Este documento trata sobre las fuentes de energía y la sostenibilidad. Explica las diferentes clases de energía como la energía cinética, potencial, química, eléctrica y térmica. También describe las fuentes de energía no renovables como el carbón, petróleo, gas natural y energía nuclear, así como las fuentes renovables como la biomasa, energía solar, eólica e hidráulica. Finalmente, analiza la contaminación atmosférica, el efecto invernadero y las medidas necesarias para un desarrol
2. Índice
• Titulo
• La energía
• Clases de energía
• Principio de conservación
• Degradación de la energía y rendimiento
energético
• Fuentes de energía no renovables
-El Carbón
-El petróleo
-El gas natural
-La energía nuclear
• Fuentes de energía renovables
-La biomasa
-El sol
-Fuentes hidráulicas y eólicas
-Otras fuentes de energías renovables
• La contaminación atmosférica
-Las sustancias contaminantes
-La lluvia ácida
-El efecto invernadero
• Energía y desarrollo sostenible
-El problema energético
-Energía y medio ambiente
-Energía y desarrollo sostenible
-Medidas para una utilización sostenible de la
energía
-Contribución de la ciencia al desarrollo
sostenible
3. La energía
La energía es una propiedad de los sistemas materiales que les permite experimentar y producir
cambios. Como por ejemplo el cambio de posición en el movimiento de un coche o el cambio de
temperatura en el calentamiento o enfriamiento de un objeto.
Las energías pueden ser:
Energía química (la energía de los
alimentos y los combustibles)
Energía eléctrica (la energía
suministrada por una pila o un
generador)
Energía liberada por los
núcleos de los átomos)
Energía térmica (la energía
asociada a la temperatura de
los cuerpos)
Energía eólica (generada por el
viento)
Energía solar (generada por
el sol)
4. Clases de energía
Cualquier tipo de energía de los anteriores se clasifica en una de estas dos clases.
Energía cinética:
es la energía que
tiene un objeto
cuando esta en
movimiento, ya que
si choca con otro
puede moverlo, y
por lo tanto se
produce un trabajo.
Energía potencial:
Es la energía que tiene
un cuerpo situado a una
determinada altura,
siendo capaz de
deformar o mover
objetos que se
encuentran a su paso.
5. Principio de conservación
En cualquier transformación energética, la cantidad total de energía se
mantiene constante: la suma de todas las formas de energía presentes antes
del cambio es igual a la suma de las energías que aparecen después del cambio.
La energía ni
se crea ni se
destruye,
solamente
se
transforma.
6. Degradación de la energía y rendimiento
energético
La degradación de la energía es
la pérdida de energía útil: la
energía se conserva en los
cambios, pero tiende a
transformarse en energía
térmica, que es una forma de
energía menos aprovechable.
Por ejemplo, al quemar combustible en el motor de un coche este produce energía mecánica y se
mueve, pero la mayor parte de la energía química del combustible se disipa caloríficamente y se
convierte en energía térmica del entorno. Esta energía térmica no se puede transforma toda otra vez
en energía química.
El rendimiento energético, r, es el cociente entre la energía útil y la energía suministrada, y se
expresa en porcentaje.
r=(Energía útil/Energía
suministrada).100
8. El Carbón
Es una roca sedimentaria y a la vez un combustible fósil, formado durante millones de años a
partir de residuos vegetales
Según su contenido en carbono, se distinguen varios tipos de carbón:
Las que se utilizan en la industria siderúrgica: antracita (mas del 90%) y hulla (del 75% al
90%)
Las que se utilizan como combustibles en las centrales térmicas: lignito (del 60% al 75%)
y turba (menos del 60%)
9. El Petróleo
es un aceite mineral que a producido la naturaleza a lo largo de millones de años a partir de
restos de organismos.
Se puso en el lugar del carbón como primer combustible, este hecho se dio debido a su mayor
poder energético ( en torno a 40 000 kj/kg), a la mayor facilidad de extracción, a la ausencia
de residuos sólidos y a su uso en los motores de explosión.
El petróleo crudo es una mezcla de diversas sustancias; su destilación permite
obtener combustibles como propano butano etc. Es además la base de la industria
petroquímica: sus derivados se utilizan en la producción de plásticos, detergentes,
cauchos, abonos, perfumes etc.
10. El Gas Natural
Actualmente, su
utilización va en
aumento y en España se
a construido una red de
canalización para
hacerlo llegar a las
industrias y a los
domicilios particulares.
Es una mezcla de
hidrocarburos
gaseosos, cuyo
componente
mayoritario es el
metano (mas del
90%)
Tiene un elevado
poder
energético (1m
cúbico de gas proporciona,
aproximadamente, la misma energía que 0,9
kg de petróleo). Su combustión solo genera
como residuos dióxido de carbono y agua,
por lo que es poco contaminante, aunque la
emisión de dióxido de carbono a la
atmosfera contribuye al efecto
invernadero.
11. La energía nuclear
El origen de la energía nuclear puede ser la fisión nuclear o la fusión nuclear.
La fisión convierte agua en vapor ,
que mueve una turbina solidaria
con un generador eléctrico. Al
ritmo actual de consumo, las
reservas mundiales conocidas de
uranio son suficientes para varias
decenas de años.
Es un proceso muy común en la naturaleza;
sin embargo, todavía no existen centrales
nucleares de fusión, ya que se necesitan
temperaturas de millones de grados par que
los núcleos atómicos se fusionen y es muy
difícil conseguirlo en condiciones
controladas. Si se desarrollase seria una
fuente de energía prácticamente inagotable
y poco contaminante.
13. La Biomasa
Es materia orgánica de origen animal o vegetal. La energía que contiene fue la primera que utilizó
el hombre. Hay distintas maneras de aprovecharla:
De forma directa,
como el
combustible de los
residuos agrícolas,
ganaderos y
forestales.
Mediante la transformación de
residuos animales en biogás a través
de fermentaciones producidas por
microorganismos.
Con la obtención
biocarburantes
mediante cultivos de
vegetales adecuados.
Como el bioetanol o el
biodiesel que pueden
sustituir la gasolina y el
gasóleo en los motores
de explosión.
Mediante la quema
de residuos urbanos
en incineradoras, que
pueden calentar agua
o producir energía
eléctrica.
14. El Sol
Es la energía radiante que llega directamente del sol. La tierra recibe de el cada año
una cantidad de energía 4000 veces mayor que la consumida en ese tiempo. su
aprovechamiento es muy intenso, se aprovecha de tres maneras:
Fotovoltaica
las células fotovoltaicas
convierten directamente
la energía solar en energía
eléctrica. Se usa por
ejemplo en calculadoras,
para no gastar de las pilas.
Térmica de baja
temperatura
Se basa en el calentamiento
de un fluido en un colector
solar. Se aprovecha para
tener agua caliente en los
edificios.
Térmica de alta
temperatura
Se basa en la
concentración de la
radiación solar mediante
espejos para calentar un
fluido a alta temperatura.
15. Fuentes hidráulicas y eólica
Es la energía potencial de una masa de agua
embalsada en una presa natural o artificial. Se
aprovecha principalmente en las centrales
hidroeléctricas para producir energía
eléctrica.
Es la energía cinética del viento. Se ha
utilizado tradicionalmente en los molinos
de viento y en la navegación de vela .
Actualmente, se utiliza en los
aerogeneradores para producir energía
eléctrica.
16. Otras fuentes de energías renovables
La energía geotérmica:
Es la energía térmica acumulada en el subsuelo. Cuando los
focos calientes están a poca profundidad, se aprovecha
para inyectar agua fría en el subsuelo, que se transforma
en agua caliente o en vapor. El vapor puede mover la
turbina de un alternador.
La energía del mar:
Se usa de diferentes formas:
• La energía maremotriz, es la energía potencial que adquiere el
agua marina al subir nivel por efecto de las mareas
• La energía undimotriz, es la energía del movimiento de las
olas
•La energía de las corrientes, es la energía cinética de las
corrientes marinas
•La energía maremoterma, se debe a la diferencia de
temperatura entre las aguas superficiales y profundas
18. Las sustancias contaminantes
Las sustancias contaminantes pueden tener un origen natural, como las
erupciones volcánicas, o de origen artificial, debido a la actividad humana.
Los efectos que producen
estas sustancias son:
• El monóxido de carbono es muy tóxico y en altas
concentraciones puede producir la muerte.
• Los óxidos de azufre y nitrógeno producen irritación en los
ojos y en la nariz ,afecciones del aparato respiratorio, retraso
en el crecimiento de las plantas y corrosión de los metales, y
contribuyen a la lluvia ácida.
• La presencia de ozono en la troposfera produce irritaciones
en las mucosas y afectación pulmonar.
El dióxido de carbono no es contaminante, ni afecta de forma negativa a la salud
de los humanos, pero su concentración en la atmósfera contribuye al incremento
del efecto invernadero.
19. La lluvia ácida
La lluvia ácida altera el crecimiento
de las plantas, incrementa la
acidez del suelo y de las aguas,
disuelve metales tóxico que luego
pasan desde el agua de los ríos a la
cadena alimentaria y deteriora los
monumentos construidos de caliza.
20. El efecto invernadero
Sus principales gases son el dióxido de carbono generado al consumir combustibles fósiles,
y también el metano aunque en menores cantidades, originado en escapes de gas natural,
pantanos, estiércol etc.
El calentamiento global puede causar un aumento de las precipitaciones en las zonas
húmedas, un incremento de la aridez en las zonas secas y la fusión de los hielos en las
zonas polares y por lo tanto se produciría la inundación de las costas.
22. El problema energético
•La degradación de la energía es el origen físico
del problema energético, debido a ello la energía
disponible en cada momento para satisfacer las
necesidades energéticas de la sociedad va
decayendo y es necesario extraer nuevas
cantidades de energía.
• El agotamiento de las fuentes de energía se
consumen a mayor ritmo del que la naturaleza les
reproduce. El petróleo y el gas se consumirán en
unas décadas y el carbón en unos siglos.
• La demanda creciente de energía las reservas
energéticas se consumen cada vez mas rápido,
además estas reservas se dan en pocos países por
eso los precios son muy altos.
23. Energía y medio ambiente
La utilización de la energía debe respetar el medio ambiente, aunque causa
algunos efectos negativos, como la contaminación atmosférica, la lluvia ácida,
el efecto invernadero etc.
Para ello se realizan algunos hábitos de consumo, para reducir el impacto
ambiental:
El reciclado de los
residuos
Ahorro
energético
Aprovechamiento de
fuentes de energía
menos
contaminantes
24. Energía y desarrollo sostenible
Un equilibrio entre el desarrollo económico y el mantenimiento del medioambiente exige:
Sostenibilidad ambiental
el consumo de los recursos del
medio ambiente deben de
consumirse de acuerdo al ritmo
de producción, para que no se
agoten. por eso “no se deben
realizar actividades
productivas asta que no se
demuestre que no son dañinas”,
a esto se le llama principio de
precaución.
Sostenibilidad social
La organización de la
sociedad debe respetar el
medio ambiente y asegurar
una distribución de los
recursos energéticos. Ya
que las relaciones entre
individuos son beneficiosas
para el medio ambiente,
porque minimiza el consumo
de los recursos. Lo
colectivo siempre es mas
ecológico.
Sostenibilidad
económica
Es la que promueve un
uso inteligente de los
recursos económicos
en busca, de
conseguir que el valor
de intervención sea
mayor que el de su
precio. Las
actuaciones humanas
sobre el entorno
deben ser
económicamente
rentables y viables.
25. Medidas para una utilización sostenible de
la energía
Ahorro energético
Es muy cara y
escasa, para ello ay
que intentar no
utilizarla cuando no
es necesario y
cuando lo sea
utilizarlo de forma
mínima.
Diversificación de las
fuentes energéticas
Para obtener la
energía primaria de
distintas fuentes y
conseguir un uso
equilibrado de todas
ellas.
Impulso de las
energías renovables
Favorecen el desarrollo
tecnológico y son mas
respetuosas con el
medio ambiente.
Desarrollo de energías
autóctonas
Son las mas cercanas al
consumidor, y
disminuyen la
dependencia energética
del exterior. Son las
que se encuentran en el
país.
26. Contribución de la ciencia al desarrollo
sostenible
Desarrollo de nuevas
energías
Sobre todo la eólica y la
solar han llevado a cavo
cambios en el paisaje. Cabe
destacar las centrales
generadoras, el impacto
paisajístico sobre el espacio
es un tema importante a
tratar.
Mejora de las tecnologías
de producción de la energía
Los avances científicos y
tecnológicos en el campo de la
energía solar, marina y eólica
han posibilitado un mejor
aprovechamiento de estas v
Desarrollo de métodos
de ahorro y eficiencia
energéticos
Mediante el diseño de
procedimientos y
aparatos que optimizan
el uso de la energía por
ejemplo, las bombillas de
bajo consumo y las
bombas de calor.
Disminución del impacto
ambiental
Cada uno de nosotros
podemos hacerlo,
incorporando nuevos hábitos,
como la reutilización y
disminución de el uso de
recursos naturales, como la
reducción de uso de
materiales contaminantes.
