Energías renovables, todo un desafío.

Energías renovables todo un desafío.

Hola a todos.

 

Hablar sobre las energías renovables es crucial en la arquitectura passivhaus.

  1. Explicar los conceptos básicos: Vamos a definir qué son las energías renovables y por qué son importantes para la arquitectura sustentable.
  2. Tipos de energías renovables: Hablaremos de diferentes fuentes de energía renovable, como la solar, eólica, hidroeléctrica, geotérmica y biomasa. Veremos en qué consiste cada una y cómo se aplican en la arquitectura.
  3. Integración en la arquitectura: Destacaremos cómo se pueden integrar estas energías en los diseños arquitectónicos passivhaus para lograr edificios más eficientes y sostenibles.
  4. Ventajas y desafíos: Hablaremos sobre las ventajas de utilizar energías renovables, como la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero, y los desafíos asociados, como la variabilidad de la energía solar y eólica.
  5. Ejemplos prácticos: Ejemplos de edificios o proyectos que han implementado con éxito energías renovables en su diseño, destacando los beneficios obtenidos.

 

1. Conceptos Básicos: Las energías renovables.

Provienen de recursos que son naturalmente reabastecidos, como la luz solar, el viento, la lluvia, las mareas y el calor geotérmico. Estas fuentes de energía son inagotables a escala humana y tienen un menor impacto ambiental en comparación con los combustibles fósiles. Su importancia en la arquitectura sostenible radica en su contribución a la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero y a la creación de edificaciones más eficientes.

 

Las energías renovables, también conocidas como energías limpias o verdes, se derivan de fuentes naturales que son naturalmente reabastecidas, como la luz solar, el viento, la lluvia, las mareas y el calor geotérmico. Estas fuentes energéticas son inagotables a escala humana, lo que significa que su suministro nunca se agotará, a diferencia de los combustibles fósiles que son recursos finitos. Esta característica las convierte en una opción sostenible para satisfacer las necesidades energéticas a largo plazo.

La obtención de energía a partir de recursos renovables tiene un impacto ambiental considerablemente menor en comparación con la quema de combustibles fósiles. La generación de electricidad a partir de energía solar y eólica, por ejemplo, no produce emisiones de gases de efecto invernadero, uno de los principales impulsores del cambio climático. Por otro lado, el uso de energía geotérmica para calefacción y refrigeración elimina la necesidad de sistemas de calefacción y refrigeración que funcionan con combustibles fósiles.

En el contexto de la arquitectura sostenible, las energías renovables son fundamentales para la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero y para la creación de edificaciones más eficientes desde el punto de vista energético. La incorporación de sistemas de energía renovable en el diseño arquitectónico passivhaus permite minimizar la huella ambiental de los edificios al tiempo que aumenta su autosuficiencia energética. La implementación de tecnologías solares, eólicas, geotérmicas, entre otras, en combinación con estrategias de diseño pasivo, como el aprovechamiento de la luz natural y el control térmico, contribuye a la reducción de la demanda energética y la optimización del rendimiento ambiental de los edificios.

En resumen, las energías renovables son esenciales para la arquitectura sostenible, ya que no solo reducen el impacto ambiental de los edificios, sino que también promueven un uso más eficiente y responsable de la energía en línea con los objetivos de sostenibilidad global.

 

2. Las principales características de las energías renovables:

Las principales características de las energías renovables son:

  1. Son una fuente de energía limpia. A diferencia de los combustibles fósiles, las energías renovables no producen contaminantes ni sustancias tóxicas durante su generación. Esto significa que no contribuyen a la contaminación del aire, suelo o agua.
  2. Son renovables y sostenibles. A diferencia de los recursos fósiles que se agotan, las fuentes de energía renovable, como el sol, el viento, el agua o la biomasa, son inagotables y se regeneran de manera natural. Esto las convierte en una opción sostenible a largo plazo.
  3. Favorecen la diversificación de la matriz energética. La utilización de energías renovables permite reducir la dependencia de los combustibles fósiles y diversificar la fuente de energía de un país. Esto ofrece mayor seguridad energética y reduce la volatilidad de los precios energéticos.
  4. Generan empleo local. La implementación de proyectos de energías renovables implica la creación de empleo en el sector, tanto en la construcción como en la operación y mantenimiento de las instalaciones. Esto contribuye al desarrollo económico local y a la creación de empleo en áreas rurales.
  5. Son modulares y descentralizadas. Las energías renovables pueden ser implementadas en diferentes escalas, desde instalaciones a gran escala hasta sistemas individuales en hogares. Esto las hace flexibles y adaptables a diferentes necesidades y condiciones geográficas.
  6. Fomentan la innovación tecnológica. El desarrollo de energías renovables impulsa la investigación y el desarrollo de nuevas tecnologías más eficientes y económicas. Esto a su vez puede tener impactos positivos en otros sectores de la economía y fomentar el crecimiento tecnológico.

 

3. Tipos de Energías Renovables:

  • Energía solar: Se obtiene del sol a través de paneles fotovoltaicos para generar electricidad y paneles térmicos para generar calor. La energía solar es una de las fuentes de energía renovable más conocidas y ampliamente utilizadas. Se obtiene del sol a través de dos tecnologías principales: paneles fotovoltaicos y paneles térmicos.
    1. Paneles Fotovoltaicos: Estos dispositivos utilizan células solares para convertir la luz solar directamente en electricidad. Las células solares, comúnmente hechas de silicio, generan corriente eléctrica cuando los fotones de luz solar golpean la superficie del panel. La energía generada puede ser usada inmediatamente, almacenada en baterías para uso posterior, o alimentada a la red eléctrica. Esta tecnología es común en aplicaciones residenciales, comerciales e industriales, y su uso ha experimentado un rápido crecimiento como fuente de electricidad limpia y sostenible.
    2. Paneles Térmicos: Los paneles térmicos, también conocidos como colectores solares térmicos, capturan la energía del sol para calentar un fluido, como agua o anticongelante, que luego se utiliza para calentar el aire o el agua de un edificio, piscina u otras aplicaciones. Estos sistemas pueden ser utilizados para calefacción en zonas climáticas frías, para calentar agua sanitaria, o incluso para la generación de energía eléctrica mediante turbinas de vapor. Además, pueden ser integrados de forma eficiente en sistemas de calefacción por suelo radiante y otros sistemas de calefacción de bajo consumo, convirtiéndose en una alternativa limpia y económica.

    Ambas tecnologías de energía solar, fotovoltaica y térmica, ofrecen múltiples beneficios, incluida la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero, la generación de electricidad o calor de forma sostenible y la reducción de la dependencia de las fuentes de energía convencionales. Su implementación en proyectos de arquitectura pasiva y passivhaus permite la reducción significativa de la huella de carbono de los edificios y el aprovechamiento de una fuente de energía limpia e inagotable.

  • Energía eólica: Se produce a través del movimiento del viento con turbinas eólicas que generan electricidad.La energía eólica es una valiosa forma de energía renovable que se aprovecha del movimiento del viento para generar electricidad a través de turbinas eólicas. Estas turbinas consisten en grandes hélices montadas sobre torres, y su diseño permite la conversión de la energía cinética del viento en energía mecánica, la cual es posteriormente convertida en energía eléctrica. Aquí se describen con más detalle tanto el funcionamiento de las turbinas eólicas como los beneficios asociados a la energía eólica en la arquitectura passivhaus:Funcionamiento de las turbinas eólicas: Las turbinas eólicas capturan la energía cinética del viento a través de las aspas o hélices en movimiento. Cuando el viento hace girar las aspas, se genera un movimiento rotativo que a través de un eje, conectado a un generador eléctrico, produce electricidad. La electricidad generada puede utilizarse de forma local o ser inyectada a la red eléctrica para su distribución.Beneficios de la energía eólica en la arquitectura passivhaus:
    • Sostenibilidad: La generación de electricidad a través de energía eólica es una alternativa sostenible, ya que no produce emisiones de gases de efecto invernadero y contribuye a disminuir el impacto ambiental de los edificios.
    • Autoabastecimiento: La energía eólica permite que los edificios generen parte o la totalidad de su electricidad, lo que reduce su dependencia de fuentes de energía convencionales y sus correspondientes emisiones de carbono.
    • Compatibilidad con diseños pasivos: La integración de energía eólica en proyectos de arquitectura passivhaus es completamente factible, ya que no interferirá con las estrategias de diseño pasivo, como la orientación solar, la eficiencia energética y el aprovechamiento de la luz natural.

    En resumen, la energía eólica representa una contribución significativa a la sostenibilidad y eficiencia energética en la arquitectura passivhaus, al brindar una opción de generación de energía limpia, renovable y de bajo impacto ambiental.

  • Energía hidroeléctrica: Se obtiene del flujo del agua a través de presas que generan electricidad.La energía hidroeléctrica es una forma de energía renovable que se genera a partir del flujo del agua a través de presas, capturando la energía cinética del agua en movimiento para convertirla en electricidad. Aquí se detallan los principales aspectos relacionados con la obtención de energía hidroeléctrica y su relevancia en la arquitectura passivhaus:Obtención de energía hidroeléctrica: La energía hidroeléctrica se obtiene del flujo natural del agua, generalmente a través de la construcción de presas y embalses en ríos o corrientes de agua. El agua almacenada en el embalse se libera a través de compuertas controladas, lo que genera un flujo de agua a alta presión que hace girar las turbinas conectadas a generadores eléctricos. Estos generadores convierten la energía mecánica del movimiento del agua en electricidad, que puede ser utilizada localmente o transportada a través de la red eléctrica.Relevancia en la arquitectura passivhaus:
    • Sostenibilidad: La energía hidroeléctrica es una fuente de energía limpia y sostenible, ya que no produce emisiones de gases de efecto invernadero, contribuyendo a la reducción del impacto ambiental de los edificios.
    • Estabilidad energética: Dada su capacidad para generar una cantidad constante de energía a largo plazo, la hidroeléctrica proporciona estabilidad en términos de suministro eléctrico, lo que es crucial para satisfacer las necesidades energéticas de los edificios pasivos.
    • Integración en proyectos de arquitectura passivhaus: Aunque la implementación directa de energía hidroeléctrica en edificaciones individuales puede ser limitada, su contribución a nivel de red eléctrica y suministro energético a comunidades locales es beneficioso para apoyar el enfoque de diseño pasivo en la arquitectura sostenible.

    En resumen, la energía hidroeléctrica es una valiosa forma de energía renovable que contribuye a la sostenibilidad y eficiencia energética en la arquitectura passivhaus, al brindar una opción de generación de energía limpia, renovable y de impacto ambiental reducido.

  • Energía geotérmica: Se aprovecha el calor del interior de la Tierra para generar electricidad y calefacción.La energía geotérmica es una forma de energía renovable que aprovecha el calor natural del interior de la Tierra para generar electricidad y proporcionar calefacción. Aquí se detallan los aspectos fundamentales de la generación de energía geotérmica y su relevancia en la arquitectura passivhaus:Generación de energía geotérmica: La energía geotérmica aprovecha el calor contenido dentro de la Tierra, que se manifiesta en forma de vapor o agua caliente. Esto suele lograrse a través de la perforación de pozos geotérmicos profundos que permiten alcanzar capas subterráneas con temperaturas elevadas. El vapor o agua caliente emergente se utiliza para generar electricidad a través de turbinas conectadas a generadores eléctricos. Además, este calor geotérmico también se puede emplear directamente para calefacción y aplicaciones industriales.Relevancia en la arquitectura passivhaus:
    • Calefacción eficiente: La energía geotérmica es un sistema de calefacción muy eficiente, ya que el calor proveniente del interior de la Tierra puede utilizarse directamente para calentar edificios sin recurrir a combustibles fósiles. En el contexto de la arquitectura passivhaus, la combinación de energía geotérmica con estrategias de diseño pasivo puede optimizar la eficiencia energética y reducir la dependencia de sistemas de calefacción convencionales.
    • Generación de electricidad: La energía geotérmica también puede utilizarse para generar electricidad, contribuyendo así a la autogeneración de energía por parte de edificaciones y comunidades, lo que es coherente con el enfoque de diseño sostenible y la reducción de la huella de carbono.
    • Sostenibilidad: Al ser una fuente de energía limpia y renovable, la energía geotérmica tiene un impacto ambiental reducido y es compatible con los principios de sostenibilidad y respeto por el medio ambiente que caracterizan a la arquitectura pasiva y sostenible.

    En resumen, la energía geotérmica es una valiosa alternativa para la generación de electricidad y calefacción en la arquitectura passivhaus, al aprovechar el calor natural del interior de la Tierra y contribuir así a la eficiencia energética, la sostenibilidad y la reducción de emisiones de carbono.

  • Energía de la biomasa: Proviene de materia orgánica, como residuos agrícolas o forestales, mediante su combustión o bioprocesos para generar calor o electricidad.La energía de la biomasa es una forma de energía renovable que proviene de la materia orgánica, como residuos agrícolas, forestales, cultivos energéticos y desechos orgánicos, mediante su combustión o bioprocesos para generar calor o electricidad. A continuación, se desarrolla este punto y se aborda su relevancia en la arquitectura passivhaus:Obtención de energía de la biomasa: La energía de la biomasa se obtiene a través de diferentes formas, como la combustión directa de residuos forestales o agrícolas para producir calor, la fermentación de materiales orgánicos para la generación de biogás, la producción de biocombustibles líquidos a partir de cultivos energéticos, y la generación de electricidad a partir de biomasa a través de procesos como la gasificación o la quema controlada. La energía de la biomasa es versátil y puede adaptarse a una amplia gama de aplicaciones energéticas.Relevancia en la arquitectura passivhaus:
    • Fuente de calor renovable: En edificaciones passivhaus, la biomasa puede utilizarse como fuente de calor a través de sistemas de calefacción de biomasa, como estufas, calderas o sistemas de calefacción central. Esta forma de calefacción renovable puede integrarse eficazmente en el diseño pasivo de edificaciones, permitiendo reducir la dependencia de sistemas convencionales y fomentando el uso de una fuente de energía limpia y sostenible.
    • Electricidad sostenible: La generación de electricidad a partir de la biomasa también puede integrarse en la arquitectura passivhaus, contribuyendo a la autogeneración de energía y reduciendo la dependencia de fuentes convencionales. Estos sistemas pueden emplearse en combinación con otras tecnologías de energía renovable para mejorar la eficiencia energética y reducir el impacto ambiental de los edificios.
    • Gestión de residuos: Además de contribuir a la generación de energía, el uso de biomasa también puede ayudar a gestionar de manera sostenible los residuos orgánicos, reduciendo la necesidad de vertederos y promoviendo prácticas ambientales más responsables.

    En resumen, la energía de la biomasa ofrece una alternativa sostenible para la generación de calor y electricidad en la arquitectura passivhaus, al aprovechar materiales orgánicos renovables y contribuir así a la eficiencia energética, la sostenibilidad y la reducción de emisiones de carbono.

  •  

    4. Integración en la Arquitectura:

     

    Las energías renovables pueden integrarse eficazmente en el diseño arquitectónico passivhaus a través de una variedad de estrategias que optimizan la eficiencia energética y la sostenibilidad de los edificios. A continuación, se detallan las formas en que las energías renovables pueden ser integradas de manera efectiva en la arquitectura passivhaus:

    1. Instalación de paneles solares fotovoltaicos en tejados: Los paneles solares fotovoltaicos se pueden incorporar en los tejados de los edificios para aprovechar la luz solar y generar electricidad limpia. Esta instalación puede adaptarse a la geometría y configuración del edificio, optimizando el aprovechamiento de la radiación solar. La electricidad generada por estos paneles puede abastecer el consumo eléctrico del edificio o ser exportada a la red eléctrica.
    2. Implementación de sistemas de captación de agua de lluvia: Los sistemas de captación y almacenamiento de agua de lluvia pueden ser integrados en el diseño pasivo de edificaciones para el uso en funciones no potables, como riego, lavado, y sistemas de refrigeración. Estos sistemas ayudan a reducir la demanda de agua tratada y disminuyen la dependencia de fuentes de agua convencionales.
    3. Uso de sistemas de calefacción y refrigeración geotérmica: Los sistemas de calefacción y refrigeración geotérmica aprovechan el calor natural del subsuelo para calefacción en invierno, refrigeración en verano, y suministro de agua caliente sanitaria. Mediante intercambiadores de calor enterrados, estos sistemas son altamente eficientes y sostenibles, y pueden integrarse en edificaciones passivhaus para optimizar su rendimiento energético.
    4. Incorporación de ventanas y materiales de construcción que maximicen la luz natural y el calor pasivo: El diseño de edificaciones passivhaus puede incluir ventanas de alta eficiencia energética y materiales de construcción que maximicen la entrada de luz natural y la retención del calor pasivo. Esta estrategia de diseño solar pasivo permite minimizar la necesidad de iluminación artificial y calefacción convencional, reduciendo así el consumo energético y las emisiones de carbono.

    La integración de estas tecnologías y estrategias en el diseño arquitectónico passivhaus no solo ofrece edificios más eficientes y sostenibles, sino que también contribuye a la reducción del impacto ambiental y a la promoción de un enfoque de vida más respetuoso con el medio ambiente.

  •  

    5. Ventajas y Desafíos: Las energías renovables presentan numerosas ventajas significativas, pero también deben hacer frente a desafíos relevantes. Aquí se abordan tanto las ventajas como los desafíos asociados con las energías renovables:Ventajas de las energías renovables:

    • Reducción de emisiones de carbono: Las energías renovables, al no generar emisiones de gases de efecto invernadero durante su operación, contribuyen a la lucha contra el cambio climático y a la mitigación de la contaminación atmosférica.
    • Autonomía energética: El aprovechamiento y generación de energía a partir de fuentes renovables puede reducir la dependencia de fuentes fósiles importadas, lo que fortalece la seguridad energética de un país y las comunidades locales.
    • Creación de empleo en el sector verde: El desarrollo, la instalación y el mantenimiento de infraestructuras de energías renovables generan empleo en el sector verde, impulsando la economía local y la creación de oportunidades laborales.
    • Protección del medio ambiente: Las energías renovables contribuyen a la preservación de la biodiversidad, la reducción de la contaminación del aire y del agua, y la minimización de la huella ambiental de la generación de energía.

    Desafíos de las energías renovables:

    • Variabilidad de la generación de energía solar y eólica: La generación de energía solar y eólica está sujeta a variaciones naturales, como la luz solar intermitente y la variabilidad del viento, lo que puede suponer un desafío en la gestión de la red eléctrica.
    • Infraestructura adecuada para el almacenamiento y distribución: Se requiere una infraestructura eficiente para almacenar la energía generada y distribuirla a los consumidores de manera efectiva, especialmente teniendo en cuenta las fluctuaciones en la generación de energía renovable.
    • Limitada disponibilidad de ciertos recursos renovables en ciertas regiones: Algunas fuentes de energía renovable, como la energía geotérmica o la energía de las mareas, pueden estar limitadas a ciertas regiones geográficas, lo que plantea desafíos en áreas con menor potencial para ciertas tecnologías renovables.

    En resumen, las energías renovables ofrecen numerosas ventajas en términos de mitigación del cambio climático, independencia energética, creación de empleo y protección del medio ambiente, pero también enfrentan desafíos en la gestión de su variabilidad, la necesidad de infraestructuras adecuadas y sus limitaciones geográficas. Estos aspectos destacan la importancia de abordar y superar los desafíos para fortalecer la adopción y el aprovechamiento de las energías renovables a nivel global.

  •  

    Ejemplos Prácticos: Se pueden explicar ejemplos concretos de edificaciones o proyectos que han implementado eficazmente energías renovables, como edificios de oficinas con sistemas solares integrados, viviendas pasivas que utilizan bombas de calor geotérmicas para calefacción y refrigeración, parques eólicos que suministran electricidad a comunidades locales, entre otros casos de éxito.

    Ejemplos concretos de edificaciones y proyectos que han implementado eficazmente energías renovables:

    1. Oficinas con sistemas solares integrados: El edificio de oficinas “One Angel Square” en Manchester, Reino Unido, es un ejemplo destacado. Este edificio se ha diseñado con un techo revestido de paneles solares fotovoltaicos, así como una fachada ventilada que incorpora células fotovoltaicas para maximizar la generación de electricidad a partir de la energía solar.
    2. Viviendas pasivas con bombas de calor geotérmicas: El Proyecto Solcer House en Gales, Reino Unido, es una vivienda pasiva que se beneficia de una bomba de calor geotérmica para calefacción y refrigeración. Esta casa incorpora técnicas de construcción innovadoras y un sistema de energía geotérmica eficiente para lograr un alto nivel de autogeneración de calor y electricidad.
    3. Parques eólicos que suministran electricidad a comunidades locales: El parque eólico Hornsdale en Australia Meridional es un ejemplo de un proyecto a gran escala que suministra electricidad a numerosas comunidades locales. Este parque eólico ha demostrado ser un éxito en la generación de energía limpia y renovable, reduciendo la dependencia de fuentes de energía convencionales.
    4. Incorporación de energía geotérmica en edificaciones comerciales: El Empire State Building en Nueva York ha llevado a cabo un ambicioso proyecto de renovación que incluyó la implementación de bombas de calor geotérmicas para calefacción y refrigeración. Esta tecnología innovadora ha mejorado significativamente la eficiencia energética del edificio y ha reducido su huella de carbono.
    5. Integración de tecnologías fotovoltaicas en edificaciones públicas: El Centro de Convenciones de Los Ángeles (LA Convention Center) ha instalado más de 2,5 megavatios de paneles solares fotovoltaicos en su cubierta, lo que ha permitido un importante ahorro en costos energéticos y una reducción significativa de las emisiones de carbono.

    Estos ejemplos muestran cómo las energías renovables se han aplicado con éxito en una variedad de proyectos, desde edificaciones comerciales y residenciales hasta parques eólicos a gran escala, demostrando su viabilidad y eficacia en la generación de energía limpia y sostenible. Estos casos de éxito resaltan el potencial de las energías renovables para abordar los desafíos energéticos y medioambientales a nivel local y global.

    Energías renovables todo un desafío. Esperamos que os haya gustado. Mil gracias por seguirnos.

    Hasta pronto!!

     

Deja un comentario

Este sitio usa Akismet para reducir el spam. Aprende cómo se procesan los datos de tus comentarios.