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Las energías

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Trabajo de tecnologías. …

Trabajo de tecnologías.
- Manuel María Murillo Fernández
- Pablo Elías García Carmona

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  • 1. ¿Qué es la energía? Al mirar a nuestro alrededor se observa que las plantas crecen, los animales se trasladan y que las máquinas y herramientas realizan las más variadas tareas. Todas estas actividades tienen en común que precisan del concurso de la energía. La energía es una propiedad asociada a los objetos y sustancias y se manifiesta en las transformaciones que ocurren en la naturaleza. La energía se manifiesta en los cambios físicos, por ejemplo, al elevar un objeto, transportarlo, deformarlo o calentarlo. La energía está presente también en los cambios químicos, como al quemar un trozo de madera o en la descomposición de agua mediante la corriente eléctrica. La energía es una magnitud cuya unidad de medida en el S.I. es el julio (J).
  • 2. Fuentes de energía Las Fuentes de energía son los recursos existentes en la naturaleza de los que la humanidad puede obtener energía utilizable en sus actividades. El origen de casi todas las fuentes de energía es el Sol, que "recarga los depósitos de energía". Las fuentes de energía se clasifican en dos grandes grupos: renovables y no renovables; según sean recursos "ilimitados" o "limitados". Existen dos tipos de fuentes de energía; energías renovables y energías no renovables.
  • 3. Fuentes de energías renovables Las Fuentes de energía renovables son aquellas que, tras ser utilizadas, se pueden regenerar de manera natural o artificial. Algunas de estas fuentes renovables están sometidas a ciclos que se mantienen de forma más o menos constante en la naturaleza.Existen varias fuentes de energía renovables, como son: Energía mareomotriz (mareas) Energía hidráulica (embalses) Energía eólica (viento) Energía solar (Sol) Energía de la biomasa (vegetación)
  • 4. Energía mareomotrizLa Energía mareomotriz esla producida por elmovimiento de las masas deagua provocado por lassubidas y bajadas de lasmareas, así como por las olasque se originan en lasuperficie del mar por laacción del viento.Ventajas: Es una fuente deenergía limpia, sin residuos ycasi inagotable.Inconvenientes: Sólopueden estar en zonasmarítimas, pueden verseafectadas por desastresclimatológicos, dependen de Central mareomotriz de La Rance (Francia)la amplitud de las mareas ylas instalaciones son grandesy costosas.
  • 5. Energía HidráulicaLa Energía hidráulica es laproducida por el agua retenida enembalses o pantanos a gran altura(que posee energía potencialgravitatoria). Si en un momento dadose deja caer hasta un nivelinferior, esta energía se convierte enenergía cinética y, posteriormente, enenergía eléctrica en la centralhidroeléctrica.Ventajas: Es una fuente de energíalimpia, sin residuos y fácil dealmacenar. Además, el aguaalmacenada en embalses situados enlugares altos permite regular el caudaldel río.Inconvenientes: La construcción decentrales hidroeléctricas es costosa yse necesitan grandes tendidoseléctricos. Además, los embalsesproducen pérdidas de sueloproductivo y fauna terrestre debido ala inundación del terreno destinado aellos. También provocan ladisminución del caudal de los ríos yarroyos bajo la presa y alteran lacalidad de las aguas.
  • 6. Energía EólicaLa Energía eólica es la energíacinética producida por el viento.se transforma en electricidad enunos aparatosllamados aerogeneradores (molinos de viento especiales).Ventajas: Es una fuente deenergía inagotable y, una vezhecha la instalación, gratuita.Además, no contamina: al noexistir combustión, no producelluvia ácida, no contribuye alaumento del efectoinvernadero, no destruye la capade ozono y no genera residuos.Inconvenientes: Es una fuentede energía intermitente, ya quedepende de la regularidad de losvientos. Además, losaerogeneradores son grandes ycaros.
  • 7. Energía SolarLa Energía solar es la que llega a la Tierraen forma de radiación electromagnética(luz, calor y rayos ultravioletaprincipalmente) procedente del Sol, dondeha sido generada por un proceso de fusiónnuclear. El aprovechamiento de la energíasolar se puede realizar de dos formas:por conversión térmica de altatemperatura(sistema fotoérmico) ypor conversión fotovoltaica (sistemafotovoltaico).La conversión térmica de altatemperatura consiste en transformar laenergía solar en energía térmica almacenadaen un fluido. Para calentar el líquido seemplean unos dispositivos llamadoscolectores.La conversión fotovoltaica consiste en latransformación directa de la energíaluminosa en energía eléctrica. Se utilizanpara ello unas placas solares formadas porcélulas fotovoltaicas (de silicio o degermanio).Ventajas: Es una energía no contaminante yproporciona energía barata en países noindustrializados.Inconvenientes: Es una fuente energéticaintermitente, ya que depende del clima y delnúmero de horas de Sol al año. Además, surendimiento energético es bastante bajo.
  • 8. Energía de la BiomasaLa Energía de la biomasa es la que seobtiene de los compuestos orgánicosmediante procesos naturales. Con eltérmino biomasa se alude a la energíasolar, convertida en materia orgánica porla vegetación, que se puede recuperar porcombustión directa o transformando esamateria en otros combustibles, comoalcohol, metanol o aceite. También sepuede obtener biogás, de composiciónparecida al gas natural, a partir dedesechos orgánicos.Ventajas: Es una fuente de energíalimpia y con pocos residuos que, ademásson biodegradables. También, se producede forma continua como consecuencia dela actividad humana.Inconvenientes: Se necesitan grandescantidades de plantas y, por tanto, deterreno. Se intenta "fabricar" el vegetaladecuado mediante ingeniería genética.Su rendimiento es menor que el de loscombustibles fósiles y producegases, como el dióxido de carbono, queaumentan el efecto invernadero.
  • 9. Fuentes de energías 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)
  • 10. 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.
  • 11. El carbónEl Carbón es unasustancia ligera, decolor negro, queprocede de lafosilización derestos orgánicosvegetales. Existen 4tipos:antracita, hulla, lignito y turba.El carbón se utilizacomo combustible enla industria, en lascentrales térmicas yen las calefaccionesdomésticas.
  • 12. ElpetróleoEl Petróleo es el producto de ladescomposición de los restosde organismosvivos microscópicos quevivieron hace millones de añosen mares, lagos ydesembocaduras de ríos. Setrata de una sustancialíquida, menos densa que elagua, de color oscuro, aspectoaceitoso y olor fuerte, formadapor una mezcla dehidrocarburos (compuestosquímicos que sólo contienen ensus moléculas carbono ehidrógeno).El petróleo tiene, hoydía, muchísimasaplicaciones, entre ellas:gasolinas, gasóleo, abonos, plásticos, explosivos, medicamentos, colorantes, fibrassintéticas, etc. De ahí lanecesidad de no malgastarlocomo simple combustible.Se emplea en las centralestérmicas como combustible, enel transporte y en usosdomésticos.
  • 13. El gas naturalEl Gas natural tiene unorigen similar al delpetróleo y suele estarformando una capa obolsa sobre losyacimientos depetróleo. Estácompuesto, fundamentalmente, por metano(CH4). El gas natural esun buen sustituto delcarbón comocombustible, debido asu facilidad detransporte y elevadopoder calorífico y a quees menos contaminanteque los otroscombustibles fósiles.
  • 14. La energía nuclearLa Energía nuclear es la energíaalmacenada en el núcleo de losátomos, que se desprende en ladesintegración de dichos núcleos..Una central nuclear es un tipo decentral eléctrica en la que, en lugar decombustibles fósiles, se empleauranio-235, un isótopo del elementouranio que se fisiona en núcleos deátomos más pequeños y libera unagran cantidad de energía (según laecuación E = mc2 de Einstein), la cualse emplea para calentar aguaque, convertida en vapor, accionaunas turbinas unidas a un generadorque produce la electricidad.Las reacciones nucleares de fisión encadena se llevan a cabo en losreactores nucleares, que equivaldríana la caldera en una central eléctrica decombustibles fósiles.Ventajas: Pequeñas cantidades decombustible producen mucha energíay las reservas de materiales nuclearesson abundantes.Inconvenientes: Las centralesnucleares generan residuos de difícileliminación. El peligro deradiactividad exige la adopción demedidas de seguridad y control queresultan muy costosas.
  • 15. EL URANIO. ENERGÍA NUCLEAR DE FISIÓN La Energía nuclear de fisión se obtiene al bombardear, con neutrones a gran velocidad, los átomos de ciertas sustancias; algunos de estos neutrones alcanzan el núcleo atómico y lo rompen en dos partes. Se libera una gran cantidad de energía y algunos neutrones. Estos neutrones pueden chocar contra otros núcleos, que se romperán produciendo más energía y más neutrones que chocarán contra otros núcleos. Esto es una reacción en cadena. Para que esta reacción en cadena se produzca, es necesario usar sustancias que se desintegren fácilmente, es decir, sustancias radiactivas. Estas sustancias son muy peligrosas para el hombre si no se manejan con las precauciones adecuadas. La sustancia más usada es el uranio-235, aunque también se usan el uranio-233 y el plutonio-239. En todas estas reacciones, una pequeña parte de masa se transforma en energía según la ecuación E = mc2. Por eso se obtienen cantidades tan grandes de energía. Si 1 kg de carbón produce 30000000 julios, 1 kg de uranio-235 produce 80000000000000 julios; es decir, unos dos millones de veces más energía.
  • 16. EL DEUTERIO. ENERGÍA NUCLEAR DE FUSIÓN La Energía nuclear de fusión será, probablemente, la fuente de energía del futuro. Es la misma reacción que produce la energía en las estrellas. El calor y la luz que nos llegan del Sol se producen en reacciones de fusión nuclear. En la fusión nuclear se unen átomos pequeños para formar otros de mayor tamaño. En el proceso se liberan grandes cantidades de energía, mucho mayores que en la fisión. La sustancia más adecuada para fusionarse es el hidrógeno o alguno de sus isótopos para dar lugar a helio. La más adecuada es la fusión entre deuterio y tritio. Ventajas: No produce residuos radiactivos y el hidrógeno es muy abundante en la naturaleza. Inconvenientes: Para iniciar la reacción hace falta una temperatura de 100 millones de grados centígrados. Conseguir esta temperatura es muy difícil aunque se ha podido alcanzar durante breves instantes con potentes rayos láser.
  • 17. Pablo Elías García CarmonaManuel Mª Murillo Fernández

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