Energía

Tecnología. Energía. Formas de energía. Medición de la energía. Clasificación. Energía eléctrica. Central eléctrica. Transformador. Centrales hidráulicas, geotérmicas, térmicas, nucleares. Energías alternativas. Impacto ambiental

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1. INTRODUCCIÓN A LA ENERGÍA.

1.1. ¿Qué es la energía?

La energía es una propiedad asociada a la materia que definimos como la capacidad de un cuerpo para realizar un trabajo.
La energía puede transformarse, pero nunca puede perderse ni destruirse.

1.2.Las formas de energía.

Forma de energía Descripción

Potencial…………………………………………Relacionada con la altura

Cinética………………………………………… Debida al movimiento

Mecánica…………………………………………Potencial+Cinética

Sonora…………………………………………… Asociada a las ondas sonoras

Eléctrica…………………………………………Producto de la corriente eléctrica

Nuclear……………………………………………Contenida en los núcleos de los átomos

Luminosa………………………………………… Asociada a la luz

Térmica……………………………………………Consecuencia del movimiento de moléculas

Química……………………………………………Composición de sustancias(enlaces)

Electromagnética………………………….Debida a la acción de los campos magnéticos

1.3. Medición de la energía.

La energía que contiene un cuerpo no se puede medir directamente, pero sí el trabajo realizado con ella.

Forma de energía Unidades

Eléctrica………………………………Kilovatio por hora (kw·h)

Calorífica……………………………..Caloría (cal)

Nuclear…………………………………Electronvoltio (eV)

2. FUENTES DE ENERGÍA.

Para utilizar cualquier forma de energía, tendremos que hallar un fenómeno natural o crear un sistema artificial que reúna estas tres cualidades:

· Tiene que ser capaz de almacenar energía.

· Tiene que poder experimentar una transformación produciendo energía.

· Es necesario conocer la tecnología adecuada para utilizarla.

Ejemplos de fuentes de energía utilizadas: energía mecánica procedente de animales o seres vivos, agua, madera, carbón, petróleo, agua, gas natural, eólica, solar, biomasa, geotérmica, mareomotriz.

2.1.Clasificación.

Dependiendo de:

-Su disponibilidad en la naturaleza y su capacidad de regeneración:

· Renovables: abundantes en la naturaleza e inagotables.

· No renovables: se agotan al utilizarlas y no se renuevan.

-Necesidad de transformarlas o no para su uso:

· Primarias: se obtienen directamente de la naturaleza.

· Secundarias: son el resultado de la transformación de las primarias.

-Su uso en cada país:

· Convencionales: energías más utilizadas.

· No convencionales: fuentes alternativas.

-El impacto ambiental:

· Limpias: su obtención produce un impacto ambiental mínimo.

· Contaminantes: producen efectos negativos en el medio ambiente.

3.ENERGÍA ELÉCTRICA.

La energía eléctrica es la transportada por la corriente eléctrica.

Es la forma de energía más utilizada debido a dos características:

-Capacidad para transformarse con facilidad en otras formas de energía.

-Es posible transportarla a largas distancias con bajos costes y no se pierde excesivamente energía.

3.1.Funcionamiento de una central eléctrica.(El transformador)

Transforma la energía mecánica en energía eléctrica. Consta de dos partes:

-El estator. Es la parte fija del generador. Tiene varias bovinas a las que les

llega algo de corriente eléctrica que producen campos magnéticos.

-El rotor. Es la parte móvil y tiene un movimiento giratorio. Tiene también un

bovinado especial que también produce campos magnéticos. Suele estar

dentro del estátor.

Funcionamiento del generador:

Al producirse el giro del rotor dentro de los campos magnéticos creados se

crea en el estátor un voltaje llamado fuerza electromotriz(energía eléctrica).

'Energía'

3.2. Generación de energía eléctrica.

Existen diferentes tipos de centrales eléctricas que vienen determinados por la fuente de energía que utilizan para mover el rotor.
Pueden ser convencionales (centrales hidráulicas, térmicas y nucleares) y no convencionales(centrales eólicas, solares, maremotrices y de biomasa).

*Centrales hidráulicas o hidroeléctricas.

En estas centrales se aprovecha la energía potencial del agua para convertirla en energía cinética. Esta energía mueve los álabes de una turbina cuyo eje está conectado al rotor de un generador,

Hay dos tipos de centrales hidráulicas: de gravedad o de bombeo.

Central hidráulica de gravedad: el agua utilizada sigue por el cauce de un río y no se va a volver a utilizar.

'Energía'

Central hidráulica de bombeo: el agua desciende hasta un embalse situado a menor altura para ser bombeada hasta alcanzar el embalse superior.

'Energía'

*Centrales geotérmicas.

La energía geotérmica procede del calor presente en las capas más profundas de la Tierra que puede llegara la superficie en forma de vapor de agua,gases y agua caliente.

Se puede aprovechar de dos formas:
Directa: agua caliente, calefacción, riego, balnearios, aguas termales…

Indirecta: aprovechando el vapor de agua y el calor para producir energía eléctrica.

'Energía'

*Centrales térmicas no nucleares.

En estas centrales la energía mecánica necesaria para mover las turbinas conectadas al generador viene de la energía térmica contenida en el vapor de agua a presión, resultado del calentamiento de agua en una gran caldera.

El combustible utilizado determina el tipo de central térmica: de petróleo (fuel), gas natural o carbón.

Se utiliza uno de estos combustibles para calentar el agua y transformarla en vapor de agua. Ya a una alta temperatura (600º C) entra en la turbina y la hace girar produciendo energía mecánica, la cual se transforma en energía eléctrica por medio del generador.

'Energía'

*Centrales nucleares.

Son centrales térmicas en las que la caldera ha sido sustituida por un reactor nuclear. Este, por reacciones de fisión (rotura) de los núcleos atómicos del combustible nuclear, libera el calor necesario para calentar el agua y transformarla en vapor, que moverá las turbinas del generador.

Son centrales muy rentables en la producción de energía pero los residuos radiactivos presentan un gran problema en su tratamiento, así como el riesgo para la población en un posible accidente nuclear.

'Energía'

*Centrales eólicas.

En estas centrales se aprovecha la energía cinética del viento para mover las palas de un rotor situado en lo alto de una torre (aerogenerador).

Para que tenga un buen rendimiento debe ser estudiada la zona en la que se instalan pues debe tener una velocidad y cantidad de horas del viento en ese terreno y un número abundante de aerogeneradores.

'Energía'

Estructura de una turbina .Las aspas van conectadas a un sistema multiplicador de velocidad cuya salida va conectada al eje del rotor.


*Centrales solares.

Las centrales solares son instalaciones en las que se utiliza la energía procdnte del Sol.
Hay dos tipos de centrales solares: fototérmicas y fotovoltaicas.

Centrales fototérmicas:
Se utilizan conectores solares que absorber las radiaciones solares para producir calor o helióstatos, que reflejan la luz solar y la concentran en un punto para su utilización calorífica. En ambos casos s utiliza el vapor de agua producido para mover el rotor del generador.

'Energía'

Centrales fotovoltaicas.

Las radiaciones electromagnéticas producidas por el Sol se transforman en energía eléctrica mediante paneles de células fotovoltaicas.

'Energía'

*Energía oceánica.

Esta energía es la que se obtiene de los mares y océanos. Por ahora están poco utilizadas por costes altos y rendimiento bajo.

Se aprovechan tres tipos de energía:

· Energía mecánica de las mareas (maremotriz).

· Energía mecánica del oleaje.

· Diferencia de temperaturas.

'Energía'
'Energía'

*Ciclo de la biomasa.

4. Impacto ambiental.

*Fase de construcción.

*Fase de utilización o uso.

*Fase de abandono (restos, residuos…)

Comparación, impacto y características de las distintas centrales:

Tipo de central

Impacto ambiental/Inconvenientes

Renovable

Ventajas

Hidroeléctrica

Inundaciones de tierra

Caudal ecológico
Desaparición fauna/flora
Desbordamientos(catástrofes)
Desvíos del agua

Si

Potencia y rendimiento

Térmica

Contaminación atmosférica

Lluvia ácida

Efecto invernadero

Agua refrigerante

Enfermedades respiratorias

No

Potencia y rendimiento

Nuclear

Radiación

Residuos radiactivos

Catástrofes nucleares

No

Potencia y rendimiento

Eólica

Visual

Sonoro

Aves

Si

Limpia. Reduce la dependencia del uso de combustibles.

Solar

Grandes superficies

Quemaduras

Ceguera

Si

Limpia. Reduce la dependencia del uso de combustibles.

Oceánica

Alteración del medio

Si

Limpia. Reduce la dependencia del uso de combustibles.

Biomasa

Radiación

Residuos radiactivos

Catástrofes naturales

No

Potencia y rendimiento

5. Transporte de la energía eléctrica.

200000-400000 V 5000 V 120-380 V

Transformadora Distribución

Eleva el voltaje

para evitar pérdidas

Subestación Subestación

Transformador bajo voltaje Transformadora

Por seguridad Baja el voltaje a niveles de consumo

INDICE

Introducción a la energía…………………………..pág.1

  • ¿Qué es la energía?

  • Las formas de energía.

  • Medición de la energía.

  • Fuentes de energía………………………………………pág. 2

  • Clasificación.

  • Tipos de energía……………………………………………pág. 3

    1.Funcionamiento de una central eléctrica.(El transformador)

    2. Generación de energía eléctrica.

    Tipos de centrales………………………………………pág. 4-10

    Impacto ambiental…………………………………….pág.11

    Transporte de la energía eléctrica………pág. 12

    14

    Preparación almacenaje

    Dosificador

    Caldera

    Cenizas

    Generador

    Transformador

    Central

    Eléctrica