pfc _ NAVITAS BIOTOPO por Antonio Campos

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Título: Navitas Biotopo

Autor: Antonio Campos Villanueva

Escuela: Universidad Europea de Madrid

Tutor: Acebo X Alonso

Año: 2013

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Energía

Navitas Biotopo es una central de producción de energía eléctrica a través de la energía solar, y es además una infraestructura de tratamiento y mejora de la calidad del agua del lugar donde se ubica; un embalse.

El proyecto propone establecer una estrategia energética territorial, común al arco europeo mediterráneo ubicando una serie de puntos energéticos en la red de embalses existentes. De manera que resulta una oportunidad ecológica constituyendo un sistema de mejora del biotopo de las masas de aguas superficiales.

El proyecto responde a dos problemáticas fundamentales. Una es político-económica y otra ecológica y social. Ambos relacionados con el cambio climático y la saludo humana y del medioambiente.

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Es necesario porque Europa sufre una grave dependencia de terceros en cuanto al abastecimiento de energía. Importamos el 54,1% de la energía que consumimos, en gran medida derivados de combustibles fósiles, lo cual produce una ausencia de control económico y un importante riesgo de desabastecimiento si se produjeran conflictos diplomáticos. Cabe recordar el incidente del pasado 2006 en que Rusia suprimió el suministro de gas a Ucrania en pleno invierno como medida de presión política.

Pero además es una urgencia ecológica, las emisiones de CO2 siguen aumentando afectando a la salud humana y al cambio climático. Por ello la comsisión Europea elaboró hace unos años una directiva en la que obliga a las ciudades de la unión a reducir sus emisiones en un 80% para el año 2050. Lo que puede suponer un cambio del modelo producción de energía, del modelo de transportes etc. En definitiva la transición a la tercera revolución industrial.

Europa debe desarrollar tecnología propia para su abastecimiento de energía limpia y renovable, e independiente de paises y agentes ajenos.

En el marco de la directiva europea citada, la Comisión encargó ciertos estudios estratégicos a OMA / AMO, que llegaron a una serie de conclusiones. Existe la posibilidad de conseguir un circulo cerrado de abastecimiento energético europeo. Según sus estudios el norte de Europa podría abastecerse a sí mismo y al sur en épocas invernales con energías limpias; y el sur sería capaz de lo mismo en épocas estivales gracias a la energía solar.

Este proyecto recoge el guante de la investigación de implantación de modos de producción de energía solar en el sur de europa.

La energía solar tiene un inconveniente principal que produce una serie de problemáticas asociadas. Necesita ingentes cantidades de superficie para la captación de la energía.

Esta es una cuestión capital, teniendo en cuenta que en el viejo continente no contamos con grandes extensiones de terrenos por explotar como puedan ser los desiertos, además de contar con un paisaje cultural histórico muy consolidado. Mal gestionado, continuando con la desregualrización estratégica actual, puede suponer un consumo de territorio y una amenaza para nuestro paisaje.

Es a través de este problema como llegamos a una gran oportunidad ecológica. Se propone la utlización de los embases, grandes extenisones de superficie de masas de aguas en calma, sin mareas u oleajes de importancia, como soporte para la explotación del potencial solar, y para intervenir en el biotopo de las masas de aguas superficiales, y atajar su empobrecimiento en biodiversidad y calidad, una situación de emergencia que pasa casi inadvertida.

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Ecosistema

En España existen más de 1.200 grandes embalses, mayores de 80 hm3. Su capacidad total supera los 50.000 hm3 y la longitud de sus orillas es, en conjunto, cinco veces más grande que la costa española. Somos el pais con más embalses del mundo en proporción.

Este agua se destina a diferentes usos: abastecimiento urbano, regadíos, industria, producción energética etc.
La intervención en estos lugares conlleva una oportunidad muy interesante de mejora del biotopo y las aguas superficiales ya que según datos del Cedex, el 50% del agua embalsada en España se encuentra degradada debido a procesos de eutrofización que provocan la proliferación de algas y otros organismos y una disminución del contenido de oxígeno. Y más del 60% de las aguas españolas se encuentra en mal estado; hasta el punto de que la depuración de aguas residuales, en un 85 %, incumple la directiva de la UE; bien por deterioro de su estado ecológico o por contaminación química. Se trata de una patología propia de su condición de aguas estancadas.

En Europa el dato se eleva la 61%, y porcentajes similares están documentados en los 5 continentes. Además, podría decirse que todas las aguas superficiales dulces del continente padecen de contamiención difusa; provocada por los vertidos de ciudades e industrias, y del uso de pesticidas y herbicidas en la agricultura. Ambas dolencias están muy relacionadas y se favorecen la una a la otra, provocando ecosistemas pobres en biodiversidad y enfermos y que al cabo repercuten en la salud de las personas y del medioambiente.

Problemáticas subyacentes muy relacionadas con la contaminación y el modelo de producción y consumo de energía que hemos usado.

La eutrofización Es un proceso de empobrecimiento del agua propio de la condición de los embalses de aguas estancadas. Deficientemente oxigendas y renovadas Consiste en el aumento de la concentración de nutrientes en un ecosistema lacustre o fluvial. Ello comporta un crecimiento desmesurado de organismos, fundamentalmente algas, que agotan el oxígeno del agua (anoxia). En condiciones normales, se llega a esta situación y es normal poderlo detectar en muchas de nuestras rieras, riachuelos o balsas. En verano, la falta de precipitaciones hace disminuir y estancar muchas masas de agua, expuestas, además, a una fuerte radiación solar.

La contaminación difusa se refiere a la contaminación del aire y el agua desde una fuente no puntual. Una fuente no puntual de contaminación hídrica afecta los cuerpos de agua desde escorrentías de áreas agrícolas que drenan hacia los ríos, o deshechos lavados por el viento hacia el mar. Fuentes de contaminación del aire no puntuales afectan la calidad del aire desde fuentes de contaminación tales como chimeneas o caños de escape de vehículos. Otra significativa fuente de escurrimiento incluye la ingeniería de ríos y embalses; modificación del habitat, y silvicultura. Los vertidos industriales y urbanos a los ríos se pueden considerar como un sistema difuso de contaminación.

01 ENERGÍA

Las termoeléctricas

Existen dos tecnologías de explotación de la energía solar. Los sistemas fotovoltáicos y los de concentración térmica.

La generación de energía eléctrica por concentración solar térmica, supone la opción más limpia y con los mejores rendimientos.
Una tecnología que usa fundamentalmente agua y energía solar.

Los sistemas fotovoltáicos requieren de silicio, un recurso limitado y con el que no contamos en europa. Además la Huella Ecológica de las fotovoltáicas es mucho mayor, y el coste de producción más elevado.

El proyecto desarrolla el sistema termoeléctrico, que se basa en concentrar multitud de rayos solares en un punto o en una línea, por la que se hace pasar un fluido, que puede ser agua, para calentarlo hasta el punto que alcanza grandes presiones que son utilizadas para mover una turbina que genera la electrcidad.

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En la actualidad hay dos tipos fundamentales de centrales. Las de torre central, en la cual los espejos, denominados heliostatos son redirigidos con el movimiento solar apuntando a un único punto, ubicado en una alta torre. El segundo tipo son las centrales lineales, que pueden ser cilindro parabólicas o de lentes planas Fresnel.

Se ha desarrollado un tipo híbrido que aprovecha las mejores opciones de cada una. Se propone una tipología de concentración puntual de lentes planas, pero establecidos en unidades de producción autónomas llamadas técnicamente, Lazos. Estos Lazos son capaces de realizar el proceso enérgético completo de forma autónoma, y de los procesos de recuperación se encargaría unos Lazos de apoyo. Para conseguir un rendimiento aceptable es necesaria la almacenación de la energía producida. Como no es posible almacenar energía eléctrica, se acumula la energía en su estado térmico. Se opta por una solución probada y que tiene el menor impacto y riesgo contra el hábitat, como es el almacenamiento en masas de hormigón. Unos grandes tanques garantizarán el abastecimiento nocturno y en épocas de escasa captación solar.

8 TIPOLOGÍAS

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14.plano situación_pfc_navitas-biotopo-antonio-campos

Estrategias de tratamiento del agua 

La oxigenación mecánica de las aguas del embalse es un efectivo tratamiento contra la eutrofización ya que la estabilización de los niveles en las aguas posibilita la digestión y descomposición de materia orgánica acumulada; incluídas partículas de algas heterótrofas muertas.

Es una práctica habitual en estanques o piscifactorías, y tiene varias escalas de aplicación; con varios tamaños de burbuja para llegar a todos los niveles químicos del agua.

El descenso de niveles de oxígeno esta muy relacionado con la condición de aguas estancadas, es el principio del problema, y el principio de la solución.

El filtrado tiene una doble acción, ya que actúa directamente sobre la eliminación de contaminantes, uno de los objetivos del tratamiento y además sirve para eliminar los depósitos de materia orgánica producida por la eutrofización.

Los sistemas más punteros son los nanofiltros de carbono y el carbono activado. Ambos consiguen una serie de filtrados llegando a niveles de partículas y bacterias microscópicas.

La introducción controlada de ciertas especies sirve para regular el ecosistema. Se introducen, por ejemplo, especies que se alimentan de algas heterótrofas, las cuasantes de la eutrofización y así reducir los efectos de forma natural.

6.imagen lugar_pfc_navitas-biotopo-antonio-campos

7.seccion embarcadero_pfc_navitas-biotopo-antonio-campos

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Construcción

La magnitud de los dipositivos y del conjunto de la central, impone una serie de decisiones constructivas. El diseño está pensado para la fabricación en serie de elementos de forma industrial, que luego han de ser útiles de montaje in situ. Es necesario establecer un dique de construcción dotado de grúas de astillero y la maquinaria necesaria.

Se proyecta el dique según criterios sensibles con el lugar y las dinámicas humanas, y explotando las peculiaridades del embalse.
Esto quiere decir que el dique tendrá su vida útil a lo largo de la construcción de la central, pero su huella ha de reconventirse en un espacio pseudo natural de uso y disfrute.

Se ha tenido en cuenta la sincronización con las épocas pluviométricas. Según los datos existen tres momentos al año de picos de nivel del embalse. Por las caractéristicas propias del embalse de La Pedrera, la cota del nivel del agua es capaz de variar hasta 20 metros. Esto posibilita un diseño en ese lugar difuso entre el medio acuático y la tierra, aprovechando las épocas de bajo nivel para la construcción de los buques, y los picos de nivel alto para poder botarlos.

Esto se traduce en 3 diques poco convencionales en el que se maximizan las llamadas camas, y una construcción sujeta a períodos de 4 meses para la contrucción simultánea en las tres plataformas.

En un total del 15 años la central estaría completa, pero empezaría a funcionar desde el bote de los tres primeros dispositivos, ya que son capaces de producir energía de forma autónoma.

9.construcción_pfc_navitas-biotopo-antonio-campos

Panel 12_Sistema Constructivo_TERMINADA

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Sensibilidad humana

Desde el principio el proyecto busca una implantación sensible con el paisaje y las dinámicas humanas. Tratatando el proyecto desde su potencial lúdico y didáctico y su potencial como reactivador de lugares.

Existirán unas nuevas dinámicas de carácter fenomenológico, ya que la mejora de la biodiversidad del lugar, posibilitará actividades humanas que no podían darse hasta ahora, vease, buceo, baño, etc. y las existentes se verán potenciadas, como la pesca.

Supondrá un hito didáctico-turístico y un activador económico para la región.

Los embalses son sitios que ya se usan para actividades deportivas y en contacto con el medio natural. Por ello es necesario que en la negociación virtual de la central con el medio y con las personas, por ello es necesrio que se devuelva un lugar mágico de disfrute.

Un embarcadero y plataformas para el baño que aparecen colonizando la huella del dique de construcción de la central mediante simples puentes suspendidos y un muelle flotante, un lugar temporal, sujeto al clima, que quedará sumergido en los picos de llenado y emergerá en las condiciones medias. Un lugar para observar un futuro de integración ecológica.

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