Fuentes de energía

Medio ambiente. Recursos naturales. Energías renovables: Biomasa, Hidráulica, Solar, Eólica, Geotérmica, Maremotriz. Energías no renovables: Carbón, Petróleo, Gas natural, Energía nuclear. Definición. Obtención. Usos

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INTRODUCCIÓN

1.1 ¿ QUÉ ES ENERGÍA?

Es la capacidad que tiene un cuerpo para realizar un trabajo.

La energía se expresa en las mismas unidades que el trabajo, es decir en julios (J).

1.2 ¿ QUÉ DICE EL PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA?

Siempre que un cuerpo pierde energía mecánica es porque ha realizado un trabajo sobre otro cuerpo, y así ha transmitido a ese cuerpo la energía que ha perdido.

Esto quiere decir que la energía siempre se conserva, es decir, si un cuerpo pierde cierta cantidad de energía, necesariamente hay otro cuerpo que gana la misma cantidad de energía.

1.3 ¿ EN QUÉ GRUPOS SE CLASIFICAN LAS ENERGÍAS TRADICIONALES?

Algunas formas de energía son:

  • Energía mecánica:Es la asociada a la interacción de los cuerpos, por ejemplo, aquella que poseen los cuerpos en movimiento, o bien la interacción gravitatoria entre la Tierra y la Luna.

  • Energía electromagnética: Generada por Campos Electrostáticos, Campos Magnéticos o bien por Corrientes Eléctricas.

  • Energía térmica: Energía interna de los cuerpos que se manifiesta externamente en forma de calor.

  • Energía química: Asociada al enlace químico, es decir, a la unión de los átomos para formar compuestos. Se manifiesta por el proceso de conversión generado en una reacción química-.

  • Energía metabólica: Generada por los organismos vivos gracias a procesos químicos de oxidación como producto de los alimentos que ingieren.

1.4 ¿ QUÉ ES UNA FUENTE DE ENERGÍA?

Se llama fuente de energía a todos aquellos componentes de la naturaleza a partir de los cuales se puede extraer la energía utilizable por el hombre.

Las fuentes de energía se pueden clasificar en renovables y no renovables.

2.FUENTES DE ENERGÍAS RENOVABLES._

2.1 DEFINICIÓN DE ENERGÍAS RENOVABLES.

Son fuentes de energía renovables aquellas cuya cantidad es prácticamente inagotable, de tal manera que el hombre puede utilizarlas todo lo intensamente que necesite.

2.2 ENERGÍA DE LA BIOMASA.

¿ QUÉ ES?

Es el combustible energético que se obtiene directamente o indirectamente de recursos biológicos.

¿ CÓMO SE OBTIENE?

Procede de la madera, residuos agrícolas y estiércol, continúa siendo la fuente principal de energías de las zonas en desarrollo.

¿PARA QUÉ SIRVE?

Para producir energía y así evitar utilizar recursos agotables como carbón o petróleo.

'Fuentes de energía'

2.3 ENERGÍA HIDRÁULICA.

¿ QUÉ ES?

Energía que se obtiene de la caída del agua desde cierta altura a un nivel inferior lo que provoca el movimiento de ruedas hidráulicas o turbinas.

¿ CÓMO SE OBTIENE?

Se obtiene básicamente de la energía potencial del agua, durante su recorrido por la tierra (ríos).

¿ PARA QUÉ SIRVE?

Para producir energía eléctrica.

Ventajas e inconvenientes medioambientales:

2.4 ENERGÍA SOLAR.

¿ QUÉ ES?

Es aquella energía que procede de las reacciones del sol. Es una energía limpia, inagotable y gratuita y, en mayor o menor medida, disponible todos los días del año.

¿ CÓMO SE OBTIENE?

Esta energía se produce porque el hidrógeno se transforma en helio, liberándose en ésta reacción nuclear gran cantidad de energía, que se transporta en ondas electromagnéticas ( son producidas por la oscilación o la aceleración de una carga eléctrica.). La cara iluminada de la Tierra recoge esta energía en forma de radiación vital para la existencia de vida.

¿ PARA QUÉ SIRVE?

Para producir energía térmica y energía eléctrica

Dentro de la energía térmica para la calefacción de viviendas y otros locales, para el agua caliente, secaderos, climatización de piscinas, etc.

Dentro de la energía eléctrica para centrales solares, faros, balizas, redes de distribución, satélites, automóviles, viviendas, etc.

2.5 ENERGÍA EÓLICA.

¿ QUÉ ES?

La energía eólica tiene como fuente el viento, es decir, el aire en movimiento, por lo cual la forma de energía es cinética. Esta energía depende de los factores siguientes:

  • La cantidad de radiación solar que incida sobre el aire, calentándolo.

  • La rotación de la Tierra.

  • Las condiciones atmosféricas.

¿ CÓMO SE OBTIENE?

Se obtiene por el viento que circula cerca del suelo, por lo que su aprovechamiento en la actualidad es muy limitado.

¿ PARA QUÉ SIRVE?

Para producir energía eléctrica o mecánica.

2.6 ENERGÍA GEOTÉRMICA.

¿ QUÉ ES?

Se emplea el término geotérmico para referirse al calor almacenado en la Tierra. El calor, por regla general, se transmite por conducción, parte del cual pasa a la superficie terrestre donde se libera, pero debido a la baja conductividad de los diversos materiales que componen el subsuelo terrestre, permiten que la otra parte se almacene en el interior.

¿ CÓMO SE OBTIENE?

Se obtiene principalmente de dos formas:

  • El vapor de agua o agua líquida que fluye al exterior de forma natural.

  • El aumento de temperatura que se registra al profundizar en la corteza terrestre, debido al calor natural procedente del interior de la Tierra.

  • ¿ PARA QUÉ SIRVE?

    Para producir energía eléctrica o como calefacción.

    2.7 ENERGÍA MAREMOTRIZ.

    ¿ QUÉ ES?

    Es una energía que depende de las mareas, que tienen su origen en la atracción del Sol y de la Luna.

    ¿ CÓMO SE OBTIENE?

    Se obtiene de la gran fuerza del oleaje y de las mareas que han sido objeto de estudios para su aprovechamiento.

    ¿ PARA QUÉ SIRVE?

    Para producir energía eléctrica por medio de centrales mareomotrices situadas en un estuario o entrada de mar hacia la tierra, donde hay una presa que permite retener el agua cuando la marea alcanza su nivel más alto.

    3.FUENTES DE ENERGÍAS NO RENOVABLES._

  • DEFINICIÓN.

  • Son fuentes de energías no renovables aquellas cuya cantidad es limitada en la Naturaleza. Además, estas fuentes de energía no se renuevan a corto plazo, y por eso se agotan cuando se utilizan.

    'Fuentes de energía'

  • CARBÓN.

  • Es una materia sólida, ligera, negra y muy combustible, que tiene su origen en la combustión incompleta de vegetales y otros cuerpos orgánicos. El carbón es un tipo de roca formada por el elemento químico carbono mezclado con otras sustancias.

    TIPOS DE CARBÓN

    Las variedades son antracita, hulla, lignito y turba. Van de más antigua a más reciente, y de más poder calorífico a menos. La hulla convertida en coque se utiliza en la siderurgia. El lignito al igual que las demás, se utiliza en las térmicas.

    COMO SE OBTIENE ENERGÍA DEL CARBÓN

    A partir de su combustión.

    RECURSOS ACTUALES DEL CARBÓN

    Los grandes productores son China, EE.UU., Europa occidental (Inglaterra, Francia, Bélgica y Alemania) y Polonia. El carbón que se comercializa es el de China, EE.UU. y la India.

    Impulsó la industria de siderurgia y los medios de transportes, como el ferrocarril y el barco de vapor. Fue el motor de la revolución industrial.

    3.3 PETROLEO

    El petróleo es una mezcla en la que coexisten en fases sólida, liquida y gas, compuestos denominados hidrocarburos, constituidos por átomos de carbono e hidrogeno y pequeñas proporciones de heterocompuestos con presencia de nitrógeno, azufre, oxígeno y algunos metales, ocurriendo en forma natural en depósitos de roca sedimentaria. Su color varía entre ámbar y negro. La palabra petróleo significa aceite de piedra.

    COMO SE OBTIENE ENERGÍA

    Se obtiene energía a partir de su combustión.

    RECURSOS ACTUALES DEL PETROLEO

    Los datos sobre reservas de combustibles fósiles oscilan entre 829 y 1.501 millardos de toneladas de carbono, dependiendo de la fuente de la estimación. Más allá de estas reservas, la base de recursos total se estima entre 4.116 y 4.678 millardos de toneladas de carbono.

    Lógicamente, para mantenernos dentro de los límites ecológicos definidos, el 75% de las reservas económicamente recuperables conocidas no podrá utilizarse nunca como combustible. Y en lo que a recursos totales se refiere, el 95% no podrá ser utilizado nunca como combustible.

    3.4 GAS NATURAL.

    Es una mezcla de gases entre los que se encuentra en mayor proporción el metano. Se utiliza como combustible para usos domésticos e industriales y como materia prima en la fabricación de plásticos, fármacos y tintes.

    ¿CÓMO SE OBTIENE ENERGÍA DEL GAS NATURAL?

    No puede ser licuado simplemente bajo presión porque su temperatura crítica, 190 K, es muy baja y, por tanto, debe ser enfriado hasta temperaturas inferiores a ella antes de licuarse (véase Punto crítico). Una vez licuado debe ser almacenado en contenedores muy bien aislados, y su transporte se realiza por tuberías fabricadas con materiales y soldaduras especiales para resistir grandes presiones.

    RECURSOS ACTUALES DEL GAS NATURAL

    Los yacimientos de petróleo casi siempre llevan asociados una cierta cantidad de gas natural, que sale a la superficie junto con él cuando se perfora un pozo. Sin embargo, hay pozos que proporcionan solamente gas natural. Es muy difícil conocer con exactitud las reservas que existen.

    3.5 ENERGÍA NUCLEAR.

    Se obtiene mediante la reacción de fisión y la reacción de fusión.

    Fisión: escisión o rotura del núcleo de un átomo, mediante el bombardeo de neutrones. Este fenómeno está acompañado de gran liberación de energía en forma de calor y radiaciones.

    Fusión: se trata de unir varios átomos ligeros para formar uno más pesado, liberando en el proceso enormes cantidades de energía en forma de calor.

    3.6 AHORRO ENERGÉTICO.

    Las tendencias actuales de desarrollo sostenible, se enfocan hacia alternativas de producción más limpia.  Buscando cumplir con estas tendencias, el Centro de Calidad Ambiental utiliza el conocimiento y experiencia adquiridos, para el desarrollo y manejo de procesos de generación y uso de energía, con el objetivo de crear ahorros substanciales en la empresa.

    Al optimizar el uso de energía en los procesos, se obtiene no solamente una disminución de costos económicos, sino también la disminución de los efectos adversos asociados con el uso de energéticos sobre el medio ambiente.  Otras ventajas que son resultado de estos estudios son:  el incremento de la productividad de los procesos, el incremento en la competitividad de la empresa, el cumplimiento con la normatividad ambiental mexicana, y la estandarización y control de los procesos.