Etapa 4, eje temático 4. Universidad Abierta y a Distancia de México (UnADM)

Las fuentes energéticas del futuro: costos y beneficios

Trabajo académico para la Actividad 1. Lectura y escritura exploratoria Profesor(a): Maria Esther Balderas Cruz Alumno: Gustavo Cruz Palencia Matrícula: AS15634149

México, Noviembre 2014

SUMARIO

1. INTRODUCCIÓN

2. PROYECCIONES ENERGETICAS

3. ENERGIA SOLAR

4. FUSION NUCLEAR

5. REFLEXIÓN

BIBLIOGRAFÍA

1. INTRODUCCIÓN

El presente trabajo tiene por objeto explorar las alternativas energéticas del futuro más limpias y poderosas que la ciencia de punta estudia actualmente, evaluaremos dos de ellas: La energía eléctrica proveniente de paneles solares y la energía eléctrica generada atravéz de la fusión nuclear, de igual manera exponer de forma breve los pros y contras de cada una de ellas, tomando en cuenta contextos geográficos, técnicos, económicos políticos y sociales.

Si este mundo quieres conservar, la luz que no usas debes apagar.

2. PROYECCIONES ENERGETICAS

La energía se encuentra en todas partes. Nos ayuda a sobrevivir y nos libera para que alcancemos una vida plena de muchas maneras.

En la actualidad, la mayoría de las personas cuenta con energía y agua potable que fluyen directamente a sus hogares. Los electrodomésticos modernos pueden encargarse de tareas comococinar y lavar la ropa mientras escribimos un correo electrónico o navegamos por la red.

En nuestra vida también influyen los dispositivos que funcionan con energía eléctrica los cualesestán transformando las comunicaciones y la informática. Gracias al Internet podemos trabajar desde casa, jugar videojuegos, ver amigos y familiares que viven lejos o asistir a clases en línea.

Entre 2010 y 2040, se estima que se producirá un aumento del 90% en el uso de electricidad a nivel mundial, y serán los países en vías de desarrollo los que en su mayoría estarán detrás de dicho aumento. Uno de los motivos para este crecimiento son las mejoras en las condiciones devida. Otros factores incluyen un mayor uso de Internet, las comunicaciones inalámbricas y otras tecnologías de la información.

En 2010, el carbón era el combustible más utilizado para la generación de electricidad, y representó aproximadamente un 45% de la demanda de combustible. Para 2040, ese porcentaje habrá disminuido a aproximadamente 30%, y el gas natural estará acercándose al carbón como la fuente de energía más utilizada del mundo para la generación de electricidad. Se espera que la demanda de gas natural en el sector de generación de electricidad aumente casi 80%.Para 2040, esperamos que el uso de energía nuclear se haya prácticamente duplicado y que las fuentes renovables de energía hayan aumentado aproximadamente 150%, principalmente laenergía eólica e hidroeléctrica. A medida que aumente la el mayor uso de fuentes renovables intermitentes, tales como la eólica y la solar, las empresas generadoras de electricidad deberán hacer frente a desafíos vinculados con la fiabilidad del servicio. Dichas energías renovables tienen un costo, frecuentemente omitido, que se vincula con los momentos en los cuales no hayviento o el sol no brilla.

3. ENERGIA SOLAR

La energía solar ha estado entre nosotros por décadas, alimentando de energía desde simples calculadoras y relojes de mano, hasta complejos de viviendas e industrias en su totalidad. Cada año el sol arroja 4 mil veces más energía que la que consumimos, por lo que su potencial es prácticamente ilimitado. Pero cómo es que funciona?: Bueno básicamente captando de forma precisa la radiación solar podemos obtener calor y electricidad, el calor se logra mediante los captadores o colectores térmicos, y la electricidad a través de los denominados módulos fotovoltaicos. Ambos procesos nada tienen que ver entre sí, ni en cuanto a su tecnología ni en su aplicación. Sus usos no se limitan a los mencionados aquí, pero estas dos utilidades son las más importantes. Otros usos de la energía solar son:

Potabilizar agua Estufas Solares Secado Evaporación Destilación Refrigeración

COSTOS

Sin lugar a dudas en la actualidad, el diseño, fabricación, producción e instalación de los paneles fotovoltaicos es costoso alrededor de $6.93 pesos Mexicanos/kWh, comparado con $1.87 pesos Mexicanos/kWh proveniente de fuentes como el carbón, pero no todo son malas noticias se prevé que para el 2035 el costo puede llegar a reducirse a $2.93 pesos Mexicanos/kWh, otro inconveniente que puede llegar a tener este tipo de fuente de energía es elhecho de que requiere de áreas muy extensas para obtener una cantidad de energía viable para su venta/consumo y por desgracias no todas las regiones alrededor del planeta cuentan con una irradiación de sol constante en todo el año, por lo cual lo hace muy susceptible a los caprichos de la madre naturaleza.

BENEFICIOS

Probablemente como todos lo podemos imagina el beneficio más directo que nos puede proporcionar la energía solar es el del respeto al medio ambiente, el impacto de los parques solares para el clima de la tierra y los seres que lo habitamos es completamente mínimo.Además es importante mencionar que su utilización es muy diversa tanto para generar electricidad, calor, esterilización de residuos, etc.

4. FUSION NUCLEAR

La fusión nuclear es el proceso por el cual varios núcleos atómicos de carga similar se unen y forman un núcleo más pesado. Simultáneamente se libera o absorbe una cantidad enorme de energía, que permite a la materia entrar en un estado plasmático.En la naturaleza ocurre fusión nuclear en las estrellas, incluido el Sol. En su interior las temperaturas son cercanas a 15 millones de grados Celsius. Por ello a las reacciones de fusión se les denomina termonucleares. En varias empresas se ha logrado también la fusión (artificial),aunque todavía no ha sido totalmente controlada. En la actualidad científicos de todo el mundo colaboran con investigación, con el objetivo de lograr producir electricidad en base a la fusión de átomos de DEUTERIO Y TRITIO, el deuterio cuyo símbolo es ²H, es un isotopo estable del hidrógeno que se encuentra en la naturaleza con una abundancia del 0,015% átomos de hidrógeno (uno de cada 6500). El núcleo del deuterio está formado por un protón y un neutrón (el hidrógeno tiene solamente un protón). Cuando el isótopo pierde su electrón el ion resultante recibe el nombre de deuterón. Por otro lado el tritio es un isótopo natural del hidrógeno; es radiactivo. Su símbolo es ³H. Su núcleo consta de un protón y dos neutrones. Tiene un periodo de semidesintegración de 12,3 años. El tritio se produce por bombardeo con neutrones libres de blancos de litio, boro o nitrógeno. Su producto de desintegración es 3He+1 .

Los experimentos han iniciado, la empresa ITER El acrónimo original (International Thermonuclear Experimental Reactor, en español Reactor Termonuclear Experimental Internacional) ya no se usa. Es un proyecto de gran complejidad ideado, en 1986, para demostrar la factibilidad científica y tecnológica de la fusión nuclear. El ITER se está construyendo en Cadarache (Francia) y costará 14000 millones de euros, convirtiéndolo en el quinto proyecto más costoso de la historia, después del Programa Apolo, de la Estación espacial Internacional, del Proyecto Manhattan y del desarrollo del sistema GPS Iter, además, significa el camino en latín, y este doble sentido refleja el rol de ITER en el perfeccionamiento de la fusión nuclear como una fuente de energía para usos pacíficos. Las siguientes imágenes representan el interior de un TOKAMAK (cámara toroidal con bobinas magnéticas) el cual atravéz de un confinamiento magnético se contiene el plasma generado por la fusión de los átomos de deuterio y tritio el cual puede llegar hasta los 127 millones de gradoscentígrados.

COSTOS

Hoy en día la energía eléctrica producida por medio de fusión nuclear afronta 2 grandes obstáculos, el primero es el costo, la producción/recolección de deuterio y tritio es un proceso muy complejo ya que son isotopos difíciles de extraer del agua o producirlos la razón es que noson muy comunes de hecho por cada 22 millones de átomos de hidrógeno solo se encuentra 1 isotopo de deuterio y lo mismo para el tritio, y el segundo obstáculo es la complejidad del proyecto en si mismo el diseño fabricación y manutención de una máquina tan compleja creo desconfianza para la inversión.

BENEFICIOS

Una mirada mas de cerca a esta tecnología nos brinda un sin fin de posibilidades energéticas enun futuro, por ejemplo: no produce residuos radioactivos ya que el subproducto de la fusión nuclear es helio el cual es un gas inofensivo para la vida misma, otro factor a favor es el hecho de que mientras la tecnología siga avanzando todo tiende a la miniaturización y poder construir minireactores para uso doméstico es una realidad, otro factor a considerar es la seguridad ya que una vez se apaga el reactor o en caso de accidente no existen fugas radioactivas o explosiones fisionables, pero el beneficio mas directo es el de la relación input/output, esto quiere decir que se calcula que alrededor de 20 litros de agua contienen el suficiente material fusionable para poder abastecer de energía eléctrica a una persona desde su nacimiento hasta sumuerte.

5. REFLEXIÓN

El presente tema lo elegí ya que llevo alrededor de 8 años siguiendo de cerca la información acerca del mismo, por todos los medios, TV, Internet, libros, publicacionesy la razón es que me apasiona.

Mi punto de partida para comenzar a elaborar mi trabajo académico fueron los libros seguidos de internet.

Hoy en día científicos de todos los rincones del planeta trabajan arduamente para encontrar el santo grial de los componentes productores de energía, solar, nuclear, eólica, geotérmica, biocombustibles y un sin fin de nuevas alternativas que día con díaprometen cambiar la vida de todos notros, no se exactamente cual pueda ser la forma de energía dominante en 2040 y mas allá, en lo personal pienso que será una especie de mezcla de todas las formas de producción pero lo que si es seguro es que el futuro de la producción energética sera tan fascinante como extraño.

BIBLIOGRAFÍA

- Dr. Tadahiko Mizuno (1998): Nuclear Transmutation: The Reality of Cold Fusion. McGraw-Hill.

- http://www.augpee.org/noticias/uruguay/5307-demanda-mundial-de-energia-crecera-37-para-2040

- https://www.youtube.com/watch?v=_-6hJ8sltdI

- http://www.iter.org/