EnergíA Y FUENTES DE energía definición de energía




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fecha de publicación04.03.2016
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ENERGÍA Y FUENTES DE ENERGÍA

    1. Definición de energía


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.

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.

La energía presenta tres propiedades básicas:

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

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

      • La energía puede transformarse de unas formas a otras.


Fuentes de energía


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.

Nuestro planeta posee grandes cantidades de energía. Sin embargo, uno de los problemas más importantes es la forma de transformarla en energía utilizable. Las fuentes más buscadas son las que poseen un alto contenido energético y acumulan energía en la menor cantidad de materia posible. Es el caso del petróleo, carbón y gas natural. En otras, por el contrario, se encuentra difusa (solar, eólica, geotérmica, etc)

La mayor parte de las fuentes de energía, salvo la nuclear, la geotérmica y las mareas, derivan del Sol. El petróleo, el gas natural o el viento tienen su origen, aunque lejano, en la energía que proviene del Sol.

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 hidraúlica)

  • El Sol (energía solar)

  • El viento (energía eólica)

  • La biomasa

  • Las mareas (energía mareomotriz)




  • Combustibles fósiles:
    Carbón, Petróleo, Gas Natural.

  • Geotérmica

  • Uranio (energía nuclear de fisión)




 Energía de los combustibles fósiles





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.



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.




 Energía nuclear de fisión


atomium

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 paises desarrollados tiene origen nuclear.



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



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 Energía Nuclear de Fusión


sol

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)

La energía del Sol es un ejemplo de este tipo de energía. Actualmente se intentan reproducir los mismos procesos de fusión que ocurren en el Sol, pero de forma controlada.

El aprovechamiento por el hombre de la energía de fusión pasa por la investigación y desarrollo de sistema tecnológicos que cumplan dos requisitos fundamentales: calentar y confinar.

Calentar para conseguir un gas sobrecalentado (plasma) en donde los electrones salgan de sus órbitas y donde los núcleos puedan ser controlados por campos magnéticos.

Confinar, para mantener la materia en estado de plasma o gas ionizado, encerrada en la cavidad del receptor el tiempo suficiente para que pueda reaccionar.



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.

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 Energía Hidraúlica


cascada

Es la energía asociada a los saltos de agua rios 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.



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




 Energía Eólica


aerogenerador

Es la energía asociada al viento.

La forma de energía que posee es la energía cinética del viento, que podemos aprovechar en los molinos, en la navegación a vela,...

Se puede transformar en energía mecánica en los molibos de vientos o barcos de vela, y en energía eléctrica en los aerogeneradores.



VENTAJAS

INCONVENIENTES


  • Limpia

  • Sencillez de los principios aplicados

  • Conversión directa

  • Empieza a ser competitiva

  • Intermitencia de los vientos

  • Dispersión geográfica

  • Impacto ambiental sobre ecosistemas

  • Generación de interferencias

  • Tecnología en desarrollo

  • Dificultad de almacenamiento


 Energía Solar


satelite

Es la energía asociada a la radiación solar.

La forma de energía que posee el Sol es energía nuclear interna que se transforma en la energía que emite mediante procesos de fusión. El Sol emite sin cesar lo que se llama energía radiante o, simplemente, radiación.

Se transforma en lo que habitualmente se denomina energía térmica y en energía eléctrica. Se puede realizar directamente (fotovoltaica) o indirectamente.



VENTAJAS

INCONVENIENTES


  • Limpia

  • Sencillez de los principios aplicados

  • Conversión directa

  • Empieza a ser competitiva

  • Grandes variaciones en el tiempo de irradiación

  • Es aprovechable sólo en algunas partes del planeta

  • Necesidad de grandes superficies de captación para su aprovechamiento a gran escala

  • Tecnología en desarrollo

  • Dificultad de almacenamiento




 Energía de la Biomasa





Es la energía asociada a los residuos orgánicos generados en la transformación de productos agrícolas, forestales y a los residuos sólidos urbanos. Se trata de aprovechar la energía interna de estos residuos. También se cultivan grandes superficies específicamente para producir biomasa.

Se puede transformar en combustibles sólidos (carbón vegetal), líquidos (alcohol y otros) y gaseosos (biogás). De su combustión se puede obtener energía eléctrica.



VENTAJAS

INCONVENIENTES


  • Favorece el reciclaje de residuos urbanos

  • Contribuye a una mejor limpieza de los bosques y como consecuencia previene incendios forestales

  • Aprovecha ciertos terrenos que no son válidos para otros cultivos.

  • Necesidad de grandes superficies de cultivo

  • Tecnología en desarrollo


 Energía Mareomotriz





Es la energía asociada a las mareas provocadas por la atracción gravitatoria del Sol y principalmente de la Luna.

Se transforma en energía eléctrica.



VENTAJAS

INCONVENIENTES


  • Limpia

  • Renovable

  • Necesita construir presas y diques

  • Posible impacto ambiental en ecosistemas

  • Sólo es aprovechable en lugares muy concretos

  • Corrosión de los sistemas


Energía Geotérmica


geiser

Es la energía interna y cinética asociada al vapor de agua que sale directamente a la superficie en zonas volcánicas y al aumento de temperatura que se produce conforme profundizamos en la superficie terrestre.

Se transforma en energía eléctrica o en energía térmica para calefacción.


VENTAJAS

INCONVENIENTES


  • Limpia

  • En los sitios donde se da, es abundante

  • No renovable

  • Sólo es aprovechable en lugares muy concretos

  • Tecnología en desarrollo



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