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LA ENERGIA
• Conocer qué es la energía
•Distinguir las distintas formas de energía.
•Comprender las transformaciones de la energía.
•Distinguir entre conservación y degradación de la
energía.
•Clasificar las fuentes de energía.
•Conocer las fuentes de energía no renovables.
•Conocer las fuentes de energía renovables.
•Conocer las ventajas e inconvenientes del empleo de
distintas fuentes de energía.
Objetivos Terminales
ENERGÍA RENOVABLE
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Qué es
Energía Renovable?
Aprovechamiento de cualquier fuente de energía que no se agota por su uso, tales como la hídrica, solar, eólica, biomasa y geotérmica
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Ventajas:
Potencial reducción del consumo de combustibles
fósiles importados,
No es contaminante / disminución impactos al
ambiente, que resultan de las actividades de generación
de energía con combustibles fósiles,
Oportunidad de acceso a la energía eléctrica en lugares
remotos,
Garantizan la seguridad energética en el país,
Estímulo a la empresa privada,
Mejoramiento de la calidad de vida de las personas
Aprovechamiento de un recurso que se restablece rápidamente,
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Desventajas:
• Requieren una alta inversión inicial,
• En muchos casos se requieren
estudios técnicos detallados para
conocer el potencial
• Fluctuaciones en la producción de energía, debido a
la disponibilidad variable de los recursos naturales,
• Aplicación depende de la disponibilidad de recursos
en el sitio,
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Tipos de
Energía Renovable
SOLAR
BIOMASA
HIDRÁULICA
GEOTÉRMICA
EÓLICA
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Es la que proviene del sol y se transfiere a la superficie terrestre pudiendo ser aprovechada en aplicaciones térmicas (para producir calor) y fotovoltaicas (para generar electricidad)
ENERGÍA SOLAR
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Dos formas:
Conversión Térmica:
Convierte la radiación solar en
calor para calentamiento de agua
y secado de granos
Conversión Fotovoltáica:
Generación directa de
electricidad a partir de la luz del
Sol
ENERGÍA SOLAR
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ENERGÍA SOLAR VENTAJAS:
Ideal para lugares alejados
de la Red Eléctrica
Comercial
No Requieren Combustible
Mínimo Mantenimiento
Sistemas Modulares
Larga Vida Util
Sistemas Silenciosos
No Contaminan
Fácil Transporte e
Instalación
DESVENTAJAS:
Alto costo inicial
Capacidad reducida
Requiere de un programa
de recuperación y manejo
de las baterías usadas
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Utilización del agua que corre por la superficie de la tierra. La forma usual de aprovechamiento es la conversión del potencial gravitacional del agua en energía de presión, ya sea captando el agua en una tubería de presión o bien reteniendo la corriente por medio de una cortina construida en el cauce del río, para luego ser transformada en una corriente eléctrica
ENERGÍA HIDRAULICA
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Las centrales generadoras se
clasifican según su tamaño, en:
Microcentrales límite de 50 KW
Minicentrales 50 a 500 KW
Pequeñas centrales 500 a 5,000 KW
Grandes Centrales más de 5,000 KW
ENERGÍA HIDRAULICA
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Energía obtenida a partir de la fuerza y velocidad del viento
ENERGÍA EOLICA
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Se reduce la dependencia de combustibles fósiles y los niveles de emisiones contaminantes, asociados a su consumo, se reducen proporcionalmente a la generación con energía eólica.
Las tecnologías de la energía eólica se encuentran desarrolladas para competir con otras fuentes energéticas.
El tiempo de construcción es menor con respecto a otras opciones energéticas.
Son plantas modulares, convenientes cuando se requiere tiempo de respuesta de crecimiento rápido.
VENTAJAS COMPETITIVAS
ENERGÍA EOLICA
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Ruido
Requieren estudios de
viento de varios años
No garantizan los picos de
demanda
DESVENTAJAS
ENERGÍA EOLICA
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Aprovechamiento de toda la materia orgánica proveniente del reino animal, vegetal y residuos agroindustriales para la generación de energía eléctrica.
La transformación química de productos orgánicos en combustible, se denomina Energía Biomásica.
ENERGÍA BIOMASICA
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Mezcla de gases resultantes de la
descomposición de materia orgánica, realizada
por acción bacteriana en condiciones
anaeróbicas, utilizando para esto, algún tipo de
digestor.
BIOGAS:
ENERGÍA BIOMASICA
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Es la energía que aprovecha el calor almacenado en el interior de la tierra.
ENERGÍA GEOTERMICA
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EL HIDRÓGENO COMO ENERGÍA DE ALMACENAMIENTO
El hidrógeno es un elemento muy energético. Las naves
espaciales utilizan hidrógeno para alimentar sus cohetes. Y
eso no es lo mejor. Cuando quemamos hidrógeno y
obtenemos su energía, el hidrógeno reacciona con el
oxígeno del aire y el resultado es únicamente agua.
Tenemos cantidad de hidrógeno a nuestro alrededor. El hidrógeno es el elemento
químico más sencillo y, además, el más abundante del Universo. Incluso en la superficie
terrestre es el tercer elemento más abundante. Pero, desgraciadamente, no hay modo a
nuestro alrededor de obtener hidrógeno gaseoso. El hidrógeno únicamente se presenta
combinado con otros elementos. Así, el hidrógeno se obtiene del agua (H2O) y
compuestos orgánicos (especialmente de los hidrocarburos).
Por lo tanto, aunque el hidrógeno es una inmejorable fuente de energía, debemos
entender que más que una fuente propiamente dicha es un estado intermedio para
ALMACENAR ENERGÍA.
El hidrógeno es un intermediario muy limpio y útil, que únicamente produce agua como
residuo cuando es utilizado.
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FUENTES DE ENERGÍA NO RENOVABLES
Las Fuentes de energía no renovables son aquellas que se
encuentran de forma limitada en el planeta y cuya velocidad de
consumo es mayor que la de su regeneración.
Existen varias fuentes de energía no renovables, como son:
· Los combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural)
· La energía nuclear (fisión y fusión nuclear)
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LOS COMBUSTIBLES FÓSILES
Los Combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural) son
sustancias originadas por la acumulación, hace millones de años, de
grandes cantidades de restos de seres vivos en el fondo de lagos y
otras cuencas sedimentarias.
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EL CARBÓN El Carbón es una sustancia ligera, de color negro, que procede de la
fosilización de restos orgánicos vegetales. Existen 4 tipos: antracita, hulla,
lignito y turba.
El carbón se utiliza como combustible en la industria, en las centrales térmicas
y en las calefacciones domésticas.
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Carbón
NO RENOVABLE
. Estos vegetales a lo largo del tiempo
han sufrido el encierro en el subsuelo
terrestre, experimentando cambios de
presión y temperatura lo que ha
posibilitado la acción de reacciones
químicas que los han transformado en
variados tipos de carbón mineral
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El Petróleo es el producto de la descomposición de los restos de
organismos vivos microscópicos que vivieron hace millones de años en
mares, lagos y desembocaduras de ríos. Se trata de una sustancia
líquida, menos densa que el agua, de color oscuro, aspecto aceitoso y
olor fuerte, formada por una mezcla de hidrocarburos (compuestos
químicos que sólo contienen en sus moléculas carbono e hidrógeno).
El petróleo tiene, hoy día, muchísimas aplicaciones, entre ellas:
gasolinas, gasóleo, abonos, plásticos, explosivos, medicamentos,
colorantes, fibras sintéticas, etc. De ahí la necesidad de no malgastarlo
como simple combustible.
Se emplea en las centrales térmicas como combustible, en el transporte
y en usos domésticos.
EL PETRÓLEO (NO RENOVABLE)
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EL GAS NATURAL
El Gas natural tiene un origen similar al del petróleo y suele estar
formando una capa o bolsa sobre los yacimientos de petróleo. Está
compuesto, fundamentalmente, por metano (CH4). El gas natural es un
buen sustituto del carbón como combustible, debido a su facilidad de
transporte y elevado poder calorífico y a que es menos contaminante
que los otros combustibles fósiles.
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ENERGÍA NUCLEAR
Energía nuclear controlada
en una central Energía nuclear incontrolada en
una bomba atómica
La Energía nuclear es la energía almacenada
en el núcleo de los átomos y que se libera en
las reacciones nucleares de fisión y de fusión.
Ej.: La energía del uranio, que se manifiesta en
los reactores nucleares.
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Cuando las partículas que forman el núcleo
del átomo son separadas por una fuerza
externa, se libera gran cantidad de energía,
en forma de luz y de calor. Esto se denomina
fisión nuclear (fisión viene de fisus: separar,
romper).
Cuando la liberación de la energía se produce de una sola vez, genera una
enorme explosión. Esto es lo que sucede con las bombas atómicas. Pero en
una planta de fisión nuclear, los núcleos de los átomos de uranio se separan
mediante una reacción en cadena controlada. Ello permite que la liberación de
energía se realice lentamente.
El principal problema con la fisión nuclear es que libera gran cantidad de
radiación, peligrosa para el ser humano. Por ello, los reactores de las plantas
nucleares están cubiertos por una espesa capa de concreto.
ENERGÍA NUCLEAR DE FISIÓN
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La fusión nuclear consiste en
unir núcleos pequeños para
"construir" un núcleo más grande.
El Sol utiliza la fusión nuclear de
átomos de hidrógeno para formar
átomos de helio, lo cual produce
calor, luz y otras radiaciones.
En la figura, un átomo de deuterio y otro de tritio (dos tipos de átomos de
hidrógeno) se combinan para formar un átomo de helio, y queda un neutrón
independiente.
Los científicos han realizado diversos experimentos para intentar controlar la
fusión nuclear, de modo que la energía liberada pueda aprovecharse. El interés
se debe principalmente a que el proceso emite mucha menos radiación dañina
para el ser humano. Sin embargo, hasta ahora no se ha logrado producir una
fusión controlada, que permita aprovechar la energía.
ENERGÍA NUCLEAR DE FUSIÓN
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TRANSFORMACIONES DE LA ENERGÍA
La Energía se encuentra en constante transformación, pasando de unas formas
a otras. La energía siempre pasa de formas más útiles a formas menos útiles.
Por ejemplo, en un volcán la energía interna de las rocas fundidas puede
transformarse en energía térmica produciendo gran cantidad de calor; las
piedras lanzadas al aire y la lava en movimiento poseen energía mecánica; se
produce la combustión de muchos materiales, liberando energía química; etc.
Volcán Estrómboli
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PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA
El Principio de conservación de la energía indica que la energía no se
crea ni se destruye; sólo se transforma de unas formas en otras. En
estas transformaciones, la energía total permanece constante; es
decir, la energía total es la misma antes y después de cada
transformación.
En el caso de la energía mecánica se puede concluir que, en ausencia
de rozamientos y sin intervención de ningún trabajo externo, la suma
de las energías cinética y potencial permanece constante. Este
fenómeno se conoce con el nombre de Principio de conservación de
la energía mecánica.
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DEGRADACIÓN DE LA ENERGÍA
Unas formas de energía pueden transformarse en otras. En estas
transformaciones la energía se degrada, pierde calidad. En toda
transformación, parte de la energía se convierte en calor o energía
calorífica.
Cualquier tipo de energía puede transformarse íntegramente en calor; pero, éste no
puede transformarse íntegramente en otro tipo de energía. Se dice, entonces, que
el calor es una forma degradada de energía. Son ejemplos:
· La energía eléctrica, al pasar por una resistencia.
· La energía química, en la combustión de algunas sustancias.
· La energía mecánica, por choque o rozamiento.
Se define, por tanto, el Rendimiento como la relación (en % por ciento) entre
la energía útil obtenida y la energía aportada en una transformación.
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Resumen: tipos de
Energía Renovable
SOLAR
BIOMASA
HIDRÁULICA
GEOTÉRMICA
EÓLICA
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Los criterios de rentabilidad económica deben contemplar el coste de las agresiones al medio. Esto se traducirá en un incremento de las fuentes energéticas renovables (en función de los recursos disponibles: agua, sol, materia orgánica, viento,...) frente a otras más agresivas con el entorno, sin olvidar que la energía menos contaminante es la que no se consume, ni se produce.
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Dilema del desarrollo eléctrico:
Cómo atender la demanda de electricidad
del país en forma sustentable?
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GRACIAS POR SU ATENCION!
