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la capacidad instalada de energía hidroeléctrica que fue del 2,1%, liderado por países como China, Estados Unidos, Brasil y Canadá. Estos países son los mayores productores de hidroelectricidad del mundo y, en conjunto, generan más del 50% del total.  Esta tendencia también se repite a nivel regional, en el caso de América del Sur, donde se experimentó la tasa de crecimiento de energía hidroeléctrica más rápida después de Asia Oriental y el Pacífico en 2019 con cerca de 5,172 MW de capacidad agregada.

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Generación de Electricidad Empresa Chivor Colombia

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Generación de Electricidad Empresa Chivor Colombia

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De acuerdo al informe de gestión del 2011 de gerencia se presentó unos altos aportes hidrológicos con una generación de 5,338 GWh, que fue superior en 62% a la registrada en 2010. Por lo tanto, la compañía alcanzó mayores ventas en contratos, que para 2011 sumaron $468,958 millones (3,572 GWh) frente a $375,789 millones en 2010 (2,806 GWh). Igualmente, se presentaron mayores cantidades vendidas en bolsa en 32% y menores cantidades compradas por 18%, lo que fue parcialmente contrarrestado por los menores precios en el mercado de bolsa.

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Esquema de Proceso y Generación de Energía Hidroeléctrica.

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Esquema de Proceso y Generación de Energía Hidroeléctrica.

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Hay dos tipos de costos de energía eléctrica hidráulica;  Costo de inversión, representa la cantidad de dinero o capital que hay que invertir para construir una planta eléctrica, se representa normalmente en valor absoluto ($) para saber el monto total de construcción de una planta, o en valor específico en ($/kW), por unidad de capacidad de generación o potencia, esta unidad es el W, o cualquiera de sus múltiplos (kW, MW, GW, TW, etc.). Algunas personas lo llaman también costo de instalación, el cual en análisis financiero representa la tasa de retorno esperada por un inversionista.

Costo de generación, en $/kWh, indica el costo real de producir una unidad de energía de electricidad, normalmente esta unidad es el kWh. Esto incluye todos los costos en que se incurrió para generar la energía, incluye todos los costos tanto fijos como variables para generar la energía, entre ellos están: costos de inversión equivalente, de operación, mantenimiento, combustibles. Cuando se habla de un costo de inversión equivalente en $/kWh, consiste en convertir la suma del costo de inversión a un equivalente en $/kWh, esto se hace normalmente convirtiendo este costo en un pago equivalente por período, dividiéndolo por la generación de energía en el período.

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Proyectos de energía hidroeléctrica en Colombia

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Proyectos de energía hidroeléctrica en Colombia

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Fase 1

Hacen parte de esta fase cinco (5) proyectos de generación con una capacidad total de 2003,00 MW.

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Proyectos de energía hidroeléctrica en Colombia

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Proyectos de energía hidroeléctrica en Colombia

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Fase 2

Hacen parte de esta fase doce (12) proyectos de generación con una capacidad total de 3970,00 MW

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Empresas hidroeléctricas que existen en Colombia: 

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Empresas hidroeléctricas que existen en Colombia: 

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Actualmente existe 30 empresas a continuación nombre algunas empresas.
Jaguas

Esta localizada en el departamento de Antioquia sobre las hoyas de los rios Nare y Guatape, en jurisdiccion de los municipios de San Rafael, San Roque, Alejandria, Concepcion y Santo Domingo. Inicio operaciones en 1988 con dos unidades de 85 MW cada una.

Chivor

El desarrollo hidroelectrico se fundamenta en el aprovechamiento del caudal del rio Bata (conformado por los rios Garagoa y Somondoco) y de las desviaciones Tunjita, Negro y Rucio. El caudal aportante es regulado en el embalse La Esmeralda, con capacidad para almacenar un volumen total de 569,64 millones de metros cubicos.

Sogamoso

Se encuentra ubicada en Santander, en el cañon donde el rio Sogamoso cruza la Serrania de La Paz, 75 km aguas arriba de su desembocadura en el rio Magdalena y 62 km aguas abajo de la confluencia de los rios Suarez y Chicamocha.

La esperanza

La Central esta localizada en el sur del departamento del Tolima, en jurisdiccion del municipio de Chaparral, a unos 150 km de Ibague. Tiene una capacidad instalada de 80 MW en dos unidades de generacion, puede generar una energia firme de 215 GWh/año y promedio de 510 GWh/año..

Calderas

La Central aprovecha las aguas de los rios Calderas y Tafetanes con un caudal promedio de 6,7 m3/s, tiene una capacidad instalada de 26 MW. Las aguas turbinadas son descargadas al rio San Carlos que alimenta el embalse Punchina, lo cual incrementa la produccion de la central San Carlos en 269 GWh-año. Esta localizada en el departamento de Antioquia, cerca de la carretera que conecta a Medellin con los municipios de Granada y San Carlos.

Bajo Tulua

El Bajo Tulua, junto con la del Alto Tulua, tambien de 19,9 MW, forman una cadena de pequeñas centrales hidroelectricas, que suman una capacidad instalada de 39,8 MW.

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Los impactos económicos son consecuencia de los cambios económicos generados en una región a partir de la construcción y puesta en marcha de una PCH, fenómeno que se ve reflejado en el número de empleos que puede generar en su etapa de construcción y de operación, los beneficios consecuentes de la mejora en la calidad de vida de la población por las obras desarrolladas por el proyecto y los ingresos que recibe el municipio por los impuestos que se le cobran al proyecto.

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Hacen referencia a los efectos que puede ocasionar el proyecto sobre la población que rodea, factor sobre el cual se debe realizar un trabajo que permita potenciar, prevenir, mitigar, corregir o compensar los impactos, todo basado en el concepto de desarrollo sostenible para las comunidades. Para la construcción y puesta en marcha de una PCH, es de vital importancia establecer relaciones armónicas entre el proyecto y los actores sociales del área de influencia directa e indirectamente mediante la implementación de estrategias comunicativas de manera oportuna y precisa acordes a las necesidades particulares de información de los grupos de interés; siendo esto el objetivo general del estudio social en un proyecto (Elemental, 2016)

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La evaluación de los impactos ambientales consiste en la identificación, previsión, interpretación y medición de las consecuencias ambientales de los proyectos. La evaluación de los impactos debe realizarse en el marco de procedimientos adecuados que, en forma concurrente, permitan identificar las acciones y el medio que va a ser impactado, establecer las posibles alteraciones y valorarlas. Esta última etapa está encaminada a llegar a expresar los impactos en forma cuantitativa, y cuando ello no es posible, en forma cualitativa.

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- Las Hidroeléctricas: efectos en los ecosistemas y en la salud ambiental

https://www.redalyc.org/jatsRepo/3438/343856318001/html/index.html
- Story Map Tour

https://www.arcgis.com/apps/MapTour/index.html?appid=704786e586d1439bbf8d3419200b02db
-Proyectos de energía hidroeléctrica en Colombia

https://www.willistowerswatson.com/es-CO/Insights/2020/12/proyectos-de-energia-hidroelectrica-en-colombia

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Es una fuente renovable de energía ilimitada que no produce emisiones de CO2 u otros gases, ya que no consume combustible ni precisa de otros recursos como el agua o el viento. Un aspecto que la convierte en uno de los sistemas de producción de energía más interesantes desde el punto de vista medio ambiental. Sin embargo, existen otros beneficios de la energía solar que a pesar de no ser tan evidentes son igualmente importantes a la hora de decantarse por un sistema u otro.

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Cero costes de producción de energía

Como ya hemos indicado anteriormente, no precisa de ningún suministro exterior para su funcionamiento por lo que los costes de mantenimiento y producción de energía se reducen prácticamente a cero. El único coste asociado al uso de la energía solar es el derivado de la propia fabricación de los componentes y la instalación. Esto significa que a pesar de la elevada inversión inicial, no hay ningún coste adicional asociado a su uso, por lo que la instalación se amortiza rápidamente.

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Menos pérdidas en el transporte de energía de larga distancia:

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Menos pérdidas en el transporte de energía de larga distancia:

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Las pérdidas en el transporte y distribución de energía aumentan con el incremento de las distancias entre el punto de producción y el punto de suministro. Aunque estas pérdidas no son muy grandes, sí que afectan al rendimiento de la instalación en áreas densamente pobladas.

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La facilidad y sencillez de su montaje permite su instalación en casi cualquier lugar, aprovechando espacios sin uso definido, tanto en vertical como en horizontal. Este aspecto, unido a la modulabilidad y flexibilidad del sistema, facilita la instalación de proyectos solares pequeños con la ventaja de poder expandir la instalación en función de las necesidades del momento.

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La producción de energía coincide en los momentos de máxima demanda

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La producción de energía coincide en los momentos de máxima demanda

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Los períodos de mayor demanda energética se concentran en las fracciones horarias que van desde las 11:00 a las 16:00 y en menor medida entre las 20:00 a las 23:00. En los sistemas basados en la producción constante de energía mediante centrales eléctricas, el precio de la energía se dispara en los momentos de máxima demanda. En cambio, con la energía solar la producción de energía alcanza su máximo justo en el periodo del día donde la demanda es mayor. De hecho, en los mercados de electricidad con gran producción de energía solar, el suministro adicional de energía en horas punta puede reducir los precios de la electricidad en la franja horaria del medio día, incluso a niveles similares a los de la noche.

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La producción de energía solar no produce contaminación acústica por ruidos, un aspecto importante a tener en cuenta para su instalación en áreas urbanas. Por otro lado, no genera residuos ya que no requieren mantenimiento y su vida útil supera con creces a la de otros sistemas de producción de energía. De hecho, están diseñadas para soportar el impacto ambiental en situaciones climatológicas extremas

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Es un beneficio indirecto importante que repercute directamente en la eficiencia de la red frente a los habituales problemas de apagones y bajadas de tensión. La posibilidad de introducir energía solar proveniente de miles o incluso millones de centrales individuales productoras de energía, proporciona una mayor seguridad en la red frente al riesgo de sobrecargas o incendios en centros de transformación

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La producción de energía limpia proveniente del sol supone un ahorro económico importante, ya que es una fuente inagotable de energía que no está sujeta a las fluctuaciones de los mercados ni a los efectos derivados de la especulación. Como ya hemos mencionado anteriormente, requiere un desembolso inicial importante que se ve compensado por una rápida amortización de la inversión. Y lo más importante, es una fuente de producción continua e ilimitada de energía que no requiere costes adicionales de mantenimiento ni de uso.

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Por último, destacar que la mayor parte del coste económico proviene de la propia instalación de los sistemas de paneles solares, por lo que se fomenta la creación de empleo local. Por tanto, el uso generalizado de estos sistemas impulsa la creación de empleo y repercute en la economía de la zona

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Se demuestra como se genera dicha energía, en la siguiente imagen:

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La energía eólica alcanzo el 67% de la capacidad nueva de energía eléctrica agregada  a nivel mundial en el 2019 la capacidad mundial instalada de energía eólica ascendía a 370 GW, generando alrededor del 5 % del consumo de electricidad mundial

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Colombia cuenta con un parque de generación de 16.778,75 MW (a diciembre de 2017). Esta se encuentra dominada por la generación de energía hidroeléctrica, que corresponde al 69,88% del total de la capacidad (XM, 2017)
Según la Unidad de Planeación Minero Energética del Ministerio de Minas y Energía de Colombia, actualmente solo hay instalados en el país 18,42 megavatios de potencia eólica: parque Jepírachi (en Uribia, Guajira), propiedad de Empresas Públicas de Medellín SA. Entró en operación en abril de 2004.

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PARQUE COLOMBIANO EOLICO - JEPIRACHI UBICADO EN EL DEPARTAMENTO DE LAS GUAJIRA FUNCIONA EN APARTIR DEL 2004 

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PARQUE COLOMBIANO EOLICO - JEPIRACHI UBICADO EN EL DEPARTAMENTO DE LAS GUAJIRA FUNCIONA EN APARTIR DEL 2004 

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Cuenta con 15 aerogeneradores (molinos de vientos y genera 19.5 MW potencia )

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ESQUEMAS DE PROCESOS Y GENERACION DE ENERGIA EOLICA 

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ESQUEMAS DE PROCESOS Y GENERACION DE ENERGIA EOLICA 

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BALANCE ANUAL DEL PROYECTO
DEBEMOS TENER EN CUENTA
- Localización del proyecto
- energía renovable entregado a la capacidad firme de energía renovable
- reducción neta en la emisión de gases de efectos invernaderos
- tipo de combustibles desplazados

COSTOS DEL PROYECTO
COSTOS INICIALES
Este es donde representa la inversión total  aquí es donde debemos tener encuenta ya que
- Representa la inversión total
-suma del estudio de factibilidad
-desarrollo del proyecto
-ingeniería de detalle
-equipos de energía renovable
-actividad e instalaciones periféricas
- costos varios

COSTOS ANUALES Y DEUDAS
debemos tener en cuenta
- ahorros anuales  o ingresos
-perspectiva del productos de energía
- proveedor del servicio

COSTOS PERIODICOS
DEBEMOS TENER EN CUENTA
-costos incurridos para actividades
-reemplazo de partes del sistema
-mantenimiento del sistema

aproximadamente se calcula que la inversión para un parque eólico con capacidad de 100 mw puede superar los 300 millones  de dólares

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Localmente, según el Mapa Eólico de Colombia de 2006, se destacaron 16 lugares de Colombia donde las intensidades del viento son importantes para el aprovechamiento del recurso eólico. 3 sitios donde los vientos son persistentes y superiores a 5m/s durante todo el año: Galerazamba en el Departamento de Bolívar, Gachaneca en Boyacá y la isla de San Andrés en el mar Caribe colombiano. 3 sitios donde las velocidades son persistentes pero en el rango entre los 4 y 5m/s: La Legiosa en el Huila, Isla de Providencia en el Mar Caribe y Riohacha en La Guajira.

Durante todo el año, valores de densidad de energía eólica entre 2.197 y 2.744 W/m2, alcanzando aun valores entre 2.744 y 3.375 W/m2, se mantienen en la Península de La Guajira. Al igual que el campo del viento y de densidad de energía eólica a 20 metros de altura, la densidad de energía eólica a 50 metros en el resto del país presenta variaciones dentro del ciclo estaciona

Los restantes 10 lugares no guardan una gran persistencia en la velocidad del viento excepto para determinadas épocas y/u horas del año como son: Villa Carmen en Boyacá, Obonuco en Nariño, Cúcuta y Ábrego en Norte de Santander, Urrao en Antioquia, Soledad en Atlántico, Santa Marta en Magdalena, Bucaramanga en Santander, Anchique en Tolima y Bogotá en Cundinamarca.

La empresa colombiana multiservicios EPM está estudiando construir un parque eólico en la costa norte de Colombia que sumaría 200-400 MW de capacidad. A tal fin, la integrada colombiana Empresas Públicas de Medellín (EPM) y la agencia de desarrollo alemana GTZ realizan estudios de viabilidad desde enero de este año.

Actualmente Parque Eólico Jepirachi

En funcionamiento desde abril de 2004, tiene el honor de ser el primer generador de energía de este tipo en Colombia. Jepirachi está conformado por 15 aerogeneradores Nord ex N60/250 que producen 1,3 MW cada una (juntos generan un total de 19,5 MW) y están distribuidas en un terreno de 1,2 Km2 paralelo a la costa de la guajira colombiana.
Colombia ha instalado en los últimos años 2 grandes parques eólicos en su departamento de La Guajira: El parque eólico Jepirachi ubicado en la alta Guajira, con 15 aerogeneradores inaugurada en el año 2003, y el parque eólico Wayúu ubicado entere le cabo de la vela y puerto Bolívar con capacidad para 20 megavatios.

El parque eólico Wayuu se construyó en una zona intermedia entre el Cabo de La Vela y Puerto Bolívar, donde los vientos alisios del noreste tienen mayor fuerza. Se instalarán cuando esté concluido de 15 a 30 torres de aproximadamente 60 metros de altura, con palas cuyos brazos tendrán de 20 a 30 metros.

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BENEFICIOS ECONOMICOS
-Es una avance tecnológico donde aumenta la eficiencia y competitividad de este sector
- reducción de los costos por inversión y mantenimiento
esta en condiciones de competir en precio con los combustibles fósiles
contribuye a la bajada de los  precios en el mercado eléctrico

BENEFICIOS AMBIENTALES
- no emite sustancias toxicas ni contaminantes en el aire
- es energía renovable
- es energía inagotable
-reduce el uso de combustibles fósiles
-se convierte en la clave para la preservación del recurso hídrico

BENEFICIOS SOCIALES
- Crea un ambiente limpio para el aire y las comunidades respiran aire puro
-disminuye los gases que causan el deterioro al medio ambiente
-genera puesto de empleo incluyendo a los profesionales
- genera in gresos permanente mente a largo plazo
- las empresas deben desarrollar programas de responsabilidad social

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Telmo Martínez, E. y Telmo Martínez, E. (Ed.). (2011). Energía eólica (2a. ed.). Prensas de la Universidad de Zaragoza. https://elibro-net.bibliotecavirtual.unad.edu.co/es/lc/unad/titulos/44857

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La generación de energia,apartir de biomasa, representa una capacidad instalada de 175 megavatios y una generación  anual de energia cercana a los 600 Gwh/año.( González X, 20108).

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El poder calorífico del biogás es de 4.700 a 5.500 kcal/m3 o 6,27 kWh/m3 dependiendo del contenido de gas metano (CH4 ) y puede generar una cantidad de calor equivalente a 22.000 BTU/m3 o 21.5 MJ/m3 (573 BTU por pie cúbico), valor que puede variar entre 19.7 y 23 MJ/m3 . Su temperatura de auto-ignición es similar a la del metano puro y varía de 650 - 750 °C. (Moncayo G,2017)
Costos Globales
Existe varios tipos de biodigestores
Biodigestores de bajo costo: No usan sistemas de calefacción  o agitación, lo que reduce el costo de inversión y mantenimiento. Son los mas utilizaos por medianos productores agropecuarios en el mundo.
Biodigestores domésticos: Abastece las necesidades de combustible para cocinar de una familia media, lo que significa que se necesita una producción de gas de 1.000 litros /dia.Diaz y torres (2019)pg19
A modo de referencia cuatro vacas que duerman cerca en un establo cerca de la casa depositaran en toda la noche la cantidad de estiércol que se necesita para suplir la familia media.

ventajas
Bajo costo
Evita la contaminación del medio ambiente
Aprovechamiento de fertilizantes orgánicos ricos en nutrientes
Generación de energía
Contribuye a la creación de empleo en el medio rural
Fuente: Revista aprovechamiento de residuos en biodogestores (2017)

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Biodigestores tubulares
Están construidos de plásticos y suelen tener formas cilíndricas y alargadas  al estar semi enterrados, dejan visible la cúpula de biogás al estar enterrados
 El plástico usado en estos biodigestores suele ser polietileno de invernadero (doble capa) en los casos más baratos (con durabilidades de entre 5-7 años si están bien protegidos) y geomembranas (con durabilidades de 10 a 15 años).  La geomembrana puede ser de PVC o polietileno, con grosores superiores a los 0,75 mm. Las geomembranas de PVC pueden ser reforzadas con malla interna de nylon o sin ella.  Los biodigestores tubulares plásticos (de polietileno tubular de invernadero) se deben construir en el lugar de la instalación.  La instalación del sistema se hace en un solo día.  Estos biodigestores funcionan a temperaturas similares a las del suelo y pueden diseñarse para aprovechar la radiación solar de modo que se caliente el sistema, es necesario añadir aislante en las paredes y sobre el suelo de la zanja para no perder el calor ganado

Referencias bibliográficas
(González X,2018). En Colombia existe un potencial estimado de cogeneración de energía de 153,8 megavatios. Tomado de: https://www.larepublica.co/economia/en-colombia-existe-un-potencial-estimado-de-cogeneracion-de-energia-de-1538-megavatios-2719615#:~:text=Industria-,En%20Colombia%20existe%20un%20potencial%20estimado%20de,energ%C3%ADa%20de%20153%2C8%20megavatios&text=La%20generaci%C3%B3n%20con%20biomasa%20representa,a%20los%20600%20Gwh%2Fa%C3%B1o.

Informes económicos p5.(2017).Tomado de:  https://www.ccc.org.co/file/2017/09/Informe-RC-N12-Centrales-electricas-a-partir-de-biomasa.pdf

Moncayo G,2017.Agua Limpia. Tomado de: file:///C:/Users/usuario/Downloads/QUE-ES-EL-BIOGAS.pdf

Revista. Aprovechamiento de residuos en biodigestores(2017). Tomado de: https://www.aqualimpia.com/2017/08/10/beneficios-que-aportan-los-biodigestores/#:~:text=Beneficios%20socioecon%C3%B3micos&text=Evita%20la%20contaminaci%C3%B3n%20del%20medio,trabajo%20en%20el%20medio%20rural.

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Es la energia renovable que proviene del nucleo de la tierra , aprovecha el calor del sub suelo para climatizar y obtener agua caliente de forma ecologica.

¿ Como Funciona ?

El calor del subsuelo es empleado mediante el uso de bombas de calor , y asi obtener refrigeracion o calefaccion a traves de paneles  .

Utilidades

Se utiliza de acuerdo al clima que se necesite , depende del clima de las ciudades o instalaciones en invierno calienta y en verano enfria.

Ventajas de la Energia Geotermica.

1. Tiene un minimo impacto ambiental.

2. Energia perfecta para usos residenciales .

En Colombia encontramos fuentes de Energia Geotermica como :

1. Volcan Azufral , se encuentra en el sur del pais en la region Andina.

2. Montaña Nevado Sta Isabel ,

3. Volcan Nevado del Ruiz , ubicado en el parque Natural los nevados.

En Colombia se esta trabajando en esta energia ya  que al no ser tan conocida en este pais , es la mas amigable con el medio ambiente y asi alejarsen de los contaminantes fosiles que tanto daño hacen a nuesro planeta .

En un proyecto con Parex , la Universidad de Medellin y el Ministerio de Minas y Energia se inaguro una unidad de Energia Geotermica de 100kW en el campo las Maracas - Casanare.

Tiene una capacidad instalada de gerneracion de energia de 100kW capaz de generar hasta 72.000kW mes lo que ayuda a reducir las emisiones al rededor de 550 toneladas de CO2 por año.