ALTERNATIVAS ENERGÉTICAS

La energía es una propiedad de todo cuerpo o sistema material en virtud de la

cual éste puede transformarse, modificando su estado o posición, así

como actuar sobre otros originando en ellos procesos de transformación.

ENERGÍA Y FUENTES DE ENERGÍA

La energía puede tener distintos orígenes y, dependiendo de ellos se le denomina de una forma u otra: Energía cinética: Asociada al movimiento de los

cuerpos Energía potencial: Asociada a la posición dentro

de un campo de fuerzas. Energía interna: Asociada a la temperatura de

los cuerpos. Energía luminosa: Asociada a la radiación solar. Energía nuclear: Asociada a los procesos de

fusión (unión de núcleos) o fisión (ruptura de núcleos) que tienen lugar en el interior de los átomos.

1. La energía total de un sistema aislado se conserva, por tanto en el Universo no puede existir creación o desaparición de energía.

2. La energía puede transmitirse (transferirse) de unos cuerpos, o sistemas materiales, a otros.

3. La energía puede transformarse de unas formas a otras.

LA ENERGÍA PRESENTA TRES PROPIEDADES BÁSICAS:

La energía puede transferirse entre los sistemas, dicha transferencia se produce mediante interacciones entre los cuerpos

o sistemas provocando cambios en los mismos.

Las interacciones pueden ser diferentes y, por tanto, los cambios o

transformaciones que producen también.

TRABAJO Y CALOR

En los siguientes ejemplos, se produce una interacción de carácter mecánico: Una grúa ejerce una fuerza sobre el cuerpo que

sostiene, pudiéndolo subir o bajar una determinada altura. El hombre que empuja el trineo por la nieve, ejerce una fuerza sobre el mismo y le produce un desplazamiento.

Cuando la interacción es de tipo mecánico, es decir, mediante la actuación de una fuerza, como en los ejemplos citados, la transferencia de energía entre un cuerpo y otro se denomina TRABAJO.

INTERACCIÓN MECÁNICA: TRABAJO

Cuando interaccionan dos cuerpos o sistemas que se encuentran a distintas temperaturas, como en los ejemplos de las fotos, la transferencia de energía que se produce se denomina calor. El calor es energía en tránsito, es decir,

energía que siempre fluye de una zona de mayor temperatura a otra de menor temperatura, con lo que eleva la temperatura de la segunda y reduce la de la primera.

INTERACCIÓN TÉRMICA: CALOR.

Tanto para la energía como el trabajo y el calor, que son energía en tránsito, se emplea la misma unidad en el Sistema Internacional de unidades (SI) el julio (J) definido como el trabajo realizado por la fuerza de 1 newton cuando se desplaza su

punto de aplicación 1 metro.

UNIDADES DE LA ENERGÍA

En física nuclear se utiliza como unidad el electrónvoltio (eV) definido como la energía que adquiere un electrón al pasar de un punto a otro entre los que hay una diferencia de potencial de 1 voltio.

Su relación con la unidad del SI es: 1 eV = 1'602 · 10-19 J

Para la energía eléctrica se emplea como unidad de producción el kilovatio-hora (kW·h) definido como el trabajo realizado durante una hora por una máquina que tiene una potencia de 1 kilovatio.

1 kW·h = 36 · 105 J Para el calor se emplea también una unidad denominada caloría (cal)

que se define como "la energía (calor) necesaria para elevar la temperatura en 1ºC a la masa de 1 gramo de agua pura".

1 cal = 4'186 J Para poder evaluar la calidad energética de los distintos

combustibles se establecen unas unidades basadas en el poder calorífico de cada uno de ellos. Las más utilizadas en economía energética son kcal/kg, tec y tep. kcal/kg aplicada a un combustible nos indica el número de kilocalorías que obtendríamos en la combustión de 1 kg de ese combustible.

Llamamos fuente de energía a un sistema natural cuyo contenido energético es

susceptible de ser transformado en energía útil.

Un aspecto importante a tratar es conocer cuáles son las fuentes que usamos para aprovechar su energía, su utilidad, sus

ventajas e inconvenientes y su disponibilidad.

FUENTES DE ENERGÍA

Las distintas fuentes de energía se clasifican en dos grandes grupos: renovables y no

renovables. Renovables. Son aquellas fuentes que no

desaparecen al transformar su energía en energía útil.

No renovables. Es el sistema material que se agota al transformar su energía en

energía útil.

Fuentes De Energía

RENOVABLES NO RENOVABLES

• Agua almacenada en los pantanos (energía hidráulica)

• El Sol (energía solar)

• El viento (energía eólica)

• La biomasa

• Las mareas (energía mareomotriz) • Las olas

• Combustibles fósiles: Carbón, Petróleo, Gas Natural.

• Geotérmica • Uranio (energía

nuclear de fisión)

Es la energía asociada al uso del carbón, gas natural y petróleo. La forma de energía que poseen los combustibles fósiles es energía interna, que podemos aprovechar a partir de las reacciones de combustión. Se puede transformar en lo que habitualmente se denomina energía térmica (calefacción), energía eléctrica, energía cinética (a través de los motores de combustión interna), etc. Es utilizada en multitud de aplicaciones domésticas e industriales

ENERGÍA DE LOS COMBUSTIBLES FÓSILES

Ventajas Inconvenientes

• Facilidad de extracción • Tecnología bien

desarrollada • Además de fuente de

energía, en los procesos de separación, se proporcionan materias primas para la industria química, medicina, alimentación

• No renovable. Se estima que, al ritmo de consumo actual, las reservas se agotarán en menos de 100 años.

• Transporte caro • Difícil almacenamiento • Provoca graves

problemas ambientales: efecto invernadero, lluvia ácida...

• Es un desperdicio destinar a ser quemados materiales que son materias primas para la industria química, medicina, alimentación, etc.

Es la energía asociada al uso del uranio. La forma de energía que se aprovecha del

uranio es la energía interna de sus núcleos. Se transforma en energía eléctrica. Una parte importante del suministro de energía eléctrica

en los países desarrollados tiene origen nuclear.

ENERGÍA NUCLEAR DE FISIÓN

VENTAJAS INCONVENIENTES

• Grandes reservas de uranio • Tecnología bien

desarrollada • Gran productividad. Con

pequeñas cantidades de sustancia se obtiene gran cantidad de energía.

• Aplicaciones pacíficas y médicas

• Alto riesgo de contaminación en caso de accidente

• Producción de residuos radiactivos peligrosos a corto y largo plazo

• Difícil almacenamiento de los residuos producidos

• Alto coste de las instalaciones y mantenimiento de las mismas

• Posibilidad de uso no pacífico

Recibe el nombre de fusión nuclear la reacción en la que dos núcleos muy ligeros (hidrógeno) se unen para formar un núcleo más pesado y estable, con gran desprendimiento de energía. Para que tenga lugar la fusión, los núcleos cargados positivamente, deben aproximarse venciendo las fuerzas electrostáticas de repulsión. La energía cinética necesaria para que los núcleos que reaccionan venzan las interacciones se suministra en forma de energía térmica (fusión térmica)

ENERGÍA NUCLEAR DE FUSIÓN

VENTAJAS INCONVENIENTES

• Escasa contaminación

• Recursos prácticamente ilimitados

• Dificultad del desarrollo tecnológico necesario.

• Actualmente se encuentra en fase de investigación y desarrollo.

• No se ha establecido aún si origina residuos peligrosos.

Es la energía asociada a los saltos de agua ríos y embalses

La forma de energía que posee el agua de los embalses es energía potencial gravitatoria, que podemos aprovechar conduciéndola y haciéndola caer por efecto de la gravedad. Se puede transformar en energía mecánica

en los molinos de agua y en energía eléctrica en las centrales hidroeléctricas.

ENERGÍA HIDRÁULICA

VENTAJAS INCONVENIENTES

• Es una energía limpia

• No contaminante

• Su transformación es directa

• Es renovable

• Imprevisibilidad de las precipitaciones

• Capacidad limitada de los embalses

• Impacto medioambiental en los ecosistemas

• Coste inicial elevado (construcciones de grandes embalses)

• Riesgos debidos a la posible ruptura de la presa