1. UNIDAD 10: LA ENERGÍA
* ¿Qué es la energía?
* Las características de la energía
* Formas de presentarse la energía
* Fuentes y tipos de energía
* Fuentes no renovables de energía (I).
Carbón y petróleo
* Fuentes no renovables de energía (II).
Gas natural y uranio
* Fuentes renovables de energía (I).
Hidráulica
* Fuentes renovables de energía (II).
Solar y eólica
* Fuentes renovables de energía (III).
Biomasa, geotérmica y maremotriz
* El futuro de la energía
2. ¿QUÉ ES LA ENERGÍA?
Energía: Magnitud física que indica la
capacidad de producir cambios en los cuerpos
ENERGÍA
3. ¿QUÉ ES LA ENERGÍA?
Energía: Magnitud física que indica la
capacidad de producir cambios en los cuerpos
Cualquier
Su unidad en el sistema
propiedad Es internacional es el
que se
puede medir
julio (J)
Otras unidades de energía
Unidad Símbolo Equivalencia
Caloría Cal 4,19 J
Kilowatio hora kWh 3 600 000 J
4. ¿QUÉ ES LA ENERGÍA?
SOL
ENERGÍA
emite
llega a la Tierra
Sirve para
Proporcionar un clima adecuado para la vida y generar
fenómenos de los que aprovechamos su energía
Hacer funcionar el ciclo del agua
Formar materia orgánica por la fotosíntesis
5. CARACTERÍSTICAS DE LA ENERGÍA
Se almacena (pilas, baterías Se transforma
y condensadores) Se conserva
http://www.youtube.com/watch?v=O0K_4ncsLPY
ENERGÍA
Se transfiere Se transporta Se degrada
6. FORMAS DE PRESENTARSE LA ENERGÍA
Energ
Energía eléctrica ía intern
a
ica
cán Energía té
ía me rmica
rg
Ene
ENERGÍA Energía
química
Ener
gía n
Energía uclear
electromagnética
o radiante
7. FORMAS DE PRESENTARSE LA ENERGÍA
= Energía cinética + Energía potencial
Energía mecánica
Energía cinética (Ec): Es la que tiene
un cuerpo que está en movimiento Tienen energía potencial
Energía potencial (Ep): Es la que
tiene un cuerpo debido a su posición.
Es energía almacenada. Disminuye su energía
potencial
Tiene energía cinética,
que va en aumento
No tienen energía potencial
No tienen energía cinética
8. FORMAS DE PRESENTARSE LA ENERGÍA
Cálculo de la energía mecánica
Energía mecánica
Energía Energía
potencial cinética
Ep = m · g · h Ec = ½ · m · v2
m (masa) (kg) m (masa) (kg)
g (gravedad terrestre) (10 m/s2) v (velocidad) (m/s)
h (altura) (m) Calcula tu energía cinética
cuando corres a 3 m/s
Calcula tu energía potencial
cuando estás a 10 m de altura
9. FORMAS DE PRESENTARSE LA ENERGÍA
Energía eléctrica
Aparece cuando partículas cargadas de
http://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/energia/animacione
electricidad se mueven en una dirección
El movimiento ordenado de las cargas
es lo que produce la corriente eléctrica
-
--
Permite el funcionamiento de los
10. FORMAS DE PRESENTARSE LA ENERGÍA
Energía interna
Es las que tienen los cuerpos debido al movimiento
de las moléculas o átomos que los forman
Es importantes en el estudio de los cambios de estado:
Aumenta al pasar del estado sólido al líquido y de líquido a gas
La energía interna aumenta
Estado sólido Estado liquido Estado gaseoso
Movimiento de las
moléculas o átomos
http://www.educarchile.cl/UserFiles/P0024/File/skoool/European_Spanish/
Junior_Cycle_Level_1/chemistry/Change%20of%20State%20-%20Water/SIM_CM.swf
11. FORMAS DE PRESENTARSE LA ENERGÍA
Es la que tienen las ondas de radio, de televisión,
las microondas, algunas radiaciones solares,…
Energía
electromagnética
o radiante
Se transmiten a través del vacío del espacio a una
velocidad de 300.000 km/s, sin degradarse
12. FORMAS DE PRESENTARSE LA ENERGÍA
Energía
química
Es la que poseen los compuestos químicos
Se ponen de manifiesto en las reacciones químicas
Glúcidos Reacciones de oxidación
(Respiración celular)
Pila
En reacciones Lípidos
químicas
En los alimentos
13. FORMAS DE PRESENTARSE LA ENERGÍA
2
Se produce a partir del núcleo del átomo
Ener Se manifiesta en las reacciones nucleares
gía n que liberan gran cantidad de energía
uclea
r
Fisión nuclear
http://conteni2.educarex.es/mats/14457/contenido/interfaz.swf
El núcleo
atómico se
rompe Energía
Centrales nucleares
Fusión nuclear Energía
Los núcleos
atómicos se
unen
Tipos de reacciones
Estrellas
nucleares
14. FORMAS DE PRESENTARSE LA ENERGÍA
Energía térmica
Se transfiere de un cuerpo que está a más
http://www.profes.net/varios/videos_interactivos/index.html
temperatura a otro que esta a menos temperatura
Se relaciona con la energía cinética del movimiento de
átomos y partículas que forman las sustancias
Esta energía en transito es lo que llamamos calor
CALOR
Energía en tránsito
Transferencia de energía
Movimiento de
átomos y moléculas
15. LAS FUENTES DE ENERGÍA Y SUS TIPOS
Fuente de es Todo medio natural o artificial del que
energía se puede extraer energía para utilizarla
La cantidad de energía disponible de esas fuentes y que
el ser humano puede emplear para realizar un trabajo se
llama recurso energético
Pueden ser
El carbón La biomasa
La energía
NO RENOVABLES hidráulica
RENOVABLES
No se regeneran a la Se regeneran continuamente
escala humana La energía
El petróleo
La energía El uranio
geotérmica Su origen es el flujo continuo
Se han formado en solar
de energía del Sol
procesos geológicos
muy lentos
El gas natural
La energía La energía
Reservas limitadas y eólica maremotriz
rápido consumo = se No significa que sea
agotarán abundante o de explotación
poco costosa
16. LAS FUENTES DE ENERGÍA Y SUS TIPOS
Participación de fuentes no renovables y renovables en la producción de energía eléctrica (2005)
Petróleo Carbón
8,9 % 28,2 %
Fuentes renovables
Gas Hidráulica Eólica
26,2 %
natural 16,6 %
19,9 % 45,2 %
49,1 %
4%
Uranio
1% Solar
Biomasa
En los últimos años se ha Por el agotamiento de las fuentes no
incrementado el uso de energías renovables y a sus efecto
procedentes de fuentes renovables perjudiciales para el medio ambiente
17. FUENTES NO RENOVABLES DE ENERGÍA (I). CARBÓN Y PETRÓLEO
La mayoría de la energía
usada en el mundo
procede de fuentes no
renovables
Fáciles de extraer Problemas de contaminación atmosférica
Relativamente baratos Incremento del efecto invernadero
(emisión de CO2 y otros gases)
18. FUENTES NO RENOVABLES DE ENERGÍA (I). CARBÓN Y PETRÓLEO
Se formó hace millones de años por
http://www.sceyencestudios.com/movies/coalformation.swf
4
acumulación de restos vegetales
Carbón
El aumento de presión y temperatura
transforma la materia vegetal en carbón
Turba
Hulla
Tipos de carbón
ito
Lign
Antra
A ac
ita
19. FUENTES NO RENOVABLES DE ENERGÍA (I). CARBÓN Y PETRÓLEO
Combustible, para obtener energía eléctrica en
las centrales térmicas
Carbón Usos
Combustible, para uso doméstico (calefacción,
cocina,..)
Materia prima, para plásticos, fibras sintéticas y
productos farmacéuticos
Extracción
Minas a cielo abierto Minas subterráneas
20. FUENTES NO RENOVABLES DE ENERGÍA (I). CARBÓN Y PETRÓLEO
http://recursos.crfptic.es/recursos/ambientech/activitats/castella/
Se formó hace millones de años por acumulación
Petróleo energia/energia_6/eng6_2.swf
de microorganismos marinos (plancton)
Al quedar enterrados por capas de arcillas el
aumento de presión y temperatura los transforma
en petróleo
Fuente de energía más usada
en la actualidad
Más eficaz que el carbón al
tener más poder calorífico
21. FUENTES NO RENOVABLES DE ENERGÍA (I). CARBÓN Y PETRÓLEO
Petróleo CRUDO Pet
role
En forma de ros
Extracción
Se to s
transporta duc
O leo
hasta las
Refinerías
Se hace una destilación
fraccionada de la que se
obtienen productos gaseosos
Usos: Combustible y (metano, butano,..), líquidos
materia prima (gasolina, fuel , queroseno,..) y
(fertilizantes, plásticos, sólidos (alquitranes, betunes,
pinturas) …)
22. FUENTES NO RENOVABLES DE ENERGÍA (II). GAS NATURAL Y URANIO
Gas
l
natura Es una mezcla de gases en el metano (CH4) se
encuentra en mayor proporción
Su origen es el mismo que el del petróleo (más
presión y temperatura) y se encuentran juntos
Extracción B uq
ues
de gas cist
er n
a
Proceso de licuado
Gaseoducto
Transporte
Planta de regasificación
Usos: Sustituye al carbón y
petróleo, por tener un alto poder En calefacción y cocinas
calorífico y combustión limpia Producción de energía
eléctrica en las centrales
Vehículos (transporte térmica
público)
23. FUENTES NO RENOVABLES DE ENERGÍA (II). GAS NATURAL Y URANIO
Sus átomos son inestables y se fisionan produciendo energía
Fisión nuclear
Uranio
El núcleo
atómico se
rompe Energía
http://www.elpais.com/fotogalerias/popup_animacion.html?xref=20021114elpepusoc_3
El uranio libera energía al
1 romperse
La energía calienta agua
2 y genera vapor
El vapor mueve una turbina
3 que genera energía eléctrica
1 No emiten
3 contaminante
s
2 Generan atmosféricos
residuos
radiactivos
(duran miles de
años)
24. FUENTES NO RENOVABLES DE ENERGÍA (I). HIDRÁULICA
Energía obtenida de
fuentes no renovables
Inagotable a escala temporal humana
Es
Limpia, respetuosa con el medio ambiente y con
emisiones casi nulas de CO2 y otros contaminantes
25. FUENTES NO RENOVABLES DE ENERGÍA (I). HIDRÁULICA
u ca
áulliica
a h drá
íía hiidr
Energ
Energ
Centros de consumo
1 Transformador
Generador
Compuerta
El agua en movimiento hace
Turbina 2 mover la turbina que se acopla a
un generador eléctrico que
2 produce energía eléctrica (Ep
1 El agua se almacena en mínima y Ec máxima)
embalses, tiene Ep
máxima y Ec mínima
26. FUENTES NO RENOVABLES DE ENERGÍA (I). HIDRÁULICA
u ca
áulliica
a h drá
íía hiidr Permite el control de las
Energ
Energ
inundaciones y suministra
agua para la agricultura
No generan
residuos, ni V Mantenimiento
contaminante E mínimo y coste
s N de explotación
D T bajo
Los embalses inundan E A
grandes extensiones del S J
terreno produciendo V A
erosión, pérdida de suelo, E S
reducción de la N
biodiversidad T
A Se transporta a través
J de una costosa red
Existe el riesgo de la A
rotura de las presas S
La cantidad de agua
disponible depende del
tiempo meteorológico
27. Ene FUENTES NO RENOVABLES DE ENERGÍA (II).SOLAR Y EÓLICA
r
sola gía
r
Energía solar térmica
Se calienta un fluido en los colectores y se usa para
Puede
ser
obtener calefacción y agua caliente o para producir
vapor que sirve para generar electricidad
Energía solar fotovoltaica
Transforma la energía del sol directamente en energía
eléctrica en los paneles fotovoltaicos
28. Ene FUENTES NO RENOVABLES DE ENERGÍA (II).SOLAR Y EÓLICA
r
sola gía
r
Reduce la
dependencia de
Inconvenientes los combustibles Energía
La energía fósiles limpia, no
Su disponibilidad eléctrica produce
Fuente
depende de: la producida no se ruidos, ni
inagotable a
latitud, las puede almacenar contaminantes
escala Mantenimiento
estaciones, sucesión humana
Para usarla a gran barato, lleva
día-noche,
escala se necesitan electricidad a
nubosidad,… Ventajas
grandes extensiones sitios aislados
de terreno
29. FUENTES NO RENOVABLES DE ENERGÍA (II).SOLAR Y EÓLICA
Es la energía
cinética del viento Movimiento de masas de aire por
diferencias de temperatura entre
Energía eólica distintas zonas de la Tierra
Se Por la diferente
puede Directamente
usar
insolación del
ecuador y los polos
Transformada en otras Aerogeneradores: producen energía
formas de energía eléctrica a partir de la eólica
http://www.energy-spain.com/
assets/flash/energia-eolica.swf
30. FUENTES NO RENOVABLES DE ENERGÍA (II).SOLAR Y EÓLICA
Energía eólica
Palas
Anemómetro
y veleta Las palas giran por
Eje la energía del viento
El movimiento se
transmite por el eje
a un generador
El generador al
Generador girar produce
energía eléctrica y
se transfiere a la
red
Torre
31. FUENTES NO RENOVABLES DE ENERGÍA (II).SOLAR Y EÓLICA
El vie Se consigue un alto
nto no s
agota y e rendimiento
es gratis
Energía eólica
res
generado No producen residuos
Los aero costes de ni contaminantes
jos
tienen ba nto
nym antenimie
instalació
Reducen la dependencia
de combustibles fósiles
aleato Es intermite
ria, de
pende nte y
que pu vi
Los aerog
eneradores ede ca ento
pueden ser un mbiar
peligro para
los animales v
oladores
licos
Los aerog
eneradores Los p arques eó es
grand
producen impa n ecesitan
cto terreno
visual negativo extens iones de
Los aerog
eneradores
generan fuerte
impacto
acústico
32. FUENTES NO RENOVABLES DE ENERGÍA (III).BIOMASA, GEOTÉRMICA Y MAREMOTRIZ
as a
iom
3
B Conjunto de materia orgánica de origen animal o vegetal que procede
de la transformación natural o artificial de restos de seres vivos
Se
puede Directamente Por combustión
usar
Transformada en otro tipo de combustible
Cultivo de especies de crecimiento
rápido con alto contenido energético
Aprovechar residuos de actividades
domésticas, agrícolas, ganaderas y forestales
Transformando química o biológicamente
Cardo Cereales
especies vegetales Remolacha
en biocombustibles
(biodiesel o etanol)
Formas de producir
biomasa
33. FUENTES NO RENOVABLES DE ENERGÍA (III).BIOMASA, GEOTÉRMICA Y MAREMOTRIZ
asa
B iom
Antes de usar la biomasa para producir
energía se compacta y seca, para facilitar
su manipulación, almacenamiento y secado
Una forma de usar la biomasa es producir
biogas para producir energía calorífica y
eléctrica
34. FUENTES NO RENOVABLES DE ENERGÍA (III).BIOMASA, GEOTÉRMICA Y MAREMOTRIZ
asa
B iom
Los b Bajo
iocom nto
son m bustibles r endimie
ico
conta
mina enos energét
sy nte
res iduo s comb
ustib s que los
cos adable
Po egr les fó
siles En fresco o
biod cupan
mucho,
s difícil manip
san residuo as ulación
y transporte
Si se u des human
vida
de acti in a el co
ste
Se elim atamiento
tr
de su
35. FUENTES NO RENOVABLES DE ENERGÍA (III).BIOMASA, GEOTÉRMICA Y MAREMOTRIZ
mica
Geotér
Proviene del calor almacenado en el interior de la Tierra
Se Aperturas naturales
obtiene
de
Perforaciones de la superficie
Se aprovecha en zonas volcánicas o de aguas termales
para calefacción y climatización de piscinas
36. FUENTES NO RENOVABLES DE ENERGÍA (III).BIOMASA, GEOTÉRMICA Y MAREMOTRIZ
mica
Geotér
No prod
u
inagota ce residuos y e
ble a es
cala hum s
In
ana
co
nv
en
s
aja
ie
nt
nt
e
Ve
s
La localización de los le
re ntab a
yacimientos geotérmicos e s es eléctric
es difícil y costosa os país ergía
l gun ucir en
En a prod
nto para
y ma ntenimie
La exp lotación uy costosa
rm
p uede se
37. FUENTES NO RENOVABLES DE ENERGÍA (III).BIOMASA, GEOTÉRMICA Y MAREMOTRIZ
Marem
otriz Se obtiene del movimiento del agua de mar,
principalmente por las mareas
FUNCIONAMIENTO DE UNA
CENTRAL MAREMOTRIZ
Embalse llenándose de agua
lleno de agua
vaciándose de agua
Generador
Turbina
Marea
cerrada
Compuerta abierta baja
alta
38. FUENTES NO RENOVABLES DE ENERGÍA (III).BIOMASA, GEOTÉRMICA Y MAREMOTRIZ
Marem
otriz
Inconvenientes Es una
Está limitada a fuente de
Puede producir zonas costeras energía
alteraciones en con condiciones No produce limpia
los ecosistemas idóneas residuos
próximos Es
Tiene un prácticament
bajo e inagotable
rendimiento Ventajas
Necesita
una alta energético
tecnología y
muy costosa
39. EL FUTURO DE LA ENERGÍA
Situación Efectos medioambientales del uso de la energía
energética
actual Agotamiento de los recursos no renovables
Ne
ces
ita Desarrollo de tecnologías: Para usar energía de
me
did fuentes renovables, limpias, respetuosas con el medio
as
ambiente y de uso no limitado
Concienciación ciudadana: Adquirir hábitos de
ahorro, mayor eficiencia energética, para un
aprovechamiento máximo de la energía con la mínima
utilización de recursos
40. EL FUTURO DE LA ENERGÍA
Medidas de ahorro energético
Apagar luces sin utilizar y Uso de bombillas de bajo
aprovechar la luz natural consumo, duran 8 veces más y
consumen un 75% menos
Comprobar el aislamiento
Apagar del todo los de las ventanas
aparatos eléctricos
Facilitar el reciclado
de papel y vidrio
Usar olla a presión,Llenar lavavajillas y
ahorra
lavadora, usar con
energía y aprovecha el
calor residual de programas cortos
la
vitrocerámica
Comprar electrodomésticos
de clase A
Usar transporte público