1. Un recorregut per les
energies renovables
Solar Maremotriu
Eòlica Hidràulica
http://www.elreydelacreacion.com/
2. ÍNDEX
Un recorregut per les energies renovables
Què és l’energia?
Fonts i formes d'energia
Fonts d'energia
no renovables
Fonts d'energía renovables
Maqueta d'un sistema fotovoltaic autònom
Aton: un sistema
que segueix el sol
La força del vent
Molí de vent de pal
Parc eòlic
Central mareomotriu
Serradora d’Àreu
Central hidroelèctrica Energías renovables. 2
3. Què és l’energia?
S’entén per energia la capacitat de realitzar
un treball.
Dit d’una altra manera, per fer qualsevol
cosa que impliqui un canvi, ja sigui un
moviment, una variació de temperatura, una
transmissió d’ones, etc., necessitem
energia.
Energías renovables. 3
5. Fonts d'energia
no renovables
Les fonts d'energía no renovables són:
El carbó.
El gas natural
El petroli
La nuclear
Energías renovables. 5
6. Fonts d'energía renovables
Les fonts d'energía renovables són:
La hidràulica.
La solar.
La eòlica.
La mareomotriu.
La geotèrmica.
La biomassa.
Energías renovables. 6
7. Maqueta d'un sistema
fotovoltaic autònom
En aquesta maqueta
es poden apreciar les
diferents parts d’una
instal·lació que
genera electricitat a
partir del sol.
Es tracta d’un
sistema autònom
que no està
connectat a la xarxa
elèctrica.
Energías renovables. 7
8. Aton: un sistema
que segueix el sol
Aquesta maqueta és un
treball d’investigació
d’una alumna que
intenta millorar el
rendiment d’una
instal·lació solar
fotovoltaica.
La placa fotovoltaica
segueix la trajectòria del
sol i, quan detecta que
els seus rajos incideixen
perpendicularment,
s’atura automàticament.
Energías renovables. 8
9. La força del vent
Una de les primeres
formes d’utilització de
l’energia del vent van ser
els vaixells de vela.
En aquesta maqueta es
poden anar accionant
diferents polsadors per
activar ventiladors i, així,
moure el vaixell com es
vulgui.
Energías renovables. 9
10. Molí de vent de pal
Els molins de pal
eren unes
construccions de
fusta que podien
girar al voltant d’un
eix vertical per
direccionar les
aspes. El gir es feia
amb un timó.
En aquesta
maqueta s’aprecien
les diferents parts
d’aquest molí.
Energías renovables. 10
11. Parc eòlic
Esquema d'un
aerogenerador.
En aquesta maqueta es poden apreciar les
diferents parts d’un parc eòlic.
Energías renovables. 11
12. Central mareomotriu
• En aquesta maqueta
se simula el
funcionament d’una
central mareomotriu.
• Aquestes centrals
aprofiten les pujades
i baixades de les
marees per generar
energia.
Energías renovables. 12
13. Serradora d’Àreu
Aquesta
maqueta simula
el funcionament
d’una serradora
que funciona
gràcies a un
canal d’aigua.
Energías renovables. 13
14. Central hidroelèctrica
• Aquesta maqueta
simula el
funcionament d’una
central
hidroelèctrica.
• S’hi pot apreciar fins
i tot com gira la
turbina quan hi
incideix l’aigua.
Energías renovables. 14
Editor's Notes
«Un recorregut per les energies renovables» és un treball que hem elaborat alumnes de 4t d’ESO de l’Institut d’Educació Secundària Can Puig. El curs passat vam treballar el tema d’energies, que a alguns de nosaltres ens va entusiasmar. Així doncs, vam decidir construir, per parelles, unes maquetes que representessin ginys que han estat o poden ser molt importants en la història de la humanitat i que funcionen amb energies renovables. Les energies que s’han treballat en aquesta exposició estan relacionades amb: l’energia solar, l’energia mareomotriu, l’energia eòlica, l’energia hidràulica. Més endavant, veient els resultats i les seves possibilitats, vam decidir treballar per muntar una «exposició itinerant» on mostrar les maquetes i portar-la a centres de Primària del nostre municipi. Al voltant de l’exposició hem cregut interessant afegir uns quants elements d’ambientació i crear mascotes, panells informatius i aquesta presentació amb l’Impress. També tenim previstes sessions formatives a les escoles i la presència constant d’alguns de nosaltres durant l’exposició per poder aclarir dubtes als visitants. La realització d’aquest treball ens ha semblat molt interessant, ja que mai no ens havíem plantejat una activitat similar. El fet de dur a terme una tasca tan especial com dissenyar, muntar i presentar una exposició sobre energies renovables ens ha creat una sèrie d’expectatives sobre el futur dels nostres estudis i la nostra manera de viure.
Cada matí ens llevem quan sona el despertador, que pot ser elèctric o de corda. Si encara és de nit, encenem el llum. Ens dutxem amb aigua calenta; un escalfador que funciona amb gas butà, gas natural o electricitat escalfa aigua. Sortim de casa i, si hem de desplaçar-nos a gran distància, utilitzem algun vehicle que funciona amb gasolina o gasoil. Totes aquestes situacions tenen una cosa en comú, l’ energia , que és present a la nostra vida sota formes diferents, ja que sense ella no podríem fer cap de les activitats descrites fins ara.
Les fonts d’energia són els recursos de la natura que ens proporcionen energia. Així, per exemple, el petroli és una font d’energia perquè té energia química, o també l’aigua d’un embassament, perquè, gràcies a la seva altura, també podem generar energia. Les fonts d’energia poden ser renovables o no renovables. L’energia la trobem a molts llocs i, per aquest motiu, es manifesta de diferents maneres: L’energia elèctrica amb què funcionen els electrodomèstics. L’energia electromagnètica amb què funcionen els altaveus. L’energia nuclear amb que funcionen algunes centrals. L’energia química que tenen els combustibles o els aliments. L’energia tèrmica del foc. L’energia mecànica, que és la que té un cotxe en moviment.
Les fonts d’energia no renovables són les que es poden esgotar i presenten més problemes sobre el medi ambient que les fonts d’energia renovables. El carbó, el gas natural i el petroli són els anomenats combustibles fòssils . Són combustibles perquè, si es cremen en presència d’oxigen, produeixen calor, i són fòssils perquè es van formar al subsòl fa milions d’anys. Avui en dia els combustibles fòssils són les fonts d’energia més importants, ja que representen aproximadament el 90 % de les fonts d’energia que es consumeix al món. A causa de la seva combustió, generen molta contaminació. L’energia nuclear prové de l’urani. Quan en aquest es produeix alguna reacció nuclear, genera una gran quantitat de calor. El principal problema d’aquest tipus d’energia són els residus radioactius que genera.
Les fonts d’energia renovables són inesgotables i més respectuoses amb el medi ambient. L’energia hidràulica s’obté de l’aprofitament del cabal d’aigua dels rius. Aquest cabal té una energia mecànica cinètica que es transforma en energia mecànica potencial quan es construeix un embassament. Les centrals hidroelèctriques s’encarreguen de transformar aquesta font d’energia en energia elèctrica. L’energia solar arriba a la Terra en forma de radiacions procedents del Sol. Podem dir que tota l’energia de la Terra procedeix, de forma directa o indirecta, del Sol. L’energia eòlica s’obté de la força del vent. S’ha utilitzat al llarg de tota la història de la humanitat en embarcacions i molins de vent. En l’actualitat, els generadors eòlics aprofiten l’energia del vent per generar electricitat. L’energia mareomotriu és la que prové del mar. Hi ha diferents formes d’aprofitament, una de les quals és la utilització de l’energia de les marees, gràcies a les pujades i baixades del nivell del mar. L’energia geotèrmica té l’origen en les elevades temperatures que hi ha a l’interior de la Terra. La biomassa és la matèria orgànica no fòssil el tractament de la qual pot generar energia.
L’energia solar s’acostuma a aprofitar a les cases de dues maneres: escalfant aigua o generant electricitat. En aquest segon cas es necessita una instal·lació amb plaques fotovoltaiques que pot estar o no estar connectada a la xarxa elèctrica exterior a la casa. A la maqueta s’aprecia un sistema autònom en què es veuen tots els elements que en formen part: les plaques fotovoltaiques, el regulador, l’inversor i les bateries, així com els cablejats de tensions de 24 volts de corrent continu i de 220 volts de corrent altern.
Obsessionada a millorar el rendiment en instal·lacions fotovoltaiques, una alumna de 2n de Batxillerat va dur a terme una investigació amb la qual va aconseguir el seu objectiu. Va dissenyar i construir un sistema en què les plaques solars sempre es trobaven perpendiculars al sol i, d’aquesta manera, s’obtenia més tensió. Aquest sistema enginyós està basat en la utilització de resistències LDR situades dins un tub a les quals només arriba llum quan aquest està orientat cap al sol. Uns motors i mecanismes s’encarreguen d’aconseguir els moviments.
És una maqueta interactiva formada per quatre ventiladors que s’accionen amb polsadors. Aquests estan distribuïts al voltant d’un petit embassament i permeten moure un vaixell de dimensions reduïdes. L’objectiu d’aquesta maqueta és demostrar com es pot aprofitar el vent per generar moviments.
Antigament, l’ésser humà es les havia d’empescar per aprofitar els recursos de la natura. Un exemple el tenim en els molins de vent que s’utilitzaven, entre altres coses, per moldre gra. En aquesta maqueta es poden apreciar les diferents parts d’un molí de vent de pal, així com la manera de transmetre el moviment des de l’eix de les aspes fins a les rodes.
Actualment, els parcs eòlics estan en un gran auge al nostre país. En aquesta maqueta es poden fer girar els aerogeneradors simplement bufant. S’hi s’aprecia com estan connectats entre si, i amb l’estació de control i la transformadora.
El mar és una gran font d’energia, però el seu aprofitament presenta grans dificultats. En l’actualitat hi ha poques centrals que aprofitin les marees per generar electricitat, ja que són complicades de construir i només es poden fer en litorals amb grans entrades d’aigua dins de terra perquè les centrals siguin rendibles. En la maqueta s’aprecia com una turbina submergida, situada a l’interior de la presa, gira quan l’aigua passa a través seu.
La força de l’aigua antigament s’utilitzava per dur a terme moltes feines. En tenim un exemple en les serradores de muntanya. El curs d’un canal feia girar una roda hidràulica, i aquesta accionava tot un mecanisme per aconseguir serrar troncs. Aquesta maqueta és la reproducció de la serradora d’Àreu. S’hi simulen tots els moviments que té aquesta serradora.
Les preses dels rius eleven el nivell de l’aigua perquè caigui amb força sobre unes turbines que fan girar els alternadors de les centrals. Aquests generen electricitat que transmeten a una central transformadora per elevar-ne la tensió abans de transportar-la a la línia elèctrica d’alta tensió. En aquesta última maqueta es poden apreciar tots aquests elements. Fins i tot s’hi veu tot el recorregut que efectua l’aigua fins al canal de desguàs.
