Impacto de las energias renovables en la sociedad

MAESTRIA EN INGENIERÍA INDUSTRIAL

“IMPACTO DE LAS ENERGIAS RENOVABLES EN LA SOCIEDAD”

Presenta:

Fernando Villegas Carpio

Materia:

Metodología de la investigación

Maestra:

Dra. Eva Lozano Montero

León, Gto., México                                                              2019

Introducción

El uso de las energías renovables ha tenido un gran impacto en los últimos años, el cual se ha beneficiado tanto el medio ambiente como la reducción de costos en cuestiones de energía tanto térmica como eléctrica.

Todos los días tenemos grandes variaciones en las condiciones que se encuentra nuestro planeta tanto en temperatura como de lluvia y estas se les nombra como estado de tiempo. Para saber lo que es un cambio climático lo primero que tenemos que conocer es la definición de clima; “en buena parte del planeta, en particular en nuestro país, esperamos frío en invierno y calor en verano. Así mismo, esperamos que en primavera inicien las lluvias y que sean más intensas y regulares en verano. Esto que esperamos se llama clima”, (Conde, 2007).

Ahora bien se conoce que existe un cambio climático natural el que consta en los cambios de energía sé que producen en el sol, la rotación de la tierra, la inclinación que tiene la tierra han sido factores de cambio climáticos naturales que se le denomina cambio climático global. Pero el cambio climático asociado con el hombre se dio desde inicios de la revolución industrial por todos los procesos industriales que se realizan al quemar combustibles fósiles y los gases que estos generan van cambiando la composición de la atmosfera. Considerando también que desde hace tiempo se ha acelerado la perdida de bosques y vegetación. Según datos del Programa de Naciones Unidas para Medio Ambiente (PNUMA), México ha talado 6.3 millones de hectáreas de sus bosques, además de que

En los últimos 100 años, más de 90% de las variedades de cultivos han desaparecido de los campos agrícolas. La mitad de las especies de muchos animales domésticos se ha perdido y los 17 principales bancos pesqueros del mundo se están pescando por encima de sus límites sostenibles. Tales prácticas tienen impactos ambientales, culturales y de salud. Los sistemas de producción de alimentos localmente variados, que son más resistentes al cambio climático, están bajo amenaza; La agrobiodiversidad está desapareciendo y junto con ella, el conocimiento de la medicina tradicional y los alimentos locales. "Esto necesita cambiar", dice Marieta Sakalian, experta en biodiversidad de ONU Medio Ambiente “ (United Nations Environment Programme, 2019)

Un problema que ha generado mucho auge es la cuestión de contaminación y de grandes cambios de temperatura de nuestro planeta por lo tanto se ha tenido que buscar formas en las que se pueda aprovechar energías limpias como algo viable para mejorar la calidad de nuestro planeta. Desde hace varios años se han tenido presente pero en los últimos años se ha despertado un mayor interés, en específico la energía fotovoltaica teniendo esta aplicaciones desde un hogar hasta en la industria teniendo una tasa de retorno dentro de 3 a 5 años y con una garantía de producción de hasta más de 20 años, teniendo en cuenta esto es una inversor viable y de pronta recuperación.

Una de las grandes ventajas que se tiene a utilizar esta energía es que procede del sol, es limpia y renovable, con esto podemos decir que no cuesta dinero.

También contribuye a la disminución de la dependencia energética de combustibles fósiles lo cual nos ayudaría mucho en la situación en la cual nos encontramos mundialmente. Una más de las ventajas que se vería reflejado en los costos de mantenimiento de las líneas eléctricas, sobre todo en las zonas que se encuentren aisladas.

Es por eso que se va a evaluar técnicamente y económicamente la factibilidad de generar energía eléctrica a través de un sistema fotovoltaico en una casa habitación.  Dado que en el país los niveles de radiación solar son altos lo cual se puede llegar a tener un gran aprovechamiento. En función de los componentes justificar la inversión inicial además de conocer el beneficio de los paneles solares dentro de la industria.

MARCO TEORICO

La energía que genera el sol se obtiene mendiante reacciones nucleares de fusión que se llevan a cabo en el interior de su núcleo, el flujo radiante que genera el sol de 62.5 MW por cada metro cuadrado de superficie solar. De toda ella solo una solo pequeña parte, 1367 W por metro cuadrado es la que llega a la superficie de la tierra como consecuencia de la distancia que la separa.

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1Valores típicos de magnitudes radiométricas

(González, 2006)

El efecto fotovoltaico se produce al incidir la radiación solar sobre materiales los cuales se definirán posteriormente, estos materiales se les conoce como semiconductores extrínsecos. La energía que reciben estos provenientes de los fotones, provoca un movimiento caótico de electrones en el interior del material. Al unir dos regiones de un semiconductor al que artificialmente se había dotado de concentraciones diferentes de electrones, mediante los elementos que denominábamos dopantes, se provocaba un campo electrostático constante que reconducía el movimiento de electrones. Recordemos que este material formado por la unión de dos zonas de concentraciones diferentes de electrones la denominábamos unión PN, pues la célula solar en definitiva es esto; una unión PN en la que la parte iluminada será la tipo N y la no iluminada será la tipo P. De esta forma, cuando sobre la célula solar incide la radiación, aparece en ella una tensión análoga a la que se produce entre los terminales de una pila. Mediante la colocación de contactos metálicos en cada una de las caras puede “extraerse” la energía eléctrica, que se utilizará para alimentar una carga.

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2Celdas solares

Al estar definiendo esto nos da un concepto el cual es comúnmente definido mal celda solar el cual es un dispositivo que es capaz de convertir la energía proveniente de la radiación solar en energía eléctrica. La mayoría de las celdas que se encuentran en el mercado son de silicio mono o policristalino, en este caso el monocristalinno es de un proceso más complicado pero presenta mejores resultados hablando en cuestiones de eficiencia.

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3Eficiencia de paneles solares

Existen dos tipos de sistemas fotovoltaicos

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