Relación de la energía sustentable con el cálculo diferencial
DEFINICIÓN DE ENERGÍAS SUSTENTABLES
Conocida también como energía renovable, se refiere a fuentes de energía que son inagotables a escala humana y tienen un bajo impacto ambiental. Estas fuentes incluyen la enría solar, eólica, hidroeléctrica, geotérmica y biomasa. La característica clave de la energía sustentable en su capacidad para ser utilizada de manera continua sin agotar los recursos naturales a largo plazo y sin causar daños significativos al medio ambiente.
Modelos matemáticos que representan las energías sustentables
1. Modelo de rendimiento de paneles solares:
• El modelo de Shockley-Queisser se utiliza para describir la eficiencia máxima tórica de una célula solar
• Modelos más avanzados pueden considerar factores como la radiación solar, la temperatura y la inclinación del panel.
2. Modelos eólicos:
• Los modelos de velocidad del viento, como el modelo de Weibull, se utilizan para caracterizar la distribución de la velocidad del viento en un lugar específico.
• Los modelos de rendimiento de aerogeneradores, como el modelo de potencia de Betz, describen la relación entre la velocidad del viento y la potencia generada
3. Modelos hidroeléctricos:
• El modelo de caída de agua se utiliza para calcular la energía potencial disponible en un sistema hidroeléctrico.
• Para plantas de energía de embalases, se pueden utilizar modelos que tengan en cuenta la capacidad de almacenamiento y la variabilidad de las precipitaciones.
4. Modelos de biomasa:
• Los modelos de crecimiento de cultivos y bosques se utilizan para estimar la cantidad de biomasa disponible para la generación de energía.
• Modelos termodinámicos pueden describir la conversación de biomasa a energía.
5. Modelos de celas de combustible:
• Los modelos electroquímicos se utilizan para describir la eficiencia y el rendimiento de las celdas combustibles.
• Modelos de transporte de protones y electrones pueden ser parte de la descripción más detallada de una celda de combustible.
6. Modelos de eficiencia energética:
• Modelos de programación lineal o no lineal se utilizan para optimizar el uso de energía en sistemas complejos, considerando restricciones y objetivos específicos.
