LA

ENERGÍA

Y SU

TRANSFORMACIÓN

1.- LA ENERGÍA EN LOS SISTEMAS MATERIALES

A nuestro alrededor podemos observar una

serie de situaciones en las que los sistemas materiales están cambiando. Llamamos sistema material a cualquier porción de materia, como son los cuerpos. En cualquier situación en la que se esté produciendo un cambio se produce un intercambio de energía entre unos sistemas materiales y otros. Resumiendo, la energía es una propiedad de los sistemas materiales que les permite realizar cambios en ellos mismos y en otros sistemas. Mientras se realizan los cambios se está produciendo un intercambio de energía. 2.- DISTINTAS FORMAS DE ENERGÍA

A nuestro alrededor se producen distintos

tipos de transformaciones que nos permiten entender las diferentes formas en que se presenta la energía. Podemos hablar de energía química, ligada a la posibilidad de cambio en la constitución de la materia; térmica, relacionada con la temperatura; solar, eólica o maremotriz, en función de su procedencia (del Sol, del viento o del mar respectivamente); eléctrica, relacionada con fenómenos eléctricos naturales como los rayos o la originada en los generadores,…

3.- ENERGÍA ELÉCTRICA

Todas las energías citadas, menos la

eléctrica, han sido aprovechadas por el ser humano desde la antigüedad. El avance en el conocimiento ha dado lugar en el siglo XX a la generación de un tipo de energía, la energía eléctrica, de fácil producción, transporte y disponibilidad, lo que ha facilitado enormemente la mejora de las condiciones de vida. Es, además, muy sencillo transformarla en cualquier otro tipo de energía. Es por eso por lo que hay en todo el mundo demanda de transformación de otros tipos de energía en energía eléctrica. 4.- ENERGÍAS CINÉTICA Y POTENCIAL

Casi todas las formas de energía podrían

reducirse a dos tipos de energía: cinética o potencial.

La energía que presentan los sistemas materiales por estar en movimiento se denomina energía cinética. Por ejemplo, la energía eólica es en realidad la energía cinética del viento debida a su movimiento.

La energía que posee un sistema material por estar a una altura determinada desde la que puede caer se llama energía potencial. Por ejemplo, la energía que tiene el agua de la lluvia al caer es energía potencial.

5.- PROPIEDADES DE LA ENERGÍA

Un cuerpo da energía a otro realizando

“trabajo”, es decir, si ejerce una fuerza sobre él mientras lo desplaza una determinada distancia.

Un cuerpo cede energía en forma de calor a otro si se encuentra a mayor temperatura.

La energía pasa de unos cuerpos a otros y de unas formas a otras, pero su cantidad total no varía. 6.- FUENTES DE ENERGÍA

Llamamos fuentes de energía a aquellos

fenómenos naturales o artificiales, así como a aquellos materiales, de los que se puede extraer energía.

Una fuente de energía se llama renovable si se regeneran las cantidades consumidas o hay reservas tan abundantes que se pueden considerar ilimitadas. El Sol, el viento y las mareas son ejemplos de fuentes de energía renovables.

Una fuente de energía se considera no renovable cuando existe una cantidad limitada de la misma o si se necesitan millones de años para que se regenere. El petróleo, el gas natural, el carbón y otros combustibles son ejemplos de fuentes de energía no renovables.

7.- DE LA FUENTE DE ENERGÍA A LA

ENERGÍA ELÉCTRICA

Aunque en la naturaleza se produce energía

eléctrica de forma natural (rayos, relámpagos,…) para obtenerla de manera aprovechable utilizamos dos métodos: pilas químicas y generadores electromagnéticos.

- En las pilas, la energía de una reacción química se transforma en energía eléctrica.

- También se puede generar una corriente eléctrica usando generadores electromagnéticos que son empleados en la producción industrial de la energía eléctrica.

La corriente eléctrica es fácilmente transportable a través de cables, por lo que las zonas de producción y consumo pueden estar muy alejadas entre sí.

Autor: swisscan Fuente: Flickr

8.- FUENTES DE ENERGÍA NO RENOVABLES

Históricamente, los seres humanos hemos

utilizado la energía procedente de las reacciones de combustión, al principio para calentarnos y, posteriormente, para producir trabajo mediante máquinas. También empleamos la energía procedente de la combustión de los derivados del petróleo, del carbón y del gas natural para producir energía eléctrica. La energía que tiene este origen se llama energía termoeléctrica. La energía nuclear o energía atómica es la energía que se libera espontánea o artificialmente en las reacciones nucleares. Sin embargo, este término engloba otro significado, el aprovechamiento de dicha energía para otros fines, tales como la obtención de energía eléctrica, térmica y mecánica a partir de reacciones atómicas, y su aplicación, bien sea con fines pacíficos o bélicos.

Autor: mirindas27 Fuente: Flickr

9.- FUENTES DE ENERGÍA RENOVABLES

- Hidráulica. Podemos aprovechar la energía que contiene el agua debido a la posición que ocupa y a la velocidad que tiene. Mediante desniveles naturales o creados con presas es posible utilizar la energía potencial contenida en la masa de agua que transportan los ríos. La energía del agua embalsada es posteriormente transformada en energía cinética, que se puede emplear para mover las aspas de un generador eléctrico. A la energía eléctrica que tiene este origen se la llama energía hidroeléctrica. Este tipo de energía no es contaminante, pero su producción ocasiona alteraciones en el medio, debido a la construcción de grandes presas que inundan valles y modifican el caudal de los ríos.

Autor: El Bibliomata Fuente: Flickr

- Eólica. La utilización de la energía del viento para producir energía eléctrica ha experimentado un fuerte crecimiento en los últimos años. Los aerogeneradores producen energía eléctrica mediante aspas que son impulsadas por el viento. Estas aspas varían su inclinación y dirección según la intensidad y la dirección que adquiere el viento. Debido a que la energía del viento es mayor a determinadas alturas que a nivel del suelo, los aerogeneradores suelen instalarse en zonas abiertas y sobre torretas.

Autor: Tochis. Fuente: Flickr

- Solar. En el Sol se producen reacciones nucleares en las que se liberan grandes cantidades de energía. De esta energía, llega a cada metro cuadrado de la superficie terrestre una media de 1000 julios cada segundo, dependiendo del lugar y de la época del año. Los seres vivos necesitamos esa energía. Existen dos sistemas para aprovechar la energía solar:

o Los colectores fototérmicos aprovechan la energía procedente del Sol para calentar un gas o un líquido que circula por unos tubos pintados de color negro y cubiertos por un vidrio. En el interior de estos tubos aumenta la temperatura y se calienta el fluido circulante.

o Los paneles fotovoltáicos transforman la luz solar directamente en energía eléctrica mediante células solares a las que existen en algunas calculadoras.

Autor: Port of San Diego Fuente:Flickr

10.- AHORRO Y DIVERSIFICACIÓN

ENERGÉTICA

La utilización masiva de las diferentes

fuentes energéticas modifica nuestro entorno físico y produce cambios en todo el planeta. Por ejemplo, entre los siglos XVIII y XIX se talaron muchos bosques por toda Europa para producir el carbón vegetal necesario para la industria y las ciudades.

Actualmente la quema de combustibles contamina las ciudades y vierte a la atmósfera gases que cambian el clima terrestre.

Por otra parte, algunos accidentes en el transporte de petróleo o en las centrales nucleares han ocasionado catástrofes que nos obligan a tomar decisiones responsables en el uso de la energía. Un ejemplo lo encontramos con el terremoto y tsunami de Japón en marzo de 2011

Autor: U.S. Pacific Fleet Fuente: Flickr

DECIDE CUÁL ES LA MEJOR ALTER�ATIVA E�ERGÉTICA

ALTER�ATIVA VE�TAJAS I�CO�VE�IE�TES

PETRÓLEO, CARBÓN Y GAS

NATURAL

Fáciles de utilizar en la producción de electricidad y calefacción. Insustituibles actualmente en el transporte por carretera

Reservas limitadas, genera tensiones internacionales. Liberan dióxido de carbono a la atmósfera aumentando el efecto invernadero.

NUCLEAR

No emite dióxido de carbono. Es posible suministrar gran potencia a la red eléctrica de una forma continuada

Reservas de uranio limitadas. Tecnología compleja y costosa. Los accidentes, aunque infrecuentes, tienen consecuencias gravísimas. Los residuos radiactivos son peligrosos y pueden utilizarse con fines bélicos

HIDRÁULICA

Muy fácil de utilizar y segura. Permite distribuir las centrales por todo el territorio reduciendo la dependencia del exterior. No genera residuos

Exige inversiones a largo plazo e inundar los valles en la cabecera de los ríos. La obtención de energía reduce las reservas de agua en épocas de sequía. Genera tensiones territoriales.

EÓLICA

Aprovecha un recurso inagotable. Se puede instalar sin producir graves alteraciones del medio físico. No genera residuos.

Es irregular y no siempre produce energía cuando más se necesita. Complica la gestión de las redes eléctricas, y en algunos espacios naturales afecta a la fauna silvestre.

SOLAR FOTOVOLTAICA

No precisa redes de distribución y permite la independencia energética. Puede instalarse en fachadas y cubiertas

Muy costosa en la actualidad, la amortización de la inversión es a largo plazo. El ciclo solar y las condiciones meteorológicas limitan su disponibilidad.

SOLAR TÉRMICA

Económica y sencilla de instalar. Apenas exige mantenimiento y aprovecha un recurso gratuito muy abundante.

Tiene un uso limitado. Necesita de la electricidad como apoyo cuando las condiciones meteorológicas no son las adecuadas.

AHORRO Y

MEJORA DE LA

EFICIENCIA

ENERGÉTICA

Elimina todos los efectos negativos de la energía no consumida. Genera hábitos y actitudes saludables en la población. Favorece el desarrollo tecnológico y contribuye a crear empleo.

Exige una mejor planificación urbana e industrial. Su implantación es difícil enana población acostumbrada al despilfarro energético, necesita de grandes esfuerzos de educación y cambios en las actitudes.