ÁREA INVESTIGACIÓN Y DESARROLLOTambién han habido grandes avances en la producción primaria de fuentesalternativas, mediante el desarrollo, por ejemplo, de captadores solares dediversas características para conversión directa en energía eléctrica (célulasfotovoltaicas) o bien para aprovechamiento térmico (concentradores de tipoparabólico).2.3) I+D en el transporte de energíaEl transporte de energías es diverso según su origen. En el tema de energía dehidrocarburos, éstos generalmente se transportan en ductos, aunque existentambién alternativas de transporte terrestre y acuático que en algunos casos sonimportantes. Existe cierta investigación y desarrollo en medios de transportes dehidrocarburos de manera más segura y confiable, en general se está requiriendoel uso de embarcaciones de doble casco y otras medidas para prevenir desastresnaturales como el recientemente ocurrido en las costas de Galicia (España).También hay bastante investigación y desarrollo en el área de transporte deenergía eléctrica, donde intervienen variables tales como el uso de corrientealterna o continua, diversos niveles de voltaje y ubicación de estacionestransformadoras y rectificadoras.En general el transporte de energía eléctrica es sencillo, aunque resulta muyvulnerable en determinadas configuraciones, por lo que se investigan ydesarrollan mejores esquemas de transporte y distribución que minimicen elriesgo (apagones) en regiones relevantes.2.4) I+D en la transformación de una energía en otraEn general las energías primarias, tal como se encuentran en la naturaleza, noson directamente aprovechables, por lo que tienen que ser transformadas enotros tipos de energías. Por ejemplo, la energía hidráulica (debida a la presenciade masas de agua elevadas) se transforma en energía mecánica haciendo girarun molino de agua o una turbina, la que a su vez transforma la energía mecánicaen eléctrica al hacer girar un generador eléctrico. En el caso nuclear, la energíanuclear se transforma en energía térmica dentro de un reactor, con lo cual secalienta agua que se evapora, y ésta hace girar una turbina de vapor, conectada aun generador eléctrico.Todos estos procesos de transformación no son perfectamente eficientes (unafracción de energía se pierde en la transformación) y existe por lo tanto ungran esfuerzo en I+D para lograr transformaciones cada vez más eficientes. Losavances tecnológicos en cuanto a eficiencia de transformación han sido muygrandes en varias áreas, y actualmente se encuentran en desarrollo mecanismosde transformación de alta eficiencia.Valga como ejemplo el caso de los motores híbridos para automóviles, queutilizan la energía térmica producida por la combustión (ya sea de hidrocarburoso de hidrógeno) para alimentar acumuladores que luego alimentan motoreseléctricos para producir el movimiento del vehículo. Esta combinación,aparentemente más compleja, produce un aumento de la eficiencia global, encomparación con un motor convencional de combustión interna para producciónde energía mecánica.
ÁREA INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO2.5) I+D en el uso de energíaEl uso final de la energía es también un área donde la I+D está en continuaevolución. En general la energía se usa para producir movimiento, luz, y calor ypara diversos procesos industriales que aprovechan estas formas de energía.Si se toma como ejemplo la iluminación, se puede entender claramente losavances que la investigación y el desarrollo han logrado (y continúan logrando)en cuanto a mejoramiento de eficiencia, durabilidad y calidad de las fuentesluminosas.Hace poco más de un silo la iluminación se producía con la emisión de llamas degas u otras sustancias, luego se desarrollaron las lámparas eléctricas de filamentode tungsteno en vacío o gas inerte, posteriormente las lámparas fluorescentes, ymás recientemente una gran variedad de lámparas con gases halógenos, vaporde mercurio, etc, que permiten obtener luces de varias tonalidades espectrales,de mayor o menor intensidad lumínica (inclusive regulables) y con un ahorroenergético considerable.2.6) I+D en la maximización de eficienciaLa maximización de la eficiencia energética es un objetivo que abarca todas lasetapas relativas a la producción, transformación y uso de la energía, y ya se hanmencionado algunos ejemplos donde la I+D aporta significativamente en estesentido.Hay sin embargo, un aspecto muy importante, que tiene que ver con la variacióntemporal en cuanto a producción y consumo de la energía. En general laproducción de energía no es constante en el tiempo para todas las fuentes. Porejemplo, la producción de energía eléctrica de origen nuclear o fósil puedemantenerse constante en el tiempo, si se cuenta con los combustibles necesarios,pero es imposible producir energía hidráulica, solar o eólica de maneraconstante, ya que estas energías dependen de fenómenos naturales que no sonconstantes en el tiempo. Del mismo modo, el consumo de energía tampoco esconstante en el tiempo, teniendo picos estacionales (como el mayor consumode gas para calefacción en el invierno), diarios (mayor consumo eléctrico parailuminación nocturna) o de otra naturaleza (por ejemplo, en ciertas industriaselectro-intensivas, como la del aluminio, que producen lingotes de maneradiscontinua).En un esquema integrado, es factible utilizar ciertas fuentes de energía demanera continua (de “base”) para almacenar energía que será utilizada de maneradiscontinua (de “pico”). Un caso concreto en nuestro país es la Central Nuclear deEmbalse, que funciona al 100% todo el tiempo, y en aquellos momentos en queel consumo no puede absorber esta producción, se utiliza la energía sobrantepara bombear agua a un reservorio (Cerro Pelado) que luego podrá ser turbinadacuando aumenta el consumo.La utilización apropiada de las distintas fuentes energéticas, teniendo en cuentalas variaciones temporales en cuanto a producción y consumo, es otra áreadonde se desarrollan metodologías de análisis y cálculo de modo de optimizar(maximizar) el aprovechamiento de las fuentes primarias. Claramente se puedever que esta disciplina es muy compleja y de la mayor importancia.
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