Tema 10 La Energía

La Energía. Características

• Es una magnitud física capaz de producir cambios en los cuerpos.

• La unidad de energía en el S.I. es el Julio (J) y otras unidades son la caloría (cal) y el Kilowatio hora (kWh).

• Características:– Puede ser almacenada (las pilas)

– Puede ser transportada (cables, baterías, …)

– Puede transformarse (la energía eléctrica en luminosa, …)

– Se transfiere (pasa de unos cuerpos a otros)

– Se conserva (principio de la conservación de la energía)

– Se degrada (rozamiento)

Formas de energía

• Energía mecánica:

– Energía cinética (Ec) – Ec = ½ ∙ m ∙ v2 Julio= Kg ∙ (m/s)2

– Energía potencial (Ep) – Ep = m ∙ g ∙ h Julio= Kg ∙ m/s2 ∙ m

• Energía eléctrica: Movimiento de los electrones.• Energía interna: Movimiento de los átomos de los cuerpos.• Energía electromagnética o radiante: Microondas,

radiaciones solares, la luz (300.000 Km/s)• Energía química: Reacciones químicas.• Energía nuclear: Reacciones nucleares:

– Fisión nuclear– Fusión nuclear

• Energía térmica: Calor y temperatura.

Las fuentes de energía

• Fuente de energía es todo aquello que es capazde producir energía.

• Tipos de fuentes de energía:– NO renovables : Carbón, petróleo, gas natural y

uranio.

– Renovables:• Agua: energía hidráulica

• Sol: Energía solar

• Viento: Energía eólica

• Biomasa: Energía de la biomasa

• Calor del interior de la Tierra: Energía geotérmica

• Mar: Energía mareomotriz.

Fuentes de energía

NO renovables

El carbón

• Usos del carbón: – Combustible de las centrales térmicas– Uso doméstico: calefacción, barbacoas, …– Fabricar plásticos y fibras sintéticas

• Ventajas:• Es muy abundante en el planeta• Es económico • Tiene un gran poder energético

• Inconvenientes:• Su extracción es peligrosa• No renovable, se agotará• Libera grandes cantidades de dióxido de

carbono que contribuye al aumento del efectoinvernadero y a la lluvia ácida

Central térmica de carbónhttp://www.unesa.es/sector-electrico/funcionamiento-de-las-centrales-electricas/1351-central-termica

El petróleo• El petróleo tiene su origen en los restos vegetales y de microorganismos

de hace millones de años y es el combustible fósil más eficaz.

• Ventajas:• Tiene un alto poder calorífico• A partir del petróleo se pueden obtener gran cantidad de productos• Es la materia prima para la elaboración de productos como:

– Butano y propano– Gasolinas y gasóleos para automóviles– Combustibles para aviones (queroseno)– Combustibles para calefacción– Combustibles para la industria (aceites lubricantes, grasas, ceras)– Asfaltos (para carreteras, pistas deportivas)– Aditivos (para mejorar combustibles líquidos y lubricantes.– Poliésteres( Lona plastificada), polipropileno (plásticos), tubos de

PVC, poliuretanos(suelas de zapatos), nylon, etc.

• Inconvenientes:• Su manipulación es peligrosa.• Al ser no renovable, sus reservas disminuirán y su precio se encarecerá.• Grandes pérdidas ambientales por derrame en ecosistemas• Su extracción, transporte, refinación, distribución y comercialización de cualquiera

de sus derivados genera muchísima contaminación que contribuye al efecto invernadero y a la lluvia ácida.

FORMACIÓN DEL PETRÓLEO

REFINERÍAS DE PETRÓLEO

DESTILACIÓN DEL PETRÓLEO

El gas natural

• El gas natural tiene un proceso de utilización muy complejo. Se extrae en forma de gas, hay que licuarlo para su transporte y de nuevos hay que gasificarlo para trasladarlo por gaseoducto a los lugares de consumo. Se utiliza para consumo doméstico y como combustible en las centrales de ciclo combinado.

• Ventajas:• Posee un gran poder calorífico• Es más limpio que el petróleo en su combustión

(vapor de agua y CO2)

• Inconvenientes:• Es no renovable, se agotará• Es muy difícil de almacenar• Es muy peligroso en caso de fugas

Central de ciclo combinado http://www.unesa.es/sector-electrico/funcionamiento-de-las-centrales-electricas/1343-central-ciclo-combinado

El uranio es un elemento químico cuyos átomos son inestables, pueden romperse o fusionarse. Se utiliza como combustible en las centrales nucleares.

• Ventajas:• No emite gases de efecto invernadero• Con poco combustible se genera una gran cantidad de

energía• La producción de energía eléctrica es continua

• Inconvenientes:• Su manipulación es muy peligrosa• Genera una gran cantidad de residuos radioactivos• Su utilización como arma de guerra es peligrosísimo

El uranio

Central nuclear

http://www.unesa.es/sector-electrico/funcionamiento-de-las-centrales-electricas/1349-central-nuclear

Fuentes de energía

renovables

Agua (energía hidráulica)Centrales hidroeléctricas

• Ventajas:– Tienen un coste de mantenimiento y explotación muy bajos – No genera residuos contaminantes– Los embalses ayudan a controlar las inundaciones y guardan

agua para épocas de sequía

• Inconvenientes:– Su construcción es muy costosa y produce un gran impacto

ambiental– Su red de transporte es muy cara– La producción depende de la climatología y en épocas de sequía

es menor– Existen riesgos de rotura de la presa que puede provocar graves

daños.

Central hidroeléctricahttp://www.unesa.es/sector-electrico/funcionamiento-de-las-centrales-electricas/1347-central-hidroelectrica

Sol (energía solar)Paneles fotovoltaicos

• Ventajas:– Es una fuente de energía inagotable– Es un tipo de energía limpia: no produce ruidos ni sustancias

contaminantes– Su mantenimiento es barato– Permite utilizarlas es lugares aislados y en la cantidad deseada.

• Inconvenientes:– No se puede colocar en todos los sitios, solo en los que haya

unas horas determinadas de sol– No se puede almacenar en grandes cantidades– No tiene mucha productividad– Produce un impacto visual en el entorno de la instalación a gran

escala

Central fotovoltaicahttp://www.unesa.es/sector-electrico/funcionamiento-de-las-centrales-electricas/1345-central-fotovoltaica

Central solar térmicahttp://www.unesa.es/sector-electrico/funcionamiento-de-las-centrales-electricas/1350-central-solartermica

Viento (energía eólica)Aerogeneradores

• Ventajas:– El viento no se agota y es gratuito– Los aerogeneradores tienen bajos costes de instalación y

mantenimiento– Produce un alto rendimiento eléctrico

• Inconvenientes:– Depende del viento y la frecuencia de este es aleatoria– Es difícil de almacenar en grandes cantidades– Los aerogeneradores son peligrosos para las aves– Producen un gran impacto visual– Generan interferencias en los radares, en la TV y en las

ondas de radio

http://www.unesa.es/sector-electrico/funcionamiento-de-las-centrales-electricas/1344-central-eolica

Biomasa• Se utiliza de dos formas:

– Aprovechando los residuos domésticos, agrícolas y forestales para utilizarlos en centrales eléctricas de biomasa

– Haciendo biocombustibles a partir de ciertas especies vegetales

• Ventajas:– Produce pocos residuos y además son biodegradables– Los biocombustibles son menos contaminantes que los

combustibles fósiles– Elimina unos residuos y ahorra el coste que tendría su

destrucción

• Inconvenientes:– Bajo rendimiento energético– Difícil y costosa recogida y transporte

Central de Biomasahttp://www.youtube.com/watch?v=KxEW5nah1JU

Calor del interior de la Tierra(energía geotérmica)

• Ventajas:– Es inagotable, gratuita y no produce residuos

• Inconvenientes:– La localización es difícil y costosa– Su construcción y mantenimiento son muy costosos

El mar (mareas)(energía maremotriz)

• Ventajas:– Es inagotable, gratuita y no produce residuos

• Inconvenientes:– Limitada a zonas costeras concretas– Bajo rendimiento energético– Necesita tecnología muy avanzada y costosa

Energía geotérmicahttp://carlosvill99.blogspot.com.es/2012/06/energia-geomotriz.html

Energía mareomotrizhttp://carlosvill99.blogspot.com.es/2012/06/energia-geomotriz.html