibe el nombre de “cogeneración” o sistema combinado de calor y electricidad.
Así se consigue incrementar eficiencia y rendimiento de la planta del habitual 40-50%
a un 60-80%. Con ello, se pierde mucha menos energía generada por combustión.
No obstante, en algunas ocasiones el excedente de calor no va a ser necesario
particularme en países con climas más calurosos.
Una de las soluciones para estos casos es la trigeneración o poligeneración. Este tercer componente se llama refrigeración urbana.
La planta generadora utiliza un sistema de producción de frío por absorción de calor
diferente del proceso de refrigeración por compresión que se da en las maquinas de aire acondicionado o refrigeradores.
Otros beneficios medioambientales pueden alcanzarse con el uso de fuentes renovables
en vez de recursos fósiles en el proceso de generación. Las fuentes renovables
pueden ser: biogas, biomasa, energía solar o energía geotérmica.
Caso Práctico: Residenze Rione Rinasciomento, Roma, Italia.
En el centro del proyecto que ocupa una superficie de 84 ha está el «Energy Park»,
un complejo de trigeneración que suministra aprox. dos tercios de la demanda energética
de los bloques de viviendas que se encuentran en las inmediaciones.
Cada apartamento dispone de una conexión a la red urbana de agua para suministrar calor radiante
durante el invierno, y agua fría para refrigeración durante los meses de verano.
Todas las fuentes de energía son renovables. Quizá la mayor innovación sea la geotermia.
Estamos en la zona de la central donde se concentra la mayor parte de energía y desde donde se distribuye.
Aquí a mi izquierda se encuentra la terminal receptora geotérmica y sus contenedores.
Estos en particular vienen de un campo geotérmico en el que disponemos de 200 sondas
y que captan energía a una profundidad de más de 150 metros.
Llega aquí por aquellos huecos que se pueden observar en la pared exterior.
Entonces, gracias a los intercambiadores de calor, las sondas transfieren el calor a esta maquinaria.
Esto nos permite generar una gran cantidad de energía a partir de fuentes renovables.
La geotermia, es bastante útil ya que nos permite recuperar calor. Muy bueno.
Un ejemplo. Un ascensor traslada personas desde la planta baja a la sexta planta.
Con un sistema de propulsión tradicional, la persona sube en la planta baja, acciona el motor del ascensor
y este funciona hasta llegar hasta la sexta planta.
Gracias al uso de geotermia, el consumo se reduce como si el punto de partida fuera la 1ª o 2ª planta.
Así pues, usamos menos energía. Utilizamos el calor que ganamos al subsuelo.
El subsuelo actúa como almacén energético. Podemos disponer de calor a 18-20ºC.
La bomba de calor incrementa la temperatura hasta 30-35ºC para distribución.
¡Esto significa un incremento de 15ºC!
Si no ganamos calor del subsuelo, tendremos que conseguirlo de otra forma,
incrementar de 0ºC a 35ºC la temperatura es un reto, y además, habrá que pagarlo.
Esta es la gran ventaja de la energía geotérmica; utiliza energía calorífica que
de otro modo, se perdería.
Para producir electricidad, estos generadores utilizan aceites de origen vegetal.
El calor que se genera en los motores diesel también se recupera.
Estos motores funcionan con aceite vegetal que proviene de la planta Jatropha.
Actualmente, generamos al mismo tiempo electricidad y energía térmica.
Este hecho representa una gran ventaja ya que al genera electricidad se produce
un excedente de calor se suministra a la red caliente doméstica para las viviendas.
De no ser así, toda esa energía térmica se perdería desintegrándose en la atmósfera.
Estaríamos contribuyendo a la contaminación del aire en vez de utilizarlo como un recurso
para producir agua caliente en las viviendas.
Obtenemos calor del refrigerante que la máquina necesita para funcionar,
y hemos instalado equipamiento que nos permite recupera calor de los gases emitidos.
Los gases emitidos por este cogenerador se emiten a 400ºC, 500ºC y 600ºC.
Estos gases se hacen circular por un módulo de intercambio de calor. Por los tubos circula
agua que los gasos calientan. Después, los gases se liberan a la atmósfera.
Prácticamente lo que se hace es pasar los gases por un catalizador que transforma
los NX en urea y agua. También filtramos partículas y sustancias contaminantes. 0:07:30.100,0:07:40.000 Este proyecto ha contemplado aspectos de energía, medioambientales y contra ruido.
El sistema de escape está insonorizado acústicamente en una cámara especial, para
poder asegurar las mejores prestaciones medioambientales y acústicas para los
parques de viviendas situados encima y para asegurar el bienestar de quienes los habitan.
Debemos asegurar que las viviendas no estén expuestos a contaminación acústica o
escapes, y al mismo tiempo garantizar la suficiencia energética para los usuarios.
Junto a la energía geotérmica y procedente de biodiesel hay paneles fotovoltaicos.
El mismo proceso de construcción de las viviendas se ha hecho muy eficientemente.
El parque energético genera aprox. 6.500 Megavatios hora al año de renovables
al mismo tiempo, se reducen las emisiones de CO2 de las viviendas en un 70%
si se compara a la generación tradicional de energía. �