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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