INTRODUCCION

El aprovechamiento por el hombre de las fuentes de energía renovable, entre ellas

las energías solar, eólica e hidráulica, es muy antiguo; desde muchos siglos antes de nuestra

era ya se utilizaban y su empleo continuó durante toda la historia hasta la llegada de la

"Revolución Industrial", en la que, debido al bajo precio del petróleo, fueron abandonadas.

       

Durante los últimos años, debido al incremento del coste de los combustibles fósiles

y los problemas medioambientales derivados de su explotación, estamos asistiendo a un

renacer de las energías renovables.

       

Las energías renovables son inagotables, limpias y se pueden utilizar de forma

autogestionada (ya que se pueden aprovechar en el mismo lugar en que se producen).

Además tienen la ventaja adicional de complementarse entre sí, favoreciendo la integración

entre ellas. Por ejemplo, la energía solar fotovoltaica suministra electricidad los días

despejados (por lo general con poco viento, debido al dominio del anticiclón), mientras que

en los días fríos y ventosos, frecuentemente nublados, son los aerogeneradores los que

pueden producir mayor energía eléctrica.

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Basura Convertida en Energía

Debido a la gran cantidad de basura que producen las grandes ciudades, ya que estos

contaminan el medio ambiente y generan a su vez enfermedades. Por eso desde los años

60’s, muchas potencias transforman sus grandes montañas de basura en energía, usando

para ello distintos métodos. El proceso de transformar la basura orgánica como: residuos

agrícolas, desperdicios varios, aguas negras, residuos municipales, residuos ganaderos,

troncos de árbol o restos de cosechas en energía calórica o eléctrica. Se trata de una energía

renovable y limpia, ya que la combustión de esta biomasa emite componentes químicos que

son convertidos en electricidad para que no afecten la atmósfera.

La conversión termoquímica utiliza vegetales y desechos orgánicos para

producir calor mediante la combustión. Hay varias modalidades: pirólisis (descomposición

térmica de materiales que contienen carbono cuando no hay oxígeno), hidrogenación (se

obtienen hidrocarburos de desechos orgánicos), hidrogasificación (el estiércol se convierte

en metano y etano, al someterlo a presiones elevadas), y finalmente, fermentación y

destilación (se obtiene alcohol a partir de granos y de desechos vegetales). En la conversión

biológica se aprovecha el calor que se obtiene de la descomposición de las bacterias

aeróbicas (las que requieren oxígeno). Dos claros ejemplos son el tratamiento de aguas

negras y de fertilizantes que, sometidos a un proceso de descomposición, producen gas

combustible gracias a la digestión anaeróbica.

El método más conocido, es la utilización de la biomasa de la madera: la fuente de

energía más antigua que conoce la humanidad. La madera se compone de celulosa y

lignina, así como de almidón, bálsamos, alcohol etílico, alcanfor, colorantes, taninos,

perfumes y resinas. Para producir calor durante la combustión de la madera se requiere

oxígeno y se libera dióxido de carbono. Los desechos orgánicos de las grandes ciudades,

como los componentes orgánicos de la basura, pueden utilizarse para generar energía

eléctrica que pase a formar parte del sistema eléctrico global, pero también sirven como

productor de energético doméstico directo, ya que en su descomposición produce el gas

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metano que se puede distribuir por las canalizaciones. Según la FAO (Organización de las

Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación), está se esta convirtiendo en una de

las principales fuentes de energía, ya que estima que podrá utilizarse entre otras, para el

transporte. Aunque también señala que su uso se esta convirtiendo en una necesidad,

porque se agotando rápidamente el suministro del petróleo a nivel mundial.

Coches Eléctricos y Desarrollo Sostenible

La clave para la lucha contra el cambio climático estriba en una tecnología mejor.

Tenemos que encontrar nuevas formas de producir y utilizar la energía, satisfacer nuestras

necesidades alimentarias, trasladarnos de un lugar a otro y calentar y refrescar nuestros

hogares, que nos permitan reducir el consumo de petróleo, gas, carbón, fertilizantes de

nitrógeno y otras fuentes de gases que provocan el efecto de invernadero.

Hay suficientes opciones válidas disponibles mediante las cuales el mundo puede

lograr el objetivo de luchar contra el cambio climático con un costo razonable (tal vez el

uno por ciento de la renta mundial al año), sin por ello impedir a la economía mundial

seguir creciendo y elevando el nivel de vida. Una de las novedades más interesantes que se

perfilan en el horizonte es la nueva generación de automóviles eléctricos.

Hay mucha más innovación en marcha, encabezada por el vehículo híbrido eléctrico

de General Motors, el Chevy Volt, al final de 2010. Mientras que el Prius es un vehículo

MCI normal con un pequeño motor, el Volt será un vehículo eléctrico con  un motor

adjunto.

Los vehículos propulsados por electricidad harán posible un nuevo mundo de

vehículos “inteligentes”, en los que los sistemas de sensores y las comunicaciones de

vehículo a vehículo permitirán la protección contra las colisiones, la distribución del tráfico

y la dirección remota del vehículo. De ese modo, la integración de la tecnología de la

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información y del sistema de propulsión del vehículo introducirá nuevos niveles de

seguridad, comodidad y mantenimiento.

Se trata de ideas visionarias y, aun así, están al alcance de la tecnología, pero su

aplicación requerirá nuevas formas de colaboración entre el sector público y el privado.

Los fabricantes de automóviles, los suministradores de conexiones de banda ancha y

los constructores de carreteras estatales habrán de contribuir, cada cual por su lado, a un

sistema integrado. Todos esos sectores requerirán nuevas formas de competir y cooperar

con los demás. El sector público tendrá que aportar fondos  para que sea posible la

comercialización de la nueva generación de vehículos: mediante inversiones en

investigación e innovación, subvenciones a los consumidores y apoyo a la infraestructura

complementaria (por ejemplo, puntos de recarga en lugares públicos).

La nueva era del vehículo eléctrico ejemplifica las importantes oportunidades que

podemos aprovechar, mientras avanzamos desde la insostenible era de los combustibles

fósiles hasta una nueva era de tecnologías sostenibles. Los negociadores actuales sobre el

clima se pelean porque sólo ven la amenaza climática desde un punto de vista negativo:

¿quién pagará para reducir la utilización de los combustibles fósiles?

Debemos replantearnos la amenaza climática como una oportunidad para la

transformación y la cooperación mundiales en una serie de avances tecnológicos a fin de

lograr el desarrollo sostenible. Mediante ingeniería de última hora y nuevos tipos de

colaboración entre el sector privado y el público, podemos acelerar la transición a escala

mundial a tecnologías sostenibles, con beneficios tanto para los países pobres como para los

ricos, y con ello encontrar una base para acuerdos mundiales sobre el cambio climático que

hasta ahora han resultado esquivos.

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Electricidad Inalámbrica

La electricidad fue uno de los descubrimientos más asombrosos de la historia de la

física, es un conjunto de fenómenos que están relacionados con la presencia y flujo de

cargas eléctricas. Se manifiesta de una gran variedad de fenómenos como los rayos, la

electricidad estática, la inducción electromagnética o el flujo de corriente eléctrica etc. En

nuestra sociedad actual es muy importante disponer de la electricidad para poder desarrollar

nuestra vida cotidiana con total normalidad, pero ¿te imaginas un bombillo que este

alumbrado sin la necesidad de usar cables? A esto lo llamamos electricidad inalambrica,

parece absurdo lo que te estoy diciendo pero esta es una nueva electricidad que ya existe.

Un sistema que se encarga de aprovechar del fenómeno físico de la resonancia

eléctrica para poder transmitir electricidad por el aire por medio de campos magnéticos

Con este sistema, según los creadores, se va hacer lo posible de proveer electricidad

tanto a los teléfonos móviles, la maquinaria industriales, los carros eléctricos, un

congelador etc. En caso de que algún día el sistema llegue a comercializarse, ya no habría

nada de cables y, tampoco baterías desechables. El físico e ingeniero Nikola Tesla

experimento por primera vez con la transferencia de electricidad sin cables pero sus

expectativas no era lo que él esperaba, ya que eran muy peligrosos los campos magnéticos

que se desarrollaban en esa red.

Conversión de Energía Termal del Océano a Electrica

La utilización de la energía termo-oceánica busca capturar la energía solar en los

océanos y convertirla en energía eléctrica. La conversión de energía termal-oceánica

consiste en el empleo del alto contraste entre la temperatura tropical de la superficie del

océano (~ 25°C) y las temperaturas frías del fondo del mar, a profundidades de entre 500-

1000 metros bajo el nivel del mar (~ 4°C). En un sistema de CETO cerrado existe un

evaporador que utiliza el agua caliente de la superficie y un condensador que utiliza el agua

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fría del fondo del océano. El fluido termal que se usa para vaporizar y mover el generador

es un fluido que debe tener un bajo punto de ebullición (usualmente amoniaco) que se

captura y recicla en el sistema, utilizando solamente la energía termal del océano como

fuente de evaporización y condensación. 

La conversión de energía termal-oceánica es una opción viable en áreas donde las

zonas profundas del océano se encuentran a una distancia de menos de 6 km de de la costa.

Es por ello que la CETO es una alternativa viable en países en zonas tropicales y

subtropicales con acceso limitado a las fuentes de energía convencionales. La diferencia de

temperatura dicta el grado de eficiencia que alcanzan las plantas eléctricas, dándole así a las

plantas de CETO un grado de eficiencia bajo (aproximadamente de 8%). Sin embargo, no

es razón para descalificar este método alternativo; especialmente en países donde otras

fuentes de energía no son accesibles. Además, la CETO no depende de procesos

radioactivos ni contribuye al incremento de emisiones de  gases de invernadero.

La utilización de la energía termal-oceánica fue introducida por el físico francés

Jacques Arsene d’Arsonval a finales del siglo XIV. A principio de 1930,  George Claude,

quien fue unos de los estudiantes del físico d’Arsonval, construyó un prototipo de un

sistema de CETO en Matanzas, Cuba. Dicho sistema rindió una producción de 22 kW de

energía eléctrica [vii].  En los estudios desarrollados por el programa US OTEC

Engineering Research and Development (Departamento de Investigación y Desarrollo de

CETO de EE.UU) a mediados de 1990, la planta alcanzó una capacidad de 500MW.

Durante este tiempo, el departamento de energía de EE.UU había propuesto la construcción

de plantas de CETO; sin embargo, las construcciones no se llevaron a cabo, ya que a

principios de los años noventas los precios del petróleo bajaron, y fuentes de energía

nuclear se tornaron altamente competitivas. Es ahora, frente a la inestabilidad los precios

del petróleo, la crisis del medio oriente, y que la energía nuclear presenta un alto riesgo,

que CETO es una alternativa más favorable.

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 Fuentes de energía son los recursos existentes en la naturaleza de los que la humanidad

puede obtener energía utilizable en sus actividades.

El origen de casi todas las fuentes de energía es el Sol, que "recarga los depósitos de

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

renovables; según sean recursos "ilimitados" o "limitados".

Tabla fuentes de energía (energía primaria)

Fuentes Característica

Energía fósil

Los combustibles fósiles se pueden utilizar en forma sólida (carbón)o gaseosa (gas natural). Son acumulaciones de seres vivos que vivieron hace millones de años. En el caso del carbón se trata de bosques de zonas pantanosas, y en el caso del petróleo y el gas natural de grandes masas de plancton marino acumuladas en el fondo del mar. En ambos casos la materia orgánica se descompuso parcialmente por falta de oxígeno, de forma que quedaron almacenadas moléculas con enlaces de alta energía.

Energía

hidráulica

La energía potencial acumulada en los saltos de agua puede ser transformada en energía eléctrica. Las centrales hidroeléctricas aprovechan energía de los ríos para poner en funcionamiento unas turbinas que arrastran un generador eléctrico.

Energía de la

biomasa

La biomasa, desde el punto de vista energético, se considera como el conjunto de la materia orgánica, de origen vegetal o animal, que es susceptible de ser utilizada con finalidades energéticas. Incluye también los materiales procedentes de la transformación natural o artificial de la materia orgánica.

Energía solar

La captación de la radiación solar sirve tanto para transformar la energía solar en calor (térmica), como para generar electricidad (fotovoltaica).

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Energía

geotérmica

Parte del calor interno de la Tierra (5.000ºC) llega a la corteza terrestre. En algunas zonas del planeta, cerca de la superficie, las aguas subterráneas pueden alcanzar temperaturas de ebullición, y, por tanto, servir para accionar turbinas eléctricas o para calentar.

Energía nuclear

El núcleo atómico de elementos pesados como el uranio, puede ser desintegrado (fisión nuclear) y liberar energía radiante y cinética. Las centrales termonucleares aprovechan esta energía para producir electricidad mediante turbinas de vapor de agua.

Energía gravitacional

La atracción del Sol y la Luna que origina las mareas puede ser aprovechada para generar electricidad.

Tipos de Energía para producir Energía Eléctrica

Energía Eólica

La energía eólica es la que se obtiene del viento, es decir, de la energía cinética

generada por efecto de las corrientes de aire o de las vibraciones que el dicho viento

produce. Los molinos de viento se han usado desde hace muchos siglos para moler el

grano, bombear agua u otras tareas que requieren una energía. En la actualidad se usan

aerogeneradores para generar electricidad, especialmente en áreas expuestas a vientos

frecuentes, como zonas costeras, alturas montañosas o islas. La energía del viento está

relacionada con el movimiento de las masas de aire que se desplazan de áreas de alta

presión atmosférica hacia áreas adyacentes de baja presión, con velocidades proporcionales

al gradiente de presión.

Energía Geotérmica

La energía geotérmica es aquella energía que puede obtenerse mediante el

aprovechamiento del calor del interior de la Tierra.  El calor del interior de la Tierra se debe

a varios factores, entre los que cabe destacar el gradiente geotérmico, el calor radiogénico,

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etc.

 

Energía Hidráulica

Una central hidroeléctrica es aquella que se utiliza para la generación de energía

eléctrica mediante el aprovechamiento de la energía potencial del agua embalsada en una

presa situada a más alto nivel que la central.  El agua se lleva por una tubería de descarga a

la sala de máquinas de la central, donde mediante enormes turbinas hidráulicas se produce

la electricidad en alternadores.  

Energía Nuclear

Una central nuclear es una instalación industrial empleada para la generación de

energía eléctrica a partir de energía nuclear, que se caracteriza por el empleo de materiales

fisionables que mediante reacciones nucleares proporcionan calor. Este calor es empleado

por un ciclo termodinámico convencional para mover un alternador y producir energía

eléctrica.

Energía Solar Fotovoltaica

La energía solar fotovoltaica es la obtención de energía eléctrica a través de paneles

fotovoltaicos.  Los paneles, módulos o colectores fotovoltaicos están formados por

dispositivos semiconductores tipo diodo que, al recibir radiación solar, se excitan y

provocan saltos electrónicos, generando una pequeña diferencia de potencial en sus

extremos.  El acoplamiento en serie de varios de estos fotodiodos permite  la  obtención  de 

voltajes  mayores  en  configuraciones  muy sencillas y aptas para alimentar pequeños

dispositivos electrónicos.  A mayor escala, la corriente eléctrica continua que proporcionan

los paneles fotovoltaicos se puede transformar en corriente alterna e inyectar en la red

eléctrica. 

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Energía Termoeléctrica

Una central termoeléctrica es una instalación empleada para la generación de

energía eléctrica a partir de calor. Este calor puede obtenerse tanto de combustibles fósiles

(petróleo, gas natural o carbón) como de la fisión nuclear del uranio u otro combustible

nuclear.  Las centrales que en el futuro utilicen la fusión también serán centrales

termoeléctricas.

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CONCLUSION

La energía transforma la vida, el comercio y la economía. También transforma

nuestro planeta: el clima, los recursos naturales y los ecosistemas. El desarrollo no es

posible sin energía. Actualmente, tenemos la oportunidad de calentar e iluminar cada hogar

del mundo, incluso los menos privilegiados, a pesar de los cambios climáticos globales a

los que nos enfrentamos. La clave es ofrecer energía sostenible para todos.

La energía convencional a base de energía hidráulica y térmica que usa como

combustible el petróleo continuará predominando por mucho tiempo más, debido a su

versatilidad y facilidad de obtención. En algunos países como el Japón la energía térmica

no convencional a base de combustible nuclear será el soporte de su desarrollo tecnológico.

La energía solar y eólica las cuales son energías limpias que no contaminan el

ambiente y son renovables, presentan muchas aplicaciones en la actualidad y éstas se

incrementarán en el comercio.

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A N E X O S

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