FUENTES DE ENERGIA RENOVABLES Y NO RENOVABLE
Principales métodos de generación de electricidad
· Geotérmica
· Solar
· Eólica
· Turbinas de vapor 81.6%
· Turbinas de gas 9.4%
· Turbinas hidráulicas 8.6%
· Energía nuclear 21.1%
· Carbón 56.3%
Petróleo y energía
Principales vías de fuentes de energía primaria, el flujo de energía en los combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural).
Los yacimientos son finitos y son renovables puesto que los procesos formativos requieren de millones de años.la regla del 10% es que no es posible extraer mas del 10% de lo que r5esta en los campos petróleos.
Reactor nuclear
La velocidad de las reacciones en cadenas del uranio se controla insertando o retirando varillas de algún material para absorber neutrones entre los elementos combustibles. El reactor nuclear de las plantas están diseñadas para sostener una reacción en cadena continua sin tener que dejar que se convierta en una explosión nuclear.
LOS PRINCIPIOS DE LA ENERGIA NUCLEAR.
La energía solar procede de las reacciones termonucleares de fusión que ocurren en el Sol, donde se quedan los subproductos químicos y radiactivos. La mayor parte de la radiación solar se encuentra en la región de la luz visible del espectro.
La cantidad de energía solar que llega a la Tierra es casi inconcebible. Tomar parte de esta energía no altera el equilibrio energético de la biósfera. Si captamos la energía solar y la convertimos en trabajo útil, en última instancia se transformará en calor y se perderá, de acuerdo con la segunda ley de la termodinámica.
El equilibrio general de la energía no cambiará.
El problema de aprovechar la energía solar radica en que hay que tomar una fuente dispersa. El problema tiene tres aspectos: (1) acopio, (2) conversión y (3) almacenamiento.
APROVECHAMIENTO DE LA ENERGIA SOLAR.
Calentamiento solar del agua.
En los climas cálidos y soleados se ha hecho popular el método de calentar el agua con la luz solar. Los colectores solares que se emplean - llamados colectores de placa plana - consisten en una caja delgada y ancha con una tapa de vidrio o plástico transparente; en el fondo es oscuro y sostiene los tubos que conducen el agua. Orientada al Sol, el fondo se calienta conforme absorbe la luz y la capa translucida impide que el calor escape.
El agua caliente se impulsa por medio de una bomba (sistemas activos) o se aprovechan las corrientes de convección (sistemas pasivos).
El tamaño de los colectores depende de las necesidades.
En los climas templados, donde es posible que el sistema se congele, hay que adaptar en el tanque un serpentín de intercambio térmico.
Calefacción solar.
Se utilizan también colectores de placa plana para calefacción; son baratos y es factible hacerlos en casa, por que solo es necesario hacer circular el aire por la caja. Sin embargo la mayor eficiencia se consigue si se construye la edificación de modo que funcione como colector solar.
Una crítica frecuente al método de calentamiento solar es que requiere un sistema de respaldo para los periodos de clima inclemente. El buen aislamiento es en gran parte a la respuesta a esas impugnaciones. Recuerde que el fin del calentamiento solar es reducir nuestra dependencia a los combustibles fósiles; si éste y mejoras en el aislamiento hacen disminuir la demanda de tales combustibles nada más que 20 por ciento, esta cifra representaría un ahorro importante de esa energía y de sus costos económicos y ambientales.
¿Por qué no hay más casas solares?
Las autoridades estadounidenses concluyen que “la principal barrera para la difusión del uso de la energía solar es la ignorancia. Muchos constructores y consumidores desconocen los beneficios de los sistemas solares pasivos suelen ser ignorados por los políticos y han recibido poco apoyo oficial”.
Por el momento, el principal factor que desalienta la calefacción solar de los precios bajos de la energía, que no fomentan ningún cambio. Pero las oportunidades están abiertas.
Producción solar de electricidad.
La energía solar también sirve para producir electricidad, por lo que es una alternativa al carbón y la energía nuclear. Se cuenta con dos métodos viables: las celdas fotovoltaicas y los canalones solares.
Celdas fotovoltaicas. La celda solar, tiene la apariencia de una oblea con un cable arriba y otro abajo. La celda no tiene más de cinco centímetros de ancho.
Las celdas fotovoltaicas ya son comunes en calculadoras de bolsillo, relojes y numerosos juguetes. Los paneles de celdas solares proveen electricidad a casas rurales, bombas de riego, señales de transito, radiotransmisores, faros, plataformas petroleras marinas y diversas plantas alejadas de las líneas suministradoras de electricidad.
No es difícil imaginar un futuro en el que todo hogar y edificio tenga su propia fuente de energía eléctrica sostenible y sin contaminación en un conjunto de paneles solares dispuestos en el techo.
El principal material de las celdas solares es el silicio, uno de los elementos más abundantes en la Tierra, así que la producción corre pocos riesgos de que se agoten los recursos. Su costo obedece sobre todo a la complejidad de su construcción de diseño.
Calefacción solar
La solar aprovecha el calor del sol para aplicarlo a la calefacción central de una caldera. Este tipo de calefacción ofrece una serie incontestable de ventajas, como son la recepción de subvenciones, la reducción de costes de calefacción y la reducción de las emisiones de CO2. La producción de calor mediante energía solar no se utiliza únicamente a nivel doméstico, sino que también puede aprovecharse para la producción de calor en procesos industraliales que requiren agua caliente. Este es un uso especialmente útil para todo tipo de empresas: hoteles, restaurantes, empresas industriales... Una de las posibilidades más aprovechadas, por ejemplo, es la producción de agua caliente mediante energía solar para las duchas de las empresas; de esta forma, se puede cubrir aproximadamente el 90% de la producción de agua caliente.ESte mismo uso es aprovechable para las duchas de los hoteles, agua caliente necesaria en restaurantes, etc. En Andalucía,por ejemplo, la aplicación de energía solar termica es obligatoria en todos los hospitales públicos. A veces se pueden encontrar aplicaciones más ingeniosas.
Celdas fotovoltaicas.
Las celdas fotovoltaicas son el motor de cualquier sistema solar, es que sin ellas no podríamos contar actualmente con paneles solares o cualquier otro dispositivo que funcione a base de esta energía. Una celda fotovoltaica tiene como función primordial convertir la energía captada por el sol en electricidad a un nivel atómico; muchas de ellas cuentan con una propiedad conocida como efecto fotoeléctrico lo cual hace que los fotones de luz sean absorbidos para luego irradiar electrones; cuando dichos electrones libres son capturados el resultado que obtenemos es una corriente eléctrica que luego, mediante su conversión, es empleada como electricidad. Las celdas fotovoltaicas tuvieron su nacimiento gracias a un físico francés llamado Edmundo Bequerel, fue éste quien notó que ciertos materiales producían pequeñas cantidades de corriente eléctrica cuando los mismos eran expuestos hacia la luz, es así como el principio del aprovechamiento de la energía solar surgiría.
Canalones solares.
Los canalones solares aprovechan el sol para poner agua en ebullición y con el vapor impulsar turbogeneradores convencionales. Se trata, resumiendo, de medios tubos reflectantes que reflejan la luz del sol hacia el centro de los mismos, por donde pasa una tubería de aceite u otro líquido. Ese fluido circula y pone el agua en ebullición. Aunque hay más formas de aprovechar la energía del sol, se han desechado, por el momento, por su precio.
ENERGÍA SOLAR INDIRECTA
Agua, viento, fuego han proporcionado energía a los seres humanos durante siglos.de las cuales derivan las presas hidroeléctricas, la leña que es común y las turbinas eólicas.
Todas estas fuentes de energía se agrupan como energía solar indirecta pues tras ellas se encuentra la energía del sol.
ENERGÍA HIDRÁULICA
A principios de la edad tecnológica se descubrió que por fuerzas de gravedad el agua serbia para hacer girar ruedas que a su ves impulsaban maquinas para moler granos segar troncos y realizar otras labores pesadas. El concepto moderno se puede apreciar en las enormes presas hidroeléctricas, en las que el agua a presión al pie de las presaimpulsa al pasar los turbogeneradores.la cantidad de electricidad producida es proporcional ala altura del agua de lo que depéndela presión y el volumen que fluye.
La energía hidroeléctrica es una fuente de energía renovable que no contamina, pero construir las enormes presas trae enormes desventajas ecológicas, sociales y culturales.
1.-los embalses formados detrás delas presas inundan granjas o los hábitats de muchas especies y a veces poblaciones o sitios de valor histórico arqueológico o cultural.
2.-se obstaculizan y asta se impídela migración de los peces aun cuando se prevean pasajes, la pesca del salmón es una de las industrias que a sido mas afectada.
3.-las consecuencias ecológicas ocurren también al frente de las presas como el flujo de agua se regula de acuerdo con las necesidades de la energía, se causan estragos corriente abajo, los niveles de agua oscilan de casi la inundación ala sequia y de nuevo la inundación en el mismo dia.Otro factor ecológico importante también se trastorna, porque los sedimentos se asientan en el embalse y solo pequeñas cantidades llegan ala desembocadura del rio.
4.-cambiar un rio de corriente fría por un embalse de agua caliente tiene consecuencias ecológicas imprevistas como la aparición de paracitos y el aumento de humedad en extensas zonas que causan deterioro de monumentos y esculturas.
ENERGÍA EÓLICA
Durante mucho tiempo además de impulsar las embarcaciones sirvió para moler granos. Luego se implicaron hélices impulsadas por viento a otras tareas. En los años cuarenta las granjas utilizaban los molinos de viento para bombear agua y generar pequeñas cantidades de electricidad pero entonces cayeron en desuso. Hasta los años setenta con la crisis de los energéticos y el aumento de los precios no se volvió a considerar el viento como fuente sostenible de energía. Se probaron diseños de maquinas eólicas pero lo que mas resulto fue el viejo concepto de las aspas impulsadas por el viento.
El eje de las hélices engrana en un generador.se llegaron a construir turbinas eólicas monstruosas con aspas de hasta 100 metros de punta a punta montadas en torres de 70 metros. Esta maquina sufrían de desperfectos constantes porque las partes no toleraban las tenciones enormes y acabaron por ser abandonadas.
Dinamarca acicateada por la crisis de los energéticos planteo y perfecciono turbinas eólicas de menores dimensiones en las que las extensiones de las aspas es de 15 metros, casi todas las turbinas empleadas en el mundo son de ese país. El costo de la electricidad que producen ha disminuido.
Los terrenos en donde se construyen pueden ser ocupados para la agricultura. En todo el mundo hay mas de 50,000 pero apenas es el comienzo.
Se presentan aun algunos inconvenientes como es una fuente intermitente se consideran las fuentes de respaldo y almacenamiento. Segundo es de carácter estético, todo un paisaje cubierto de turbinas aburre por el batido y zumbido de las aspas.
ENERGÍA DE LA BIOMASA: BIOCONSERVACION
El término incluye cualquier tipo de medio para obtener energía de la fotosíntesis actual. Además de la leña los demás métodos de conversión son la quema de papel y otros desechos orgánicos municipales, la producción de metano de la digestión anaerobia del estiércol y los fangos de alcantarilla y la producción de alcohol por la fermentación de granos y otros materiales amiláceos.
Quema de leña: cuando los bosques son abundantes en proporción ala población, la leña es una fuente sostenible de energía y ha si lo a sido durante buen parte de la historia.
Quema de desechos municipales: muchos aserraderos y compañías madereras queman los desechos de la tala y varios ingenios azucareros hacen lo mismo con los bagazos de la caña para suplir por lo menos en parte sus necesidades energéticas. Este es un método que no es de forma barata generar electricidad y ni cubre más de un pequeño porcentaje de la demanda total. Hay que compararlo con las posibilidades de reciclar los desechos o destinarlos a otros usos.
Producción de metano: la digestión anaerobia de los lodos residuales generan biogás, compuesto en dos tercios por metano y un lodo rico en nutrientes que es un buen fertilizante orgánico. El estiércol también se dijere de la misma manera. Cuando estos tres aspectos eliminación de estiércol producción de energía y fabricación de fertilizantes se combinan en un ciclo eficiente se alcanzan grandes beneficios económicos.
Producción de alcohol: el alcohol se produce por la fermentación de almidones y azucares. El material original suelen ser granos, caña de azúcar o fruta dulce, como las uvas.
Desde finales de los años setenta se promueve la venta de Gasol una mezcla de gasolina y alcohol para impulsar sus automóviles.
CONVERSIÓN DE ENERGÍA TÉRMICA OCEÁNICA.
En casi todos los océanos hay un gradiente térmico de alrededor de 20 grados entre la superficie calentada por el sol y el fondo frio. Conservación de energía térmica oceánica es el nombre de una tecnología experimental que pretende aprovechar esta diferencia de temperatura para generar electricidad. Consiste en vaporizar líquidos de bajo punto de ebullición con las aguas superficiales cálidas, la presión de los vapores impulsaran turbogeneradores y se condensarían en aguas frías bombeada desde 100metros de profundidad para reiniciar el ciclo.
Los estudios muestran que estas plantas no son rentables.
Energía Geotérmica
La energía geotérmica
Se llama energía geotémica a la que se encuentra en el interior de la tierra en forma de calor, como resultado de:- La desintegración de elementos radiactivos.
- El calor permanente que se originó en los primeros momentos de formación del planeta.
Conversión de la energía geotérmica en eléctrica.
La conversión de la energía geotérmica en electricidad consiste en la utilización de un vapor, que pasa a través de una turbina que está conectada a un generador, produciendo electricidad.El principal problema es la corrosión de las tuberías que transportan el agua caliente.
Usos de la energía geotérmica
- Balnearios: Aguas termales que tienen aplicaciones para la salud.
- Calefacción y agua caliente.
- Electricidad.
- Extracción de minerales: Se obtienen de los manantiales azufre, sal común, amoniaco, metano y ácido sulfídrico.
- Agricultura y acuicultura: Para invernaderos y criaderos de peces.
Ventajas
- Es una fuente que evitaría la dependencia energética del exterior.
- Los resuduos que produce son mínimos y ocasionan menor impacto ambiental que los originados por el petróleo, carbón...
Inconvenientes
- Emisión de ácido sulfídrico que se detecta por su olor a huevo podrido, pero que en grandes cantidades no se percibe y es letal.
- Emisión de CO2, con aumento de efecto invernadero.
- Contaminación de aguas proximas con sustancias como arsénico, amoniaco, etc.
- Contaminación térmica.
- Deterioro del paisaje.
- No se puede transportar.
