Trasformaciones energéticas

Tecnología. Electricidad. Motores. Química. Mecánica. Térmica. Nuclear. Hidroeléctrica. Centrales. Peligros

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Energía y su transformación

INTRODUCCIÓN:

Para cualquier civilización, la manera de obtener energía ha sido un aspecto importantísimo dentro de su economía.

Al principio las personas obtenían la energía gracias a la fuerza muscular.

Luego se emplearon animales para trabajar la tierra, tirar carros…

En el caso de las personas y los animales, los alimentos constituyen su fuente de energía. Gracias a ellos podremos desarrollar trabajo.

El descubrimiento del fuego supuso un cambio radical empezándose a utilizar la madera y la grasa como combustible.

Más tarde se incorporó el carbón y el petróleo.

Hoy en día una gran parte de la energía que consumimos como la gasolina, el queroseno.

La energía es obtenida del petróleo.

También se utilizaron corrientes de agua y aire para los molinos, transporte, pero la mayor revolución energética se produjo con la llegada de la electricidad.

Más aún cuando se pudo distribuir a todos los hogares.

La electricidad se puede obtener de muy diversas formas y también pueden transformarse en muchos otros tipos de energía.

La electricidad es poco contaminante, pero lo que contamina es la forma de obtención.

TIPOS:

Energía: capacidad de producir un trabajo.

La más importante

MECÁNICA: se puede producir por el movimiento (motor) gracias a la posición. Ejemplo: una piedra gracias a la compresión

Em= Ep + Ec Ep= m.g.h+1/2mv2

TÉRMICA: en un cuerpo se mide en virtud de la cantidad de calor que se puede absorber (cuando calentamos agua)

QUÍMICA: energía que tiene un cuerpo debido a su estructura interna:

Molecular, atómica y nuclear.

Por ejemplo cuando quemamos carbón extraemos la energía los átomos con otros. Un tipo de energía química es la nuclear propia de uranio, plutonio.

En este caso, una pequeñísima cantidad de uranio da lugar a conseguir grandes cantidades de energía.

Energía luminosa, por medio de ondas. Energía solar, sonora: transporta el sonido, eléctrica: se debe al movimiento de las cargas eléctricas.

TRANSFORMACIONES DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA

El problema de la energía eléctrica se solucionó cuando se descubrieron instalaciones capaces de conseguirla a gran escala.

Luz: quizás fue una de las primeras transformaciones que se efectuó con la electricidad. Cuando la corriente eléctrica pasa por un filamento, este se calienta y brilla. Para evitar que el filamento se queme, se rodea de una ampolla de cristal que contiene un gas inerte que actúa como refrigerante.

Movimiento: se basa en el efecto de inducción electromagnética. La corriente eléctrica llega al motor de manera que genera un campo magnético en el estator y otro en el rotor, de manera que al interactuar entre ellos, se produce una rotación del rotor.

Calor: cuando la corriente eléctrica pasa por un cable, se produce un calentamiento del mismo. En este fenómeno se basan los radiadores eléctricos.

Sonido: es el principio de funcionamiento de los micrófonos y de los altavoces. Cuando la corriente eléctrica pasa por una bobina, genera un campo magnético, de manera que su intensidad varía la corriente eléctrica.

Reacciones químicas: la corriente eléctrica puede descomponer determinadas sustancias. Es lo que se conoce como electrolisis. Esta peculiaridad se utiliza en la industria, entre otras cosas, para recubrimiento de metales.

CENTRALES:

Hidroeléctrica: el agua de un embalse caen por unas toberas y empujan unas turbinas que están acopladas a un generador. Este se conecta a un transformador y este se distribuye mediante los tendidos eléctricos a los puntos de consumo. Aunque a primera vista pensemos que una central hidroeléctrica por el mero hecho de no echar humo no contamina, estamos equivocados:

-la construcción de una presa origina la inundación de una zona natural produciéndose alteraciones en la flora y la fauna que dan lugar a la pérdida de hábitats y diversidad.

-la interrupción del cauce natural de los ríos disminuye el caudal por debajo del que se ha venido a llamar caudal ecológico, con el consiguiente perjuicio para las zonas que hay aguas abajo.

Centrales hidroeléctricas en España:

Central térmica: se usan como combustible el carbón y el petróleo. La producción de energía sigue los siguientes pasos:

  • el calor generado: al quemar el combustible se emplea para calentar el agua en una caldera calentando el agua en vapor.

  • Este vapor de agua se dirige a las turbinas y las hace girar debido a su empuje.

  • Un generador está acoplado a la turbina de forma que a medida que estas giran producen energía eléctrica.

  • El generador está acoplado a un transformador que convierte la energía eléctrica para ser transportada por los tendidos eléctricos.

  • Estas centrales tienen un sistema de refrigeración que permiten convertir el vapor en agua líquida que vuelve a iniciar el proceso.

    Las centrales térmicas presentan 2 aspectos contaminantes:

    -expulsión de gases por la combustión del petróleo y del carbón.

    -destrucción del ecosistema debido a la expulsión del sistema de refrigeración a las corrientes de agua continuas de agua.

    Utilizan para producir calor y mover las turbinas combustibles fósiles cuya combustión produce los distintos efectos:

    -Emisión de gases y partículas a la atmósfera.

    -La lluvia ácida.

    -El efecto invernadero.

    Centrales nucleares en España:

    Centrales nucleares: el proceso para la obtención de energía es parecido al de las centrales térmicas convencionales, pero el combustible utilizado en este caso es uranio o plutonio, y se encuentra cerrado dentro del reactor nuclear.

    Las reacciones nucleares de fisión encadenan (debidamente controladas).

    Se producen desprendiendo una gran cantidad de calor y calentando agua que se convierte en vapor, y ocurre lo mismo que en las centrales hidroeléctricas.

    Son muy eficientes, proporcionan mucha energía con muy poco combustible, pero tienen el grave problema de generar muchos residuos radiactivos.

    Además de que en caso de accidente las consecuencias pueden ser gravísimas.

    Salvo que se produzca algún fallo en el sistema de contención o refrigeración, no contamina en absoluto. Pero el gran problema de estas centrales está en los residuos que originan. Y no saben que hacer con ellos. Y también grandes desastres como el de la central nuclear de Chernobil en 1986.

    Centrales térmicas-solares: no se usa ningún tipo de combustible, sino que se usa la energía luminosa que proviene del sol.

    Sigue el siguiente proceso:

    1-la luz se refleja en un conjunto de espejos (campos de helióstatos) para concentrar la luz reflejada hacia la caldera.

    2-La turbina junto a la caldera calienta el agua, la convierte en vapor […]

    El mayor problema es la baja eficiencia y su condicionamiento geográfico.

    Centrales solares-fotovoltaicas:

    Se han instalado grandes centrales en Tarifa, Cádiz y Zaragoza.

    Éstas utilizan la fuerza mecánica del viento, que mueven las aspas de un aerogenerador, en el interior, este movimiento se transmite un generador que consigue energía eléctrica. También existe un fuerte condicionamiento geográfico.

    TRANSPORTE Y DISTRIBUCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA

    Para poder aprovechar la energía eléctrica producida por las centrales se necesita seguir el siguiente proceso:

    1-las centrales eléctricas producen unas corrientes con tensión de 10 a 20 kilovatios.

    2-al salir de las centrales eléctricas eleva la tensión hasta 110º480 kilovoltios. Se llama alta tensión. Se elevan estas tensiones para evitar las pérdidas en el transporte.

    3-después en estaciones transformadoras se vuelve a cambiar el voltaje hasta conseguir valores aprovechables en los hogares.

    CONTAMINACIÓN EN EL TRANSPORTE:

    -los tendidos eléctricos: formados por grandes torres metálicas que muchas veces ocupan espacios naturales protegidos, produciendo no solo un fuerte impacto ambiental, sino también muertes en las aves que se quedan atrapadas en los cables.

    -la contaminación electromagnética: la corriente eléctrica en movimiento produce campos magnéticos. Estos tendidos eléctricos y las estaciones de telefonía móvil crean a su alrededor estos campos y aunque todavía no existen pruebas concluyentes, ya se les relaciona con determinadas enfermedades.

    *otro de los problemas frecuentes es el agotamiento de recursos y materias primas y se pueden evitar:

    -con el ahorro energético.

    -utilizando técnicas eficientes de producción.

    -reutilizar y reciclar los productos.

    -utilizar tecnologías no contaminantes.

    -buscar nuevos recursos que sustituyan los actuales.