TIPOS DE ENERGIA YESID ALEJANDRO CALVACHE GONZALEZ 8-7
QUE ES LA ENERGIA La energía se define como la entidad intangible por medio de la cual podemos generar movimiento, trabajo y calor. La energía es una propiedad asociada a los objetos y sustancias y se manifiesta en las transformaciones que ocurren en la naturaleza, La energía está presente también en los cambios químicos, como al quemar un trozo de madera o en la descomposición de agua mediante la corriente eléctrica.
TIpoS dE ENERGíA ∗ Hay muchos tipos de energía existentes, en seguida daremos a conocer algunos de estos tipos: ∗ Energía hidráulica ∗ Energía solar ∗ Energía eólica ∗ Energía potencial ∗ Energía térmica
ENERGíA hIdRáULIcA La energía hidráulica o energía hídrica es aquella que se extrae del aprovechamiento de las energías (cinética y potencial) de la corriente de los ríos, saltos de agua y mareas, en algunos casos es un tipo de energía considerada “limpia” por que su impacto ambiental suele ser casi nulo y usa la fuerza hídrica sin represarla en otros es solo considerada renovable si no sigue esas premisas dichas anteriormente.
cARAcTERíSTIcAS ∗ Rentabilidad
La energía hidráulica posee la mejor relación entre la energía producida y la consumida durante el funcionamiento de la planta. Se estima que una central hidroeléctrica produce unas 200 veces más energía de la que se emplea en las tareas de construcción y mantenimiento (una antigua central eléctrica basada en el consumo del petróleo tan solo generaba 10 veces más). Además, la vida útil de estas instalaciones puede superar los 100 años, como es el caso de varias instalaciones actualmente en funcionamiento.
∗ Escaso impacto ambiental
Salvo las grandes centrales hidroeléctricas, que sí disponen de embalses que afectan de manera significativa al entorno, el resto de instalaciones producen un impacto ambiental escaso. Además, la generación de electricidad no conlleva la emisión de gases a la atmósfera, ni la generación de calor. Se estima que, actualmente, la energía hidroeléctrica evita la emisión de 249 toneladas de CO2 a la atmósfera.
∗ Seguridad
Las centrales hidroeléctricas no plantean problemas de seguridad relativos a las personas o el entorno, salvo en el caso de que cuenten con embalses deteriorados. Más aún, los embalses pueden ser considerados como un mecanismo de seguridad que ayuda a controlar crecidas imprevistas, regulando el caudal del río.
Energía hidr áulica
ENERGíA SoLAR es una fuente de energía de origen renovable, obtenida a partir del aprovechamiento de la radiación electromagnética procedente del Sol. gracias a sus características, la energía solar es limpia (no contamina) y renovable (porque utiliza recursos que no se agotan). La energía solar puede utilizarse para impulsar vehículos solares (con un motor eléctrico que es alimentado por este tipo de energía), hacer funcionar hornos solares (con un esquema similar al efecto invernadero) o calefaccionar ambientes.
cARAcTERISTIcAS
∗ Energía con fuente ilimitada, el Sol. ∗ Sin partes móviles. ∗ Sin ciclos termodinámicos. ∗ Sin reacciones químicas. ∗ Muy fiable. Mantenimiento muy bajo. ∗ La única energía renovable que puede instalarse de forma masiva en núcleos urbanos. ∗ No necesita grandes infraestructuras.
TIpoS dE ENERGíA SoLAR SE DESTACAN LOS SIGUIENTES: ∗Energía solar térmica de baja temperatura, que es la que usa directamente para calentar agua de manera directa y que recibe dicho nombre porque en ningún momento el agua supera los 80 grados de temperatura. ∗Energía solar termoeléctrica. Desde los 300 grados hasta los 800 grados son las temperaturas que se logran alcanzar con el uso de esta clase de energía que es la que se utiliza en grandes centrales. Básicamente las mismas lo que hacen es trabajar con aceite térmico para poder así generar así la electricidad pertinente.
coMo FUNcIoNA La energía viaja desde el sol a la velocidad de la luz en forma de "fotones" , estas son pequeñas partículas sin masa que tienen cantidades específicas de energía. Al llegar a la tierra, los fotones con mayor energía son desviados por nuestro campo magnético (estos pueden causar daños a nuestra salud), los restantes que posee menor cantidad de energía penetran nuestra atmosfera y son fundamentales para estimular procesos biológicos y ambientales. Un panel solar absorbe fotones que excitan a los electrones que se encuentran en las obleas semiconductoras, cuando los electrones se mueven generan una corriente eléctrica de la cual podemos disponer para transformarla en nuevas formas de energía como puede ser el "Movimiento" en un motor, la "Luz" en un bombillo ó las "Ondas de radio" en un sistema de comunicación.
ENERGIA SOLAR
ENERGIA EoLIcA La energía eólica es la energía obtenida a partir del viento, es decir, la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire, y que es convertida en otras formas útiles de energía para las actividades humanas. En la actualidad, la energía eólica es utilizada principalmente para producir electricidad mediante aerogeneradores, conectados a las grandes redes de distribución de energía eléctrica.
coMo SE pRodUcE 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. Los vientos son generados a causa del calentamiento no uniforme de la superficie terrestre por parte de la radiación solar, entre el 1 y 2 % de la energía proveniente del sol se convierte en viento. De día, las masas de aire sobre los océanos, los mares y los lagos se mantienen frías con relación a las áreas vecinas situadas sobre las masas continentales.
ENERGIA EOLICA
ENERGIA poTENcIAL La energía potencial es el tipo de energía mecánica asociada a la posición o configuración de un objeto. Podemos pensar en la energía potencial como la energía almacenada en el objeto debido a su posición y que se puede transformar en energía cinética o trabajo. El concepto energía potencial, U, se asocia con las llamadas fuerzas conservadoras. Cuando una fuerza conservadora, como la fuerza de gravedad, actúa en un sistema u objeto; la energía cinética ganada (o perdida) por el sistema es compensada por una perdida (o ganancia) de una cantidad igual de energía potencial. Esto ocurre según los elementos del sistema u objeto cambia de posición.
cARAcTERíSTIcAS Si tengo un objeto a 1000 m de altura, tiene una masa, si lo dejo caer, tendrá una velocidad, y aumentará la masa conforme a la energía que va adquiriendo (cantidad de movimiento, E=mc2). El razonamiento (clásico) es que la energía potencial es la que se invirtió en subir el objeto, cosa que parece muy lógica. Lo que conocemos como “sistema cerrado”. El problema es que en la “energía potencial” no hay masa, sino que se crea. Y toda energía implica masa (e impulso), en el caso de la energía potencial, aumenta su masa, en la medida que es liberada. Conforme a E=mc2.
EnergĂa potencial
ENERGIA TERMIcA
se debe al movimiento de las partículas que constituyen la materia. Un cuerpo a baja temperatura tendrá menos energía térmica que otro que esté a mayor temperatura. Se conoce como energía térmica a aquella energía liberada en forma de calor, es decir, pasa de un cuerpo más caliente a otro que presenta una temperatura menor. Puede ser transformada tanto en energía eléctrica como en energía mecánica.
MANERAS dE oBTENER ENERGIA TERMIcA ∗ Este tipo de energía puede ser obtenida a partir de diferentes situaciones o circunstancias como ser…de la naturaleza, del sol, a partir de de una reacción exotérmica, tal es el caso de la combustión de algún tipo de combustible. ∗ mediante una reacción nuclear, ya sea de fisión (cuando la reacción nuclear tiene lugar en el núcleo atómico) o de fusión (varios núcleos atómicos que presentan una carga similar se unen para dar lugar a un núcleo mucho más pesado; está acompañado de la liberación de una gran cantidad de energía). ∗ efecto Joule, un fenómeno en el cual cuando en un conductor circula corriente eléctrica, parte de la energía cinética de los electrones se transformará en calor como consecuencia de los choques que sufren con los átomos del material conductor a través del cual circulan.
VENTAJAS * Son las centrales más baratas de construir (teniendo en cuenta el precio por megavatio instalado), especialmente las de carbón, debido a la simplicidad (comparativamente hablando) de construcción y la energía generada de forma masiva. ∗ La energía térmica se puede aprovechar en un motor térmico; ∗ La combustión libera CO2 y otras emisiones contaminantes. ∗ La tecnología actual en energía nuclear da lugar a residuos radiactivos que deben ser controlados. Además deben tenerse en cuenta la utilización de terreno de las plantas generadoras de energía
dESVENTAJAS ∗ El uso de combustibles calientes genera emisiones de gases de efecto invernadero y de lluvia ácida a la atmósfera, junto a partículas volantes que pueden contener metales pesados. ∗ Al ser los combustibles fósiles una fuente de energía finita, su uso está limitado a la duración de las reservas y/o su rentabilidad económica. ∗ Sus emisiones térmicas y de vapor pueden alterar el microclima local. ∗ Afectan negativamente a los ecosistemas fluviales debido a los vertidos de agua caliente en éstos.