Fuentes de energía
El consumo de energía está íntimamente unido al desarrollo industrial. Por eso, el nivel de consumo enérgetico es uno de los mejores indicadores del desarrollo económico de un país. Desde el surgimiento de la Revolución Industrial, a finales del siglo XVIII, el incremento de la demanda de energía, ha sido espectacular. Por otra parte, los recursos energéticos se encuentran desigualmente distribuidos y, por lo general, las principales zonas consumidoras de energía no se corresponden con las zonas productoras.
El agotamiento de los recursos, el derroche energético y la agresión al medio ambiente, como consecuencia de la producción energética, son los problemas que más preocupan a los Gobiernos como gestores de los recursos, y a la sociedad en su conjunto.
Recursos y reservas
Cualquier actividad humana necesita un consumo de energía, pero dependiendo de los fines requeridos, emplea un determinado tipo de recurso. El hombre ha utilizado distintos tipos de energía tradicionales (fuerza humana, fuerza animal, madera, agua y viento). Las fuentes de energía modernas han variado a lo largo de la historia debido a factores como:
- El encarecimiento de determinado recurso.
- Mayor eficiencia de unas energías respecto a otras.
- Descubrimiento de nuevos recursos.
- Agotamiento de las fuentes de energía.
- Menor impacto medioambiental.
Reservas energéticas
Las reservas energéticas existentes se pueden extraer con la tecnología disponible a un precio competitivo. Esto supone que las reservas estimadas en la actualidad pueden aumentar de manera espectacular por las mejoras de los sistemas de obtención de la energía.
Consumidores y productores
La desequilibrada distribución geográfica entre los consumidores de energía y los productores favorece el comercio energético a nivel internacional, pero también es fuente de conflictos.
Los países consumidores de energía, que se ven obligados a importarla, han controlado más su gasto energético sobre todo a partir de la crisis del petróleo de los años setenta.
Energías no renovables
Las energías no renovables se encuentran vinculadas a ciclos geológicos de formación. El elevado consumo agota las reservas a una velocidad mucho mayor que el tiempo necesario para que se formen de nuevo, ya que este proceso dura miles de años.
El carbón, el gas natural y el petróleo son las principales energías no renovales. Todas ellas tienen las siguientes características:
- Agotamiento progresivo con su consumo.
- Cubren mayoritariamente la demanda mundial.
- Reparto geográfico desigual.
- Explotación costosa y perjudicial para el medio ambiente.
Carbón
De todos los recursos fósiles, el carbón fue el primero en utilizarse. El crecimiento espectacular de su consumo se produjo en Inglaterra a partir de la Revolución Industrial. Desde entonces ha permanecido como la más importante fuente energética hasta el auge del petróleo, ya en la segunda mitad del siglo XX.
Tipos de carbón | |
TIPOS DE CARBÓN | CARACTERÍSTICAS |
Antracita | Mayor calidad con menos impurezas. Mayor poder calorífico (7.500 a 7.600 calorías/gramo). |
hulla | El término engloba una gran variedad con distintos grados de impurezas. Poder calorífico entre 6.500 y 7.000 calorías/gramo. |
Lignito | Mayor grado de impurezas. Menor poder calorífico (2.000 a 5.000 calorías/gramo). |
Gas natural
Suele encontrarse en los mismos yacimientos que el petróleo. Es el recurso fósil con mejores perspectivas de futuro. Tiene un alto poder calorífico y es menos contaminante que el petróleo o el carbón. Su uso se ha generalizado en los ámbitos domésticos y comerciales.
Petróleo
El petróleo es un mineral natural combustible de color oscuro y está formado por hidrocarburos. Su origen se encuentra en la descomposición de organismos acuáticos, animales y vegetales, en medios carentes de oxígeno y sometidos a calor y presión. Los yacimientos se encuentran protegidos generalmente por capas impermeables y bolsas de gas natural en la parte superior.
La localización de yacimientos petrolíferos es una tarea complicada y costosa. Se calcula que el 60% de este recurso se encuentra bajo el mar y para su extracción se instalan plataformas marinas flotantes o sujetas sobre pilares a la roca.
El petróleo crudo extraído de los pozos se transporta a las refinerías a través de oleoductos o de barcos petroleros. Las refinerías se localizan en las principales zonas consumidoras.
A finales del siglo XIX el petróleo empezó a emplearse como fuente de energía y materia prima industrial. Su producción creció a un ritmo muy fuerte y hoy es la primera fuente de energía.
La Organización de Países Exportadores de Petróleo (OPEP) se constituyó en 1960 para regular el precio y la producción del mismo. Hasta la crisis del petróleo de 1973, la disponibilidad de crudo era superior a las necesidades y el precio del barril de petróleo era muy barato, pero después, debido a la elevada subida de precio que experimentó, su consumo descendió.
Existe un gran desequilibrio entre las áreas de producción y la localización de las áreas de transformación y consumo, que se encuentran generalmente en los países desarrollados.
Energías renovables. Alternativas energéticas
La degradación ambiental, el desequilibrio energético entre países desarrollados y en vías de desarrollo y el agotamiento de recursos combustibles son factores que han propiciado el desarrollo de energías renovables.
Las energías renovables tienen varias características comunes:
- Tienen un impacto ambiental menor o nulo respecto a las energías tradicionales.
- Exigen generalmente inversiones costosas.
- Son inagotables o muy abundantes.
- Suponen el aprovechamiento de recursos naturales.
Energía solar
Todas las formas de vida en la Tierra dependen de esta energía. Sus usos principales son la producción de agua caliente y calefacción (energía solar térmica) y la producción de electricidad (paneles fotovoltaicos).
Energía eólica
La energía eólica surge del aprovechamiento del movimiento del aire. Así han surgido parques eólicos en los que se instalan numerosos aerogeneradores que convierten la energía del viento en electricidad.
Biomasa
Combustible energético que se obtiene directa o indirectamente de recursos biológicos.
Energía geotérmica
Su origen se encuentra en el calor natural de la Tierra. Se utilizan las aguas calientes que afloran a la superficie y otras fuentes de calor.
Energías procedentes del mar
Existen tres fenómenos marítimos que permiten obtener energía: las olas, las mareas y las diferencias de temperatura según la profundidad.
El agua y la energía hidráulica
El empleo de la energía generada por las corrientes de agua de los ríos es muy antiguo, aunque su mayor importancia está unida a la producción de electricidad. La energía hidráulica, que aprovecha el agua de los ríos almacenada en embalses para producir electricidad, es la más utilizada dentro de las renovables.
¿Cómo se produce electricidad a partir del agua?
El agua embalsada se precipita por tuberías. El agua golpea unas turbinas que al girar trasmiten su movimiento a unos generadores. Estos generadores transformarán la energía mecánica en eléctrica. Cuanto más alto es el desnivel de caída del agua, mayor es su potencia.
Ventajas e inconvenientes de la energía hidráulica
- Ventajas. Es un recurso inagotable y no contaminante. La obtención de electricidad hidráulica es mucho más limpia y menos peligrosa que la generada por carbón, petróleo o energía nuclear. Por otra parte, la regulación de las corrientes fluviales mediante presas permite controlar catástrofes naturales y proveer de agua a la agricultura y a la población.
- Inconvenientes. El embalse produce un fuerte impacto paisajístico y posibilita la inundación de tierras, lo que supone desalojo de pueblos o pérdida de terreno agrícola.
Impacto medioambiental y uso racional de los recursos
La dependencia energética y el miedo a posibles crisis en este sector no son los únicos motivos que han hecho que los países consumidores de energía hayan tomado conciencia y promuevan un gasto más racional de los recursos. El negativo impacto ambiental ha tenido mucho que ver.
El uso de determinadas energías tiene las siguientes consecuencias negativas:
- La destrucción de la capa de ozono, que nos protege de las peligrosas radiaciones ultravioletas del Sol.
- El efecto invernadero, que supone el calentamiento progresivo del planeta.
- La deforestación.
- Las mareas negras, que destruyen la flora y fauna marinas.
- La lluvia ácida provocada por la acumulación en las capas bajas de la atmósfera de dióxido de nitrógeno y otros gases.
Uso racional de los recursos
En la actualidad se hace imprescindible el ahorro y el uso eficiente de las fuentes de energía tradicionales, así como una mayor implantación de soluciones alternativas. Se debe cambiar el enfoque y no producir energía en función de la demanda, sino teniendo en cuenta factores como la protección del medio ambiente.
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Consumo de energía
Los países que más energía consumen per capita son: Qatar, Emiratos Árabes Unidos, Bahrein, Brunei y Luxemburgo.
Los países con menor consumo energético son: Chad, Burundi, Nepal, Etiopía y Malí.
El carbón
En el siglo III a.C. el griego Teofrasto ya señalaba la existencia de "piedras que arden" refiriéndose al carbón. En la Edad Media, Marco Polo dio a conocer que los chinos utilizaban piedras para calentar. Por otra parte, se sabe que la extracción de carbón ya se realizaba en Bélgica e Inglaterra en el siglo XIII.
Consumo energético mundial
Los países que más energía consumen per capita son: Qatar, Emiratos Árabes Unidos, Bahrein, Brunei y Luxemburgo. Los países con menor consumo energético son: Chad, Burundi, Nepal, Etiopía y Malí.
ENERGÍA NUCLEAREs la energía liberada durante la fisión o fusión de núcleos atómicos. Las cantidades de energía que pueden obtenerse mediante procesos nucleares superan ampliamente a las que pueden lograrse mediante procesos químicos, que sólo implican las regiones externas del átomo. ENERGÍA CINÉTICA Y POTENCIALLa energía cinética es la energía que un objeto posee debido a su movimiento. Depende de la masa y la velocidad del objeto según la siguiente ecuación. BIOMASALa biomasa es el conjunto de materia orgánica renovable de origen vegetal, animal o procedente de la transformación natural o artificial de la misma. Esta variedad de posibles materiales tiene como nexo común el derivar directa o indirectamente del proceso de fotosíntesis. ENERGÍA HIDRÁULICAEl aprovechamiento de la energía potencial del agua para producir energía eléctrica constituye en esencia la energía hidroeléctrica. Se trata de un recurso renovable y autóctono. El conjunto de instalaciones e infraestructura para aprovechar este potencial se denomina central hidroeléctrica. ENERGÍA EÓLICAEntre otros factores, la concienciación medioambiental y la necesidad de disminuir la dependencia de suministros exteriores influyen fuertemente en las políticas energéticas relativas a las energías renovables en sus diferentes ámbitos: investigación, desarrollo y aplicaciones. ENERGÍA SOLAREs la energía radiante producida en el Sol como resultado de reacciones nucleares de fusión. Llega a la Tierra a través del espacio en forma de fotones, que interactúan con la atmósfera y la superficie terrestres. ENERGÍA SOLAR TÉRMICASe trata del sistema más extendido de aprovechamiento de la energía solar. El medio para conseguir este aporte de temperatura se hace por medio de colectores. ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICAEl sistema de aprovechamiento de la energía del Sol para producir energía eléctrica se denomina conversión fotovoltaica. ENERGÍA GEOTÉRMICALa Tierra posee una enorme cantidad de energía en su interior. Una muestra de ellos lo constituyen, por ejemplo, los volcanes o los géiseres. En general, es difícil aprovechar la energía térmica. Sin embargo, existen puntos en el planeta en los que se producen anomalías geotérmicas, dando lugar a gradientes de temperatura de entre 100 y 200ºC por kilómetro. Es en estos puntos donde se puede aprovechar esta energía. ENERGÍA DEL MARLos mares y los océanos son inmensos colectores solares de los que extraer energía de orígenes diversos. ENERGÍA DE LAS MAREAS La energía estimada que se disipa por las mareas es del orden de 22000 TWh. De esta energía se consideran recuperables unos 200 TWh. ENERGÍA TÉRMICA OCEÁNICA La explotación de las diferencias de temperatura de los océanos ha sido propuesta multitud de veces. El más conocido pionero de esta técnica fue el científico francés George Claudi, que invirtió toda su fortuna, obtenida por la invención del tubo de neón, en una central de conversión térmica. ENERGÍA MAREMOTRIZ Las olas del mar son un derivado terciario de la energía solar. El calentamiento de la superficie terrestre genera viento y el viento genera las olas. La tecnología de conversión de movimiento oscilatorio de las olas en energía eléctrica se fundamenta en que la ola incidente crea un movimiento relativo entre un absorbedor y un punto de reacción que impulsa un fluido a través del generador.  Energía potencialDe Wikipedia, la enciclopedia libre Los carros de una montaña rusa alcanzan su máxima energía potencial gravitacional en la parte más alta del recorrido. Al descender, ésta es convertida en energía cinética, la que llega a ser máxima en el fondo de la trayectoria (y la energía potencial mínima). Luego, al volver a elevarse debido a la inercia del movimiento, el traspaso de energías se invierte. Si se asume una fricción insignificante, la energía total del sistema permanece constante. Más rigurosamente, la energía potencial es una magnitud escalar asociada a un campo de fuerzas (o como en elasticidad un campo tensorial de tensiones). Cuando la energía potencial está asociada a un campo de fuerzas, la diferencia entre los valores del campo en dos puntos A y B es igual al trabajo realizado por la fuerza para cualquier recorrido entre B y A. Energía cinéticaDe Wikipedia, la enciclopedia libre | |
