energia 9 2012

INSTITUTO TÉCNICO INDUSTRIAL “FRANCISCO DE PAULA SANTANDER” TECNOLOGÍA E INFORMÁTICA –NOVENO GRADO

http://centros6.pntic.mec.es/cea.pablo.guzman/lecciones_fisica/energiasrenovables.htm

Adaptado luzStellaAguilera

Un poco de historia El hombre, a lo largo de su historia evolutiva ha realizado mediante su propio esfuerzo físico actividades que consumían energía, apoyándose adicionalmente en los animales domésticos como los caballos, bueyes, etc. Hasta la llegada de la Revolución Industrial, la utilización de sistemas mecánicos para proporcionar energía se limitaban a los molinos de viento o de agua. Cualquier aplicación de estas tecnologías para la realización de trabajos resultaba de poco rendimiento.

Las fuentes de energía...

De las fuentes de energía, la primera y más importante de las utilizadas por el hombre fue la leña, gracias a la abundancia de bosques que proliferaban por todas partes del mundo. Otras fuentes puntuales solamente se utilizaban allí donde eran accesibles, tales como filtraciones superficiales de petróleo, carbón o asfaltos.

En la edad media comenzó a utilizarse la leña para fabricar carbón vegetal con cuyas menas se obtenían metales, y que posteriormente vendría a ser sustituido por el carbón mineral en los principios de la revolución industrial.

Aplicación práctica de la energía...

Durante el primer tercio del siglo XIX, aproximadamente hacia 1825-30, se pudo avanzar en la aplicación práctica de la máquina de vapor, que daría comienzo a la era contemporánea; se trataba de la primera herramienta que no utilizaba fuerzas o tracción de origen animal, y que comenzó a emplearse industrialmente. Junto con la llegada y desarrollo de los motores de combustión interna y la utilización del gas para calefacción y alumbrado, se produjeron grandes avances en la generación práctica de energía eléctrica.

Hasta la llegada de la Revolución Industrial, la utilización de sistemas mecánicos para proporcionar energía se limitaban a los molinos de viento o de agua.

Hasta la llegada de la revolución industrial, la utilización de sistemas mecánicos para proporcionar energía se limitaban a los molinos

de viento o de agua.

De las fuentes de energía, la primera y más importante de las utilizadas por el hombre fue la leña.

A partir de la máquina de vapor, se producirían cambios en la evolución tecnológica, económica y social, de niveles sorprendentes en comparación con toda la historia precedente.




A partir de la máquina de vapor se producirían cambios en la evolución tecnológica, económica y social, de niveles sorprendentes en comparación con toda la historia precedente.

La crecientes demandas de energía...

La nueva sociedad que nació de la Revolución Industrial trajo también nuevas demandas de energía. Con la máquina de vapor aparecieron inventos revolucionarios que mejoraron los medios de transporte, como la locomotora que George Stephenson construyó en 1825.

Sin embargo, a pesar de que este sistema de locomoción era seguro y eficaz, consumía grandes cantidades de carbón para convertir la energía calorífica en mecánica; el rendimiento que producía era inferior a un 1%. Aún hoy día se consume gran cantidad de energía para producir un rendimiento muy inferior; por ejemplo, una central eléctrica que utilice carbón o petróleo rinde menos del 40%, y en el caso de un motor de combustión interna incluso menos del 20%. Esta pérdida de rendimiento es a causa de las leyes físicas; la energía que no utilizamos (o no somos capaces de aprovechar) no se pierde sino que se transforma; en los casos de combustión interna, por ejemplo, el resto de energía que no aprovechamos se disipa en forma de calor. Por ello, una lucha tecnológica constante es la de mejorar el rendimiento de las máquinas para aprovechar al máximo la energía.

Las nuevas demandas de petróleo y sus derivados...

La enorme demanda de carbón comenzó a declinar con la comercialización del petróleo y sus derivados. El número de compañías petrolíferas creció en proporción a los nuevos mercados que se crearon: transportes, energía, calefacción, etc. La búsqueda de yacimientos petrolíferos fue una constante ante las expectativas que se intuían. Oriente próximo se convirtió en una zona sensible, siendo Gran Bretaña la que estableció en Irán en 1941 el primer campo petrolífero.

A partir de la máquina de vapor se produjeron cambios en la evolución

tecnológica de niveles sorprendentes.

La nueva sociedad que nació de la Revolución

Industrial trajo consigo nuevas demandas de

energía.

Antiguo generador eléctrico

Las crecientes demandas

de petróleo obligó a la búsqueda de nuevos




La segunda guerra mundial generó grandes demandas de combustibles, siendo las empresas de Estados Unidos las que se expandieron con mayor éxito por todo el mundo; de hecho, en 1955 las dos terceras partes del petróleo del mercado mundial, salvo el bloque soviético y América del Norte, eran suministradas por cinco empresas de petróleo de Estados Unidos. A la vez, Oriente Próximo se convirtió en la mayor reserva de crudo del mundo.

Las crisis del petróleo...

En 1973 la creciente demanda de energía del mundo desarrollado sufrió una acusada crisis. Los países árabes productores de petróleo embargaron el suministro de crudo a Estados Unidos, y recortaron su producción, generando alarma entre todos los implicados, productores y consumidores. Una segunda crisis del petróleo se daría de nuevo en 1978 cuando fue

destronado el Sha de Persia; la producción de Irán cayó a niveles mínimos. En 1980 el crudo se había revalorizado 19 veces en comparación con 1970.

Desde 1973 el precio del crudo ha ido en constante aumento, ante esa situación, los mercados que hasta entonces se habían consolidado en el petróleo y gas, dieron nuevas expectativas al carbón que había quedado rezagado, convirtiéndose en la alternativa en costes para las industrias, muy especialmente las centrales eléctricas. De esta forma el carbón comenzó a recuperar el mercado perdido.

¿Qué es la energía?

a energía es una magnitud física que asociamos con la capacidad que tienen los cuerpos para producir trabajo mecánico, emitir luz, generar calor, etc. En todas estas manifestaciones hay un sustrato común, al que llamamos energía, que es propio de cada cuerpo (o sistema material) según su estado físico-químico, y cuyo contenido varía cuando este estado se modifica. En física la energía es uno de los conceptos básicos debido a su propiedad fundamental: La energía total de un sistema aislado se mantiene constante. Por tanto en el universo no puede existir creación o desaparición de energía, sino transferencia de un sistema a otro o transformación de energía de una forma a otra. La energía es, por lo tanto, una magnitud física que puede manifestarse de distintas formas: potencial, cinética, química, eléctrica, magnética, nuclear, radiante, etc., existiendo la posibilidad de que se transformen entre sí pero respetando siempre el principio de la conservación de la energía. ¿De dónde sacamos la energía? La energía primordial que mantiene la vida en nuestro planeta proviene de la radiación solar, la que se transfiere al ecosistema transformándose en las muy variadas formas de energía que conocemos.

yacimientos

Desde 1973 el precio del crudo ha

ido en constante aumento.

En 1980 el crudo se había

revalorizado 19 veces en

comparación con 1970.

L




La radiación solar en conjunto con la fuerza gravitacional, genera los climas y los cambios climáticos, el desarrollo y crecimiento de plantas y animales, el calor y viento, y la evaporación del agua de los mares, la cual en forma de nubes, es transportada por los vientos hasta la cordillera, donde cae en forma de lluvia dando cuerpo a los ríos, lagos y caídas de agua que el ser humano aprovecha para producir electricidad. La vida de nuestra civilización depende de las diversas formas de energía, que extraemos de la naturaleza, las cuales convertimos en útiles para nuestro uso, mediante diversos procesos tecnológicos que se explicarán más adelante. ¿ Cómo se clasifica las fuentes de energía? Para clasificar las distintas fuentes de energía se pueden utilizar varios criterios: a) Según sean o no renovables. b) Según sea su utilización. a) Llamaremos fuentes de energía renovables a aquéllas cuyo potencial es inagotable por provenir de la energía que llega a nuestro planeta de forma continua como consecuencia de la radiación solar o de la atracción gravitatoria de otros planetas de nuestro sistema solar. Son la energía solar, eólica, hidráulica, maremotriz y la biomasa. Las fuentes de energía no renovables son aquéllas que existen en una cantidad limitada en la naturaleza. No se renuevan a corto plazo y por eso se agotan cuando se utilizan. La demanda mundial de energía en la actualidad se satisface fundamentalmente con este tipo de fuentes. Los más comunes son carbón, petróleo, gas natural, uranio e hidrógeno (éstas utilizadas en fisión y fusión nuclear respectivamente). b) Según sea su utilización las fuentes de energía las podemos clasificar en primarias y secundarias. Las primarias son las que se obtienen directamente de la naturaleza, como ejemplo tenemos el carbón, petróleo, gas natural. Es una energía acumulada. Las secundarias, llamadas también útiles o fínales, se obtienen a partir de las primarias mediante un proceso de transformación por medios técnicos. Es el caso de la electricidad o de los combustibles. Unidades de energía

La energía se manifiesta realizando un trabajo. Por eso sus unidades son las mismas que las

del trabajo. En el Sistema Internacional de Unidades la unidad de energía es eljulio. Se define como el

trabajo realizado cuando una fuerza de 1 newton desplaza su punto de aplicación 1 metro. En la vida corriente es frecuente usar la caloría. 1 Kcal = 4,186 · 103 julios. Las Calorías con las

que se mide el poder energético de los alimentos son en realidad Kilocalorías (mil calorías).




Para la energía eléctrica se usa el kilovatio-hora. Es el trabajo que realiza una máquina cuya potencia es de 1 KW durante 1 hora. 1 KW-h = 36·105 J

Cuando se estudian los combustibles fósiles como fuente de energía se usan dos unidades:

(tonelada equivalente de carbón): es la energía liberada por la combustión de 1 tonelada de carbón (hulla) 1 tec = 29,3 · 109 J

(tonelada equivalente de petróleo): es la energía liberada por la combustión de 1 tonelada de crudo de petróleo. 1 tep = 41,84 · 109 J

Un poco de historia

"Son aquellas que estamos acostumbrados a usar, en los cuales se emplea tecnología de uso común, desde la extracción del recurso energético natural hasta transformarlo en un producto útil para el consumidor final". A esta base energética convencional pertenecen: el petróleo, carbón mineral, gas natural, la electricidad, la biomasa, la energía nuclear.

La energía es la fuerza vital de nuestra sociedad. De ella dependen la iluminación de interiores y exteriores, el calentamiento y refrigeración de nuestras casas, el transporte de personas y mercancías, la obtención de alimento y su preparación, el funcionamiento de las fábricas, etc.

Hace poco más de un siglo las principales fuentes de energía eran la fuerza de los animales y la de los hombres y el calor obtenido al quemar la madera. El ingenio humano también había desarrollado algunas máquinas con las que aprovechaba la fuerza hidráulica para moler los cereales o preparar el hierro en las ferrerías, o la fuerza del viento en los barcos de vela o los molinos de viento. Pero la gran revolución vino con la máquina de vapor, y desde entonces, el gran desarrollo de la industria y la tecnología han cambiado, drásticamente, las fuentes de energía que mueven la moderna sociedad. Ahora, el desarrollo de un país está ligado a un creciente consumo de energía de combustibles fósiles como el petróleo, carbón y gas natural

Combustibles

Aunque combustible es cualquier sustancia que puede arder, habitualmente se reserva esta denominación para aquellos materiales que son quemados para producir energía calorífica.

Los combustibles pueden clasificarse, según el estado en que se presentan en:




combustibles sólidos: leña, carbón vegetal, carbón mineral, carbón de coque; combustibles líquidos: gasolina, gasóleo, petróleo industrial (queroseno), fueil-oil, alcoholes, y combustibles gaseosos: gas ciudad, gas natural, propano, butano, acetileno.

Los combustibles tienen una importancia fundamental en el mundo actual y dan un gran poder económico a los países que los poseen.

Combustibles sólidos

La leña fue el combustible más usado por el hombre hasta que se empezó a utilizar el carbón mineral. En la actualidad la leña es escasa y cara y sólo se utiliza como combustible en las chimeneas hogar o para iniciar la combustión del carbón en pequeños hornos.

Carbón vegetal. Es el que se obtiene mediante la combustión incompleta de la madera. La carbonización de la madera se realiza en hornos o en las antiguas «carboneras», consistentes en una pila de leña cubierta de tierra y con orificios que se abren o se cierran para controlar el caudal de aire a fin de que la combustión no se detenga. El calor producido por la combustión de una pequeña parte de la madera apilada produce la carbonización del resto.

Este combustible arde con mucha facilidad, contiene pocas impurezas y su potencia calorífica es de 8000 Kcal/kg, por lo que era muy utilizado para tratamientos térmicos de metales y para cocinar, sobre todo el carbón de maderas duras como la encina.

En la actualidad el carbón vegetal se utiliza muy poco debido a la escasez de madera y a su elevado precio.

Carbón mineral. Se generalizó su utilización en el siglo XVIII con la revolución industrial, debido a que la naciente industrialización exigía grandes cantidades de combustible.

Se encuentra en el subsuelo a diferentes profundidades formando vetas de diferentes tamaños que proceden de la carbonización natural de grandes masas vegetales sepultadas hace millones de años.

Salvo en las minas a cielo abierto o de superficie, la explotación de la mina de carbón se realiza mediante la excavación de pozos para permitir el acceso directo de los trabajadores a la yeta. Los pozos y galerías se airean con grandes ventiladores y tubos.

El arranque del carbón, que se hacía con pico y pala, se realiza ahora en las pequeñas explotaciones fraccionándolo con máquinas perforadoras movidas por aire comprimido. En las minas más grandes el arranque se realiza con las ruedas dentadas de poderosas máquinas que depositan el carbón en cintas transportadoras o en trenes interiores, los cuales llevan el carbón hasta los montacargas de los pozos para sacarlo a la superficie.




El carbón mineral contiene impurezas, muchas de las cuales se eliminan con un tratamiento de lavado en la zona minera. No ocurre así con el azufre, que crea problemas de contaminación con su combustión. Después del lavado, el carbón se clasifica por tipos y tamaños:

En bloques, tal como sale de la mina, o cribado. Estos últimos son de diferentes tamaños siempre inferiores a 50 mm: galleta, granza, menudo o cisco, etc.

A medida que avanza la explotación se toman medidas para aumentar la seguridad: los túneles o galerías se apuntalan con columnas y vigas de madera o de hierro para evitar derrumbamientos, se hacen instalaciones para la extracción del agua de las inevitables infiltraciones y para la aireación y extracción de los gases explosivos (metano) que desprende el carbón.

Se prevé que en el futuro, el proceso de extracción del carbón estará completamente automatizado y dirigido desde el exterior, e incluso hay proyectos de explotar el carbón en el interior mismo de la mina para ahorrar así su transporte.

El transporte del carbón desde la zona minera hasta la zona industrial de consumo se hace por ferrocarril y por barco, por ser éstos los medios de transporte masivo más económicos.

Existen cuatro variedades de carbón mineral con diferente grado de carbonización: turba, lignito, hulla y antracita.

Durante los dos últimos siglos, el carbón mineral es el que ha suministrado la energía calorífica necesaria para la actividad industrial. En los primeros momentos de la industrialización se utilizó, fundamentalmente, para alimentar las calderas de las máquinas de vapor instaladas en las industrias y en las locomotoras y barcos. Con posterioridad se viene utilizando en las centrales térmicas de producción de energía eléctrica.

En la actualidad ya no es el principal combustible industrial debido al encarecimiento de su extracción por ser las minas cada vez más profundas y de difícil mecanización; a la masiva producción y al menor coste de los combustibles derivados del petróleo (en algunas centrales térmicas, el carbón se sustituyó por el fuel-oil): y a la obtención de electricidad mediante centrales nucleares. Para atender la creciente demanda de energía eléctrica no se construyen nuevas centrales térmicas.

Sin embargo, su importancia económica va en aumento ante el encarecimiento y previsible escasez del petróleo y también por las modernas técnicas de la industria química, que lo utiliza como materia prima para producir gran variedad de productos:

Disolventes, detergentes, abonos, plásticos, etc., similares a los producidos por la industria petroquímica.




Por estos factores y por el volumen de sus reservas, superiores a las del petróleo, las previsiones indican que el consumo de gasolina descenderá y el de carbón irá en aumento, lo que índica que en los próximos años podría llegar a recuperar su importancia pasada.

El carbón mineral se comercializa, clasificado por su tamaño, en cualquiera de sus cuatro variedades. Para aprovechar el polvo y los pedazos demasiado pequeños se fabrica el carbón aglomerado en formas prismáticas u ovoidal, que se consiguen por compresión de las partículas.

La combustión del carbón produce problemas de contaminación química en la atmósfera, la lluvia ácida, debida al desprendimiento de gas sulfuroso (SO2) derivado de la combustión del azufre que acompaña al carbón como impureza. Este gas se convierte en ácido sulfúrico en contacto con la humedad atmosférica y produce daños importantes.

Los principales países exportadores de carbón son Estados Unidos, Polonia, Australia, U.R.S.S, Alemania, Canadá y Sudáfrica.

Carbón de coque. Es un carbón bastante ligero, de aspecto poroso y elevada potencia calorífica, 3 000 Kcal/kg. Se obtiene de la destilación de la hulla, calentándola fuertemente en hornos cerrados para aislarla del aire. La hulla desprende gases de gran utilidad industrial y, al final del proceso, queda en el horno el carbón de coque. Este carbón es indispensable para la fabricación del hierro y del acero. Se utiliza también para calefacción en núcleos urbanos porque su combustión no desprende humo y permite disminuir la contaminación ambiental.

CARBÓN

Los recursos de carbón de la Tierra se constituyeron por encima de millones de años, en el periodo carbonífero (entre los 345 y los 280 millones de años), cuando el clima era caluroso. Los bosques se extendían cubriendo amplias áreas de la Tierra, y las condiciones eran favorables para que los restos de plantas engrosaran grandes acumulaciones, los cuales se descompondrían después orgánicamente. Subsiguientemente, el calor y presión generaron la deposición de otros materiales sobre los restos orgánicos, y mediante los movimientos de la corteza terrestre se transformaron en carbón.

Los restos orgánicos precisaron millones de años para que las plantas llegaran a esa transformación. Las diferencias de tiempo son tan grandes, que para los fines humanos se puede considerar al carbón como un recurso no renovable, pues no podría ser reemplazado al mismo ritmo que se consume. Así, sólo los suministros disponibles sobre la corteza terrestre, pueden ser tenidos en cuenta para un futuro uso.

Para los fines humanos se puede considerar el carbón

como un recurso no renovable, pues no podría ser remplazado

al mismo ritmo que se consume.




Quemamos más de 3.500 millones de toneladas de carbón al año, pero esto casi ni afecta a los vastos yacimientos que todavía quedan bajo tierra. Más de cincuenta países explotan el carbón, y un número todavía mayor lo quema.

Extraer carbón de debajo de la tierra es un trabajo sucio, peligroso; extraerlo de la superficie acaba con el paisaje.

El carbón también contribuye de una manera sustancial al calentamiento global del planeta. Produce más dióxido de carbono por unidad de energía que el petróleo o el gas.

Cada tonelada de carbón quemado libera más de dos toneladas y media de dióxido de carbono al aire. También produce azufre y óxidos de nitrógeno, causando lluvia ácida.

Hay más de 1.300 grandes centrales eléctricas de carbón en todo el mundo y casi todas emplean tecnología que derrocha dos terceras partes del contenido energético del combustible

Es un recurso energético no renovable, de origen fósil, que se encuentra bajo la superficie terrestre.

Se extrae desde las minas de carbón. Antiguamente la extracción se hacía a golpes de picota, hoy la picota ha sido reemplazada por barrenos neumáticos que perforan y descuajan la veta con mayor facilidad y rendimiento.

El carbón mineral se usa tal cual, como la naturaleza lo entrega. Sólo se separa en diferentes tamaños y se limpia del polvillo y cenizas. Es transportado en barcos, trenes y camiones hasta los lugares donde será vendido al consumidor.

¿Para que se usa el carbón? La utilización del carbón se canaliza en 4 campos:

Como combustible de aplicación general Como coque para la industria Para fabricar gas de uso doméstico Para extraer productos químicos

Tipos de carbón La antracita: Es el mejor de los carbones, muy poco contaminante y de alto poder calórico La hulla : Es muy usada por su alto poder calorífico en las plantas de producción de energía Lignito: Se usa en algunas centrales térmicas aunque es mal combustible La Turba: Es poco rica en carbono y muy mal combustible

Coque: Muy utilizado en siderurgia pero tiene altas concentraciones de azufre que son una fuente muy importante de contaminación del aire.




Combustibles líquidos

Alcoholes. En los últimos años se ha trabajado en el desarrollo de motores aptos para funcionar con metanol o etanol, productos obtenidos a partir de madera y cana de azúcar. En Brasil se ha llegado a comercializar un combustible líquido compuesto de etanol y gasolina.

Petróleo bruto natural. Es un líquido viscoso y oscuro que se encuentra en el subsuelo, algunas veces a gran profundidad, de donde se extrae por medio de perforaciones. La producción mundial de petróleo puede llegar a 3 000 millones de Tm al año, de las cuales la mitad se produce en la zona de Oriente Medio y el resto, en orden decreciente, en URSS, EEUU, África, Amé rica del Sur, etc. El comercio internacional del petróleo utiliza como unidad el barril, que equivale a 159 litros.

El petróleo crudo se somete a una destilación fraccionada o por etapas, que consiste en calentarlo a distintas temperaturas en orden creciente, con lo cual se consigue que se desprendan primero los vapores de los productos más volátiles. La gasolina, hasta 180 ºC; hasta 280 ºC se desprende el queroseno o petróleo industrial; el gasóleo a los 350 OC los aceites de engrase y el fuel-oil se obtienen utilizando temperaturas más elevadas y, por último, queda el alquitrán como subproducto final.

Como el porcentaje de gasolina que se obtiene de la destilación del petróleo es relativamente pequeño, dado el gran consumo actual, en las refinerías se reprocesan los otros productos más densos , que los transforma en gasolina.

Estos combustibles derivados del petróleo son mezclas de hidrocarburos de moléculas complejas que al arder se combinan químicamente con el oxigeno del aire desprendiendo energía calorífica, dióxido de carbono, vapor de agua y, en menor cantidad, otros gases que dependen de los aditivos del combustible y de las condiciones de su combustión.

Los combustibles derivados del petróleo ocupan el primer lugar entre los que se emplean para la industria, el transporte y la calefacción.

Gasolina. Es un combustible liquido, de densidad 0,75 y de potencia calorífica 32 000 Kcal/l, muy volátil. A la temperatura ordinaria ya emite vapores que forman mezclas explosivas con el aire, por lo que se prohíbe a los automovilistas repostar con el motor en marcha, mantener las luces encendidas, fumar, etc.

El llamado índice de octanos indica fundamentalmente su diferente capacidad para resistir las altas presiones y temperaturas, dentro del cilindro del motor, sin que se produzca detonación, es decir, autoencendido con anticipación al encendido por la chispa de la bujía. Por eso la gasolina




normal es la adecuada para los motores de media compresión y para los que están algo desgastados por el uso

Para mejorar su capacidad antidetonante y hacerlas menos corrosivas, las gasolinas contienen aditivos como el tetraetilo de plomo que, por ser contaminante de la atmósfera, se está sustituyendo por otros más inocuos. Por esta razón ya se está comercializando otro tipo de gasolina, llamada sin plomo.

Queroseno o petróleo industrial. Es un líquido transparente, algo más denso que la gasolina y menos inflamable, que se utiliza como combustible en los motores a reacción y de turbina de gas. Se utiliza también como disolvente y para calefacción doméstica. Gasóleo. Es un líquido de aspecto algo aceitoso, de densidad 0,85 y potencia calorífica de 42 000 Kcal/kg. Su principal aplicación es como combustible de los motores diesel gracias a su propiedad de inflamarse cuando se le somete a elevadas presiones y temperaturas.

En la actualidad este combustible resulta más económico que las gasolinas y por eso se utiliza para motores medianos y grandes de coches, camiones, tractores y buques.

Fuel-oil. Es un líquido espeso y oscuro que se utiliza para los hornos industriales y ara calefacción. Como su temperatura de inflamación es elevada es difícil mantener su combustión, por lo cual es necesario calentarlo previamente, y con frecuencia puede resultar contaminante debido al humo que desprende cuando las condiciones de su combustión no son las adecuadas. Es el combustible líquido más económico.

La industria petroquímica extrae del petróleo una gama muy amplia de productos: combustibles, disolventes, plásticos, abonos y otros productos semielaborados que se utilizan como materia prima para la obtención de otros.

PETROLEO

Es un líquido oleoso, menos denso que el agua, de aspecto barroso, de color oscuro y olor fuerte, constituido por una mezcla de hidrocarburos. Se encuentra a profundidades de 1.000 a 3.000 metros.

El petróleo es de origen fósil. Es decir, formado por la materia orgánica en vías de petrificación. Se extrae perforando la superficie terrestre con un gran taladro e introduciendo en el pozo enormes mangueras y tuberías conectadas a una bomba extractora que lo succiona hasta vaciarlo.

Una vez extraído es almacenado en depósitos y enviado por medio de oleoductos hasta los puertos de embarque, desde donde son distribuidos a los diferentes países en barcos petroleros.

Formación




El petróleo y el gas natural se forman cuando grandes cantidades de microorganismos acuáticos mueren y son enterrados entre los sedimentos del fondo de estuarios y pantanos, en un ambiente muy pobre en oxígeno.

Cuando estos sedimentos son cubiertos por otros que van formando estratos rocosos que los recubren, aumenta la presión y la temperatura y, en un proceso poco conocido, se forman el petróleo y el gas natural. Este último se forma en mayor cantidad cuando las temperaturas de formación son más altas..

El petróleo y el gas, al ser menos densos que la roca, tienden a ascender hasta quedar atrapados debajo de rocas impermeables, formando grandes depósitos. La mayor parte de estos combustibles se encuentran en rocas de unos 200 millones de años de antigüedad como máximo.

Tipos de crudo

La palabra crudo es típica para designar al petróleo antes de su refinado.

La composición de los crudos es muy variable dependiendo del lugar en el que se han formado. No solo se distinguen unos crudos de otros por sus diferentes proporciones en las distintas fracciones de hidrocarburos, sino también porque tienen distintas proporciones de azufre, nitrógeno y de las pequeñas cantidades de diversos metales, que tienen mucha importancia desde el punto de vista de la contaminación.

Derrames de petróleo

Con el fin de reducir el peligro de derrames en el mar, se ha mejorado la seguridad de los barcos tanques que transportan el petróleo por los océanos del planeta, reforzando los contenedores y disminuyendo su capacidad de carga para que sean más maniobrables y existan menos posibilidades de accidentes. Junto con esto se ha probado con éxito el uso de microorganismos (bacterias) que literalmente se comen el petróleo», limpiando el área acuática contaminada con el derrame.

Grandes reservas de petróleo

Se puede encontrar petróleo y gas natural en todos los continentes distribuidos de forma muy irregular. Enormes campos petrolíferos que contienen alrededor de la mitad del petróleo mundial se encuentran en el Oriente Próximo. También existen grandes cantidades de petróleo en el Golfo de México, Mar del Norte y el Ártico (tanto en Alaska como en Rusia). Se piensa que debe haber notables reservas en las plataformas continentales, aunque por diversos problemas la mayoría de ellos no están todavía localizados y explotados.

Combustibles gaseosos




Gas de alumbrado o «gas ciudad». Es una mezcla de gases que se obtiene por destilación seca de la hulla. Se compone de un 50 % de hidrógeno, un 34 % de metano, un 8 % de monóxido de carbono y pequeñas cantidades de otros compuestos. Actualmente está siendo sustituido por el gas natural.

Gas natural. Es un combustible gaseoso que se encuentra formando bolsas en el subsuelo, generalmente asociado con el petróleo o el carbón. Está compuesto fundamentalmente por metano, pequeñas cantidades de otros gases combustibles como el etano y otros no combustibles como el nitrógeno y el dióxido de carbono.

Los principales productores de gas natural son: Unión Soviética, Estados Unidos, Canadá, Países Bajos, Reino Unido, Rumania, Argelia e Indonesia.

La comercialización y utilización generalizada del gas natural es bastante reciente. El gas natural se transporta licuado desde su lugar de obtención hasta los lugares de consumo mediante buques metaneros o a través de largas tuberías o gasoductos.

El gas natural se almacena en grandes depósitos llamados gasómetros que lo mantienen a la presión necesaria para impulsarlo a través de una red de tuberías enterradas en el suelo, de estructura ramificada, provista de llaves de paso para aislar cualquier tramo en caso de avería.

Este gas no es más pesado que el aire. Por ese motivo cuando se produce una fuga en un recinto cerrado resulta muy peligrosa pues, además del riesgo de explosión, existe el de asfixia, ya que el gas va desplazando al aire que se necesita para la respiración. Para advertir de este peligro, se la añade una sustancia de olor característico que advierte su presencia.

Las normas de seguridad para el uso del gas natural son:

Los locales donde se consume el gas deben estar dotados de dos aperturas en los muros (una a nivel del suelo y otra junto al techo) para evitar que se acumule el gas en caso de fuga. Todas las instalaciones nuevas o las modificaciones de las ya existentes deben ser realizadas por una empresa debidamente autorizada.

- Son obligatorias las revisiones periódicas, cada cuatro años, de todas las instalaciones de gas.

El consumo de gas natural va en aumento, tanto para la industria como para usos domésticos de calefacción y cocina, pues presenta una combustión muy limpia, sin desprendimiento de humo ni de residuos sólidos. Su transporte canalizado es más fácil que el transporte en recipientes metálicos de gases licuados como el butano y el propano.

Propano y butano. Son dos combustibles gaseosos que se obtienen en las refinerías de petróleo. El butano se comercializa licuado y envasado en recipientes metálicos de diferentes tamaños, desechables los más pequeños y recargables todos los demás.




El propano (C3HB) también se suministra licuado, en botellas o recargando depósitos metálicos situados en el exterior, junto a las industrias o viviendas, con el gas transportado por un camión cisterna.

Como se ha indicado, el propano y el butano son gaseosos a la presión atmosférica pero, a la presión de envasado, se encuentran en estado líquido. Cuando el usuario abre la llave de salida del recipiente, disminuye la presión en el interior, se produce la vaporización de estos combustibles y fluyen por el tubo de salida. Para mantener constante la presión de salida de estos gases se intercala una válvula de regulación de presión que lleva incorporada la llave de paso.

En el interior de los locales donde se utilizan estos gases hay que tomar medidas de seguridad parecidas a las adoptadas para el gas natural.

GAS NATURAL

El Gas Natural es la fuente de energía primaria de más rápido crecimiento en los últimos años.

Su mayor incremento ha sido en la generación de la electricidad

Emite menos dióxido de carbono que el petróleo y el carbón

En los países industrializados dadas las ventajas económicas y ambientales su consumo es el que supera con creces al resto de combustibles tradicionales. Se encuentra bajo la tierra, a veces solo o en compañía del petróleo, formando grandes "bolsas" de gas.

Bajo la tierra, el gas, ya sea en forma de gas natural puro o formando parte de un pozo de petróleo, se halla sometido a grandes presiones (como el aire que infla un globo), de este modo al pinchar la superficie terrestre justo encima de un depósito, los gases y una parte del petróleo mismo, salen disparados igual que el aire de un globo.

El gas se extrae por medio de una tubería y se envía a través de gasoductos directamente a las centrales de distribución, donde se almacena en grandes tanques y se distribuye a los usuarios por medio de redes de distribución de gas natural.

¿Para que sirve el gas Natural?

El gas natural está formado por un pequeño grupo de hidrocarburos: fundamentalmente metano con una pequeña cantidad de propano y butano. El propano y el butano se separan del metano y se usan como combustible para cocinar y calentar, distribuidos en bombonas. El metano se usa como combustible tanto en viviendas como en industrias y como materia prima para obtener diferentes compuestos en la industria química orgánica.




El metano se distribuye normalmente por conducciones de gas a presión (gaseoductos).

En 1990 se obtenía del petróleo el 38,6% de la energía comercial del mundo, aunque unos años antes, en 1974 llegó a representar el 47,4%, antes de la crisis planteada por la OPEP. Ese mismo año la proporción de energía comercial suministrada por el gas natural fue de un 21,6% y desde la crisis del petróleo de 1973 ha ido aumentando ligeramente la proporción en la que se consume.

Ventajas del Gas Natural

Mejor rendimiento en la combustión Ausencia de corrosión en las instalaciones Aumento en la calidad del producto final Supresión de la necesidad del almacenamiento de combustible Reducción de pérdidas de combustibles en su transporte por el avance de las técnicas de

canalización Combustión controlable sin necesidad de personal especializado Combustión exenta de agentes contaminantes

El Gas Natural es un combustible gaseoso que se encuentra formando bolsas en el subsuelo •Los principales productores son: Unión Soviética, Canadá, Países Bajos, Reino Unido, Rumanía, Argelia e Indonesia •Se transporta licuado a través de los gasoductos •Este gas no es más pesado que el aire por eso cuando se produce una fuga en un recinto cerrado resulta muy peligroso pues además del peligro de explosión existe el de asfixia •Para advertir de este peligro se le añade una sustancia de olor característico.

http://www.esi.unav.es/asignaturas/ecologia/Hipertexto/00General/Glosario.html#OPEP




La electricidad se genera a partir de otras fuentes de energía, principalmente en: centrales hidroeléctricas donde se usa la fuerza mecánica de agua o en centrales termoeléctricas donde se produce electricidad a partir del carbón, petróleo y otros combustibles. También puede generarse a partir de la Energía Eólica, Solar y Biomásica entre otras.

En las centrales hidroeléctricas el agua de un río, se hace bajar por grandes tuberías y túneles donde adquiere gran velocidad. Al llegar abajo, el agua hace girar unas turbinas conectadas a un generador (igual que un dínamo de bicicleta) produciendo la electricidad.

Centrales Termoeléctricas

Las centrales termoeléctricas producen electricidad mediante turbinas movidas por vapor a presión (como una olla a presión), el cual es producido al calentar agua empleando diversos combustibles como carbón, gas natural o licuado, petróleo e incluso leña o carbón vegetal.

Luego de generar la electricidad, ésta se transporta a través de extensos cables que la llevan hasta las estaciones de distribución y desde ahí, por tendido eléctrico, hasta los hogares, colegios, industrias y otros lugares de empleo.

La hidroelectricidad es un recurso renovable, donde no se produce combustión, mientras que la termoelectricidad consume recursos naturales no renovables, y que además, al ser quemados contaminan la atmósfera.

Progreso y energía eléctrica

Consumo de electricidad y vida moderna son prácticamente sinónimos en el mundo industrializado. Nuestras comunicaciones, el transporte, el abastecimiento de alimentos, y la mayor parte de los agrados y servicios de los hogares, oficinas y fábricas de nuestros días dependen de un suministro fiable de energía eléctrica.

A medida que más países se industrializan se consumen cantidades de energía cada vez mayores. El consumo mundial de energía se ha multiplicado por 25 desde el siglo pasado. El promedio del consumo de electricidad per cápita es alrededor de diez veces mayor en los países industrializados que en el mundo en desarrollo.

Pero como en la actualidad las economías de muchas naciones en desarrollo se expanden rápidamente, para los próximos 15 años se prevé un crecimiento de más del 5% anual de la




demanda de electricidad en el ``Sur''. Para satisfacer esta demanda se necesitará un aumento espectacular de la producción de electricidad.

El precio de la energía eléctrica

La generación de energía eléctrica en el mundo entero sigue dependiendo en gran parte de la quema de combustibles fósiles --petróleo, gas y carbón-- que son sumamente contaminantes. Una de las amenazas más graves para el medio ambiente mundial procede de esta contaminación: las emisiones en rápido aumento de los denominados gases ``de invernadero'', en especial el dióxido de carbono (CO2) considerado por muchos científicos como el principal responsable del recalentamiento de la Tierra.

De hecho, en el último informe del Grupo Intergubernamental sobre cambios climáticos se advierte que a menos que la comunidad mundial adopte de inmediato medidas drásticas para estabilizar y reducir las emisiones de gases de este tipo que retienen el calor, las temperaturas mundiales podrían aumentar como mínimo 1,5 grados centígrados de aquí a mediados del próximo siglo, una tasa de incremento que sería comparable al calentamiento que puso fin al último período glaciar y que podría tener efectos igualmente marcados para el nivel del mar y el clima. Entre las predicciones más alarmantes del informe están las siguientes: al cambiar los regímenes pluviométricos y térmicos podrían desaparecer ecosistemas enteros; enormes franjas de tierras densamente pobladas podrían inundarse al subir el nivel de los mares; y las sequías, inundaciones y tormentas podrían volverse más graves.

Aunque tal vez el Grupo Intergubernamental sobre cambios climáticos quiera presentar esta situación como la peor hipótesis, entre los científicos existe un consenso generalizado de que los crecientes volúmenes de las emisiones de gases de invernadero combinados con otras formas nocivas de contaminación atmosférica representan una amenaza considerable para la salud humana y la estabilidad ecológica mundial.

¿Se está haciendo algo al respecto?

Los representantes venidos del mundo entero que se reunieron en el Brasil para la Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Medio Ambiente y el Desarrollo, celebrada en 1992, convinieron en principio en un conjunto de propuestas para disminuir las emisiones de gases de invernadero. Los países desarrollados más ricos se comprometieron a mantener en el año 2000 las emisiones atmosféricas en los niveles de 1990. Pero los progresos realizados desde dicha Cumbre para la Tierra han sido desiguales y en ciertos casos insignificantes. Las tasas de emisión de dióxido de carbono se han reducido solo ligeramente en algunos países industrializados --principalmente debido a la desaceleración de sus economías-- y en la mayoría de los países en desarrollo han aumentado en forma considerable debido a la creciente demanda energética y a que se recurre a los combustibles fósiles contaminantes.

También es improbable que cambien las modalidades de consumo de los recursos por el hecho de que los combustibles fósiles se vuelvan más escasos o más caros. Según el Instituto de los Recursos Mundiales, la producción y el consumo de combustibles fósiles siguen en aumento en




casi todas partes. Además, en la actualidad se estima que las reservas comprobadas de petróleo, gas natural y carbón pueden satisfacer respectivamente la demanda de los próximos 40, 60 y 230 años aproximadamente. En las dos próximas décadas, la India proyecta triplicar y China duplicar la utilización de carbón para consumo de electricidad.

En un esfuerzo para reducir las emisiones de gases de invernadero, algunos países optan actualmente por el gas natural, que desde el punto de vista económico es competitivo con respecto al petróleo y al carbón. Pero el consumo de gas natural produce también dióxido de carbono (aunque menos que el carbón o el petróleo) y, por otra parte, los escapes de metano durante la extracción, traslado y distribución de gas natural representan en su conjunto entre el 5 y el 10%, una magnitud que contrarresta con creces la ventaja de emisiones de CO2 más reducidas.

En vista de las perspectivas de un constante aumento del consumo de combustibles fósiles para la producción de electricidad y de la amenaza creciente para el medio ambiente mundial, la energía nucleoeléctrica puede desempeñar un papel importante para los países que necesitan crecientes suministros energéticos sin que aumenten las emisiones de gases de invernadero.

La opción nuclear

Las centrales nucleares aportan ya alrededor del 17% del total de la electricidad en el mundo. Prácticamente no producen emisiones de dióxido de carbono (CO2), dióxido de azufre (SO2) ni óxido de nitrógeno (NO2). Al menos cinco países, entre los que se cuentan Francia, Suecia y Bélgica, obtienen más del 50% de sus suministros totales de electricidad de la energía nucleoeléctrica. Otros diez países, incluidos España, Finlandia, el Japón, la República de Corea y Suiza, producen en centrales nucleares el 30% o más de sus suministros totales. Además, un gran número de naciones en desarrollo, incluidas la Argentina, el Brasil, China, la India, México y el Pakistán, tienen centrales nucleares en servicio. Actualmente hay en el mundo más de 430 reactores en funcionamiento que producen aproximadamente tanta electricidad como la que proviene de la energía hidroeléctrica.

Evitar las emisiones de gas: Efecto invernadero

La creciente utilización de energía nucleoeléctrica desde el decenio de 1960 sumada a los aumentos constantes del aprovechamiento de la energía hidroeléctrica han ayudado a frenar la producción mundial de dióxido de carbono. Si la energía eléctrica de origen nuclear generada anualmente en el mundo fuese producida por centrales de carbón, de emisiones adicionales se originarían 1600 millones de toneladas de CO2.

En otras palabras, si en la actualidad el mundo no utilizara energía nucleoeléctrica, las emisiones mundiales de dióxido de carbono aumentarían, como mínimo, en un 8% cada año.

La energía nucleoeléctrica es también más benigna para el medio ambiente desde el punto de vista de la gestión de desechos. Además de las grandes cantidades de gases de invernadero y de




ácido sulfúrico generadas, una central de carbón de 1000 MW(e) produce anualmente unas 300 000 toneladas de cenizas que contienen, entre otras cosas, materiales radiactivos y metales pesados que terminan en los vertederos y en la atmósfera. En cambio, los desechos radiactivos producidos por una central nuclear de la misma potencia ascienden solo a unas 800 toneladas de desechos de actividad baja y media y a unas 30 toneladas de desechos de actividad alta al año, los cuales pueden aislarse de la biosfera.

Aunque los gobiernos se han comprometido con la tendencia mundial hacia una reducción de las cantidades de CO2 producidas por cada unidad de energía consumida, relativamente pocos países han logrado reducir la producción de gases de invernadero mediante el paso a los combustibles no fósiles. Francia, el Japón, la India, la República de Corea y Suecia han reducido notablemente sus emisiones de CO2 por unidad de producción de energía en hasta un 30% a lo largo de los últimos 30 años. En países que no emplean energía nucleoeléctrica (como Irlanda, Italia y Dinamarca) las emisiones relacionadas con la energía han disminuido en menos del 10%.

El futuro energético: lograr un equilibrio

La combinación de crecimiento demográfico, desarrollo económico e industrialización en el mundo entero significa que el consumo mundial de energía continuará aumentando. Estas

tendencias, sumadas al mantenimiento del empleo de combustibles fósiles para producir energía primaria, también significan que las emisiones de gases de invernadero continuarán aumentando en el mundo entero. Aun con medidas estrictas de reducción, las proyecciones actuales no muestran una estabilización de las emisiones hasta aproximadamente el año 2050.

En este contexto ambiental más amplio, algunos gobiernos y empresas de electricidad estudian actualmente el empleo de la energía nucleoeléctrica,

especialmente en el mundo en desarrollo. Con su programa ``Decades'', el OIEA trabaja conjuntamente con muchos de estos países para efectuar una planificación energética amplia mediante la evaluación comparada de las diversas fuentes de energía y sus efectos respectivos en la salud y el medio ambiente.

Cuando la opción nuclear se considera viable, el OIEA puede, si así se desea, prestar asistencia a los Estados Miembros para una cuidadosa planificación de su aprovechamiento, e incluso prestar ayuda para la creación de las infraestructuras industriales y organizativas adecuadas y la

Los diez mayores consumidores de energía nucleoeléctrica

País N° de unidades Total de MW(e)

Estados Unidos 109 99.784

Francia 56 58.493

Japón 59 38.875

Alemania 21 22.657

Federación de Rusia 29 19.843

Canadá 22 15.755

Ucrania 15 12.679

Reino Unido 12 11.720

Suecia 12 10.002

República de Corea 10 8.170

Total 335 297.978

Consumo mundial 432 340.347




capacitación de personal, y para que se garanticen la eficacia y la seguridad de la explotación y el mantenimiento de las instalaciones nucleoeléctricas.

Purificación del aire

En muchos países industrializados un amplio sector de la opinión pública sigue dudoso u opuesto con respecto a un aumento de la utilización de la energía nucleoeléctrica o incluso con respecto a que su empleo continúe en los niveles actuales. Dicha oposición gira en torno a tres factores: el temor a los accidentes, el temor a los desechos radiactivos de actividad larga y el temor a que la utilización de la energía nucleoeléctrica contribuya a la proliferación de las armas nucleares.

Ahora bien, la expansión de la energía nucleoeléctrica no se ha traducido en absoluto en una proliferación de las armas nucleares. Por el contrario, ha aumentado constantemente el número de países comprometidos con la no proliferación.

Mientras el público y los medios de información siguen reaccionando vivamente ante cualquier pequeña perturbación en una instalación nuclear, en los hechos las centrales nucleares generalmente dan muestras de ser muy fiables y resistentes. Las centrales nucleares tienen una experiencia operacional acumulada de cerca de 7200 años-reactor.

Las enseñanzas acumuladas se han utilizado para hacer cambios en la ingeniería y el diseño operacional a fin de lograr una mayor fiabilidad y seguridad.

Al igual que cualquier otra fuente de energía, la energía nucleoeléctrica genera desechos que exigen una gestión y evacuación apropiadas. Las tecnologías para la seguridad de la evacuación de desechos radiactivos de actividad baja e intermedia son de una eficacia comprobada y se utilizan ampliamente en los Estados Miembros del OIEA. El almacenamiento a largo plazo de desechos de actividad alta, como es el caso del combustible gastado, en condiciones seguras es técnicamente posible pero tropieza con obstáculos políticos que los gobiernos deben superar.

Muchos países trabajan actualmente con apremio para seleccionar emplazamientos o construir y acabar instalaciones para la evacuación a largo plazo de desechos de actividad alta. Las instalaciones subterráneas profundas de esta índole tendrán que ajustarse a las normas más altas de seguridad ambiental, geológica y humana. La comunidad nuclear tiene conciencia de sus responsabilidades e invierte colectivamente más en medidas de seguridad que cualquier otra industria que se le pueda comparar.

Breve Historia de la Electricidad

Las propiedades eléctricas de ciertos materiales ya eran conocidas por civilizaciones antiguas. En el año 600 AC, Tales de Mileto había comprobado que si se frotaba el ámbar, éste atraía hacia sí a objetos más livianos. Se creía que la electricidad residía en el objeto frotado. De ahí que el término "electricidad" provenga del vocablo griego "elektron", que significa ámbar. En la época del renacimiento comenzaron los primeros estudios metodológicos, en los cuales la electricidad estuvo íntimamente relacionada con el magnetismo. El inglésWilliam




Gilbert comprobó que algunas sustancias se comportaban como el ámbar, y cuando eran frotadas atraían objetos livianos, mientras que otras no ejercían ninguna atracción. A las primeras, entre las que ubicó el vidrio, el azufre y la resina, las llamó "eléctricas", mientras que a las otras, como el cobre o la plata, "aneléctricas". Benjamin Franklin fue quien postuló que la electricidad era un fluido y calificó a las sustancias en eléctricamente positivas y negativas de acuerdo con el exceso o defecto de ese fluido. Franklin confirmó también que el rayo era efecto de la conducción eléctrica, a través de un célebre experimento, en el cual la chispa bajaba desde una cometa remontada a gran altura hasta una llave que él tenía en la mano. Hacia mediados del siglo XVIII se estableció la distinción entre materiales aislantes y conductores. Los aislantes eran aquellos a los que Gilbert había considerado "eléctricos", en tanto que los conductores eran los "aneléctricos". Esto permitió que se construyera el primer almacenador rudimentario: estaba formado por dos placas conductoras que tenían una lámina aislante entre ellas. Fue conocido como botella de Leyden, por la ciudad en que se lo inventó. A principios del siglo XIX, el conde Alessandro Volta construyó una pila galvánica. Colocó capas de cinc, papel y cobre, y descubrió que si se unía la base de cinc con la última capa de cobre, el resultado era una corriente eléctrica que fluía por el hilo de unión. Este sencillo aparato fue el prototipo de las pilas eléctricas, de los acumuladores y de toda corriente eléctrica producida hasta la aparición de la dínamo. Mientras tanto, Georg Simon Ohm sentó las bases del estudio de la circulación de las cargas eléctricas en el interior de materias conductoras. En 1819, Hans Oersted descubrió que una aguja magnética colgada de un hilo se apartaba de su posición inicial cuando pasaba próxima a ella una corriente eléctrica y postuló que las corrientes eléctricas producían un efecto magnético. De esta simple observación salió la tecnología del telégrafo eléctrico. Sobre esta base, André Ampèrededujo que las corrientes eléctricas debían comportarse del mismo modo que los imanes. Esto llevó a Michael Faraday a suponer que una corriente que circulara cerca de un circuito induciría otra corriente en él. El resultado de su experimento fue que ésto sólo sucedía al comenzar y cesar de fluir la corriente en el primer circuito. Sustituyó la corriente por un imán y encontró que su movimiento en la proximidad del circuito inducía en éste una corriente. De este modo pudo comprobar que el trabajo mecánico empleado en mover un imán podía transformarse en corriente eléctrica. Los experimentos de Faraday fueron expresados matemáticamente por James Maxwell, quien en 1873 presentó sus ecuaciones, que unificaban la descripción de los comportamientos eléctricos y magnéticos, y su desplazamiento, a través del espacio en forma de ondas. En 1878 Thomas Alva Edison comenzó los experimentos que terminarían, un año más tarde, con la invención de la lámpara eléctrica, que universalizaría el uso de la electricidad.




Los átomos se pueden romper: Fisión Natural Es la energía del átomo y se usa entre otras cosas para producir electricidad. Para obtener electricidad de la energía nuclear, existe un proceso denominado fisión nuclear. En este proceso se rompen núcleos atómicos y así se libera la energía contenida en su interior, ésta calienta agua y la transforma en vapor que mueve turbinas y genera electricidad. La cantidad de energía liberada por fisión nuclear es muy grande, pero peligrosa (recuerda el desastre de Chernobyl). Tanto su generación, como su manejo y desechos presentan graves riesgos de contaminación letal por radiación, además la base mineral para obtenerla, el uranio, no es renovable. Este sistema se usa en algunos países desarrollados y en otros más cercanos, por ejemplo en Argentina, para producir electricidad. Aprovechamiento de la Energía Nuclear Durante los últimos decenios, se han alcanzado logros importantes en campos de la energía y el medio ambiente, la medicina, la agricultura y la industria, entre otros, en los que se aplican ampliamente la tecnología nuclear y de las radiaciones. Su utilización nos permite, por ejemplo, detectar, localizar, representar visualmente y medir lo que nuestros ojos no pueden ver; destruir células y gérmenes cancerígenos; localizar recursos hídricos, entre otros. La energía Nuclear y La Medicina Quizás el uso de las técnicas nucleares en los campos del diagnóstico, la obtención de imágenes y el tratamiento del cáncer sea el más conocido y ampliamente aceptado. De hecho, la medicina moderna no podría concebirse sin la radiología con fines de diagnóstico y la radioterapia. En el mundo industrializado occidental, estas técnicas se han vuelto corrientes, tan fiables y tan precisas que aproximadamente uno de cada tres pacientes es sometido a alguna forma de procedimiento radiológico terapéutico o de diagnóstico. La Energía Nuclear y la Alimentación Se ha desarrollado la técnica del empleo de las radiaciones ionizantes para la conservación de alimentos, ampliación de su período de consumo, y reducción de las pérdidas causadas por insectos después de la recolección. La técnica del tratamiento de alimentos con energía ionizante consiste en exponer los alimentos a una dosis de radiación gamma predeterminada y controlada. Esta técnica consume menos energía que los métodos convencionales y puede remplazar o reducir radicalmente el uso de aditivos y fumigantes en los alimentos.




El proceso es frío, en consecuencia, los alimentos tratados conservan la frescura (pescado, frutas, verduras) y su estado físico (comestibles congelados o secos). La técnica elimina del alimento envasado los agentes causantes de su deterioro, como bacterias, hongos, insectos, etc., evitando la recontaminación. La irradiación impide los brotes en tubérculos y raíces comestibles; impide la reproducción de insectos y parásitos; inactiva bacterias, esporas y mohos; y retrasa la maduración de frutas. Esta técnica es aceptada y recomendada por la FAO, OMS y el OIEA. La energía nuclear y la Agricultura La utilización de técnicas nucleares en el campo de la agricultura es de importancias primordial para el mundo en desarrollo. Las técnicas radioisotópicas y de las radiaciones que se aplican en este campo pueden inducir mutaciones en las plantas para obtener las variedades de cultivos agrícolas deseadas. Determinar las condiciones para optimizar el uso de los fertilizantes y del agua, y la fijación biológica del nitrógeno. La técnica permite calcular el total de nitrógeno que se ha fijado durante todo el período de crecimiento. Por este medio, pueden determinarse y seleccionarse para el mejoramiento genético leguminosas fijadoras de nitrógeno más eficiente con mayor rendimiento y contenido proteínico. Erradicar o luchar contra las plagas de insectos. Esta técnica consiste en la esterilización de insectos machos criados en instalaciones, mediante la irradiación antes de incubación, y la posterior suelta de millones de insectos estériles en zonas infectadas. Al aparearse con los insectos hembras, no se produce descendencia, lo que va reduciendo gradualmente, y acaba por erradicar, la población de insectos. Aumentar la variabilidad genética de las especies vegetales; Reducir las pérdidas posteriores a la cosecha eliminando la germinación y la contaminación y prolongando el período de conservación de los productos alimenticios. El uso de la tecnología de las radiaciones para conservar los alimentos aumenta cada día en el mundo. En 37 países, las autoridades sanitarias y de seguridad de los alimentos han aprobado la irradiación de más de 40 clases de productos alimenticios, que van desde especias y granos hasta pollo deshuesado, frutas y vegetales. Ayudar a determinar las rutas de los plaguicidas y los productos agroquímicos en el medio ambiente y en la cadena alimentaria. La energía nuclear y la Industria La utilización de los radioisótopos y radiaciones en la industria moderna es de gran importancia para el desarrollo y mejoramiento de los procesos, para las mediciones y la automatización y para el Control de Calidad. En la actualidad, casi todas las ramas de la industria utilizan radioisótopos y




radiaciones en diversas formas. El empleo de medidores radioisotópicos de espesor es un requisito previo para la completa automatización de las líneas de producción de alta velocidad de hojas de acero o de papel. Los trazadores brindan información exacta sobre las condiciones de equipos industriales costosos y permiten prolongar su vida útil. Inconvenientes de la energía nuclear

Almacenamiento de residuos radiactivos

Riesgo de accidentes nucleares

Transporte de residuos radiactivos

Recalentamiento de los ríos

Aumento de las enfermedades provocadas por la radiactividad

Contaminación de las personas que trabajan con energía nuclear

Contaminación radiactiva del entorno

Accidente nuclear

Accidentes en el transporte de residuos radiactivos

Recalentamiento de los ríos ¿Qué son las reacciones nucleares? Por analogía con las reacciones químicas, se llaman reacciones nucleares las interacciones entre núcleos atómicos o entre núcleos atómicos y partículas elementales; por extensión, se incluyen también las interacciones entre partículas elementales. ¿Cómo funciona una bomba nuclear? Sea cual fuere el sistema de funcionamiento de una bomba nuclear (fusión o fisión), una cantidad de masa se convierte en energía, la potencia sólo depende de la capacidad de la ingeniería para convertir más masa antes de que la reacción disperse la moléculas; en teoría la potencia es, por tanto, ilimitada. Una bomba nuclear consiste básicamente en una esfera hueca de plutonio que no es lo suficientemente densa como para producir una reacción en cadena. En su interior se encuentra un mecanismo iniciador de neutrones, y el exterior se encuentra revestido de un material explosivo. Para iniciar la explosión se disparan los detonadores que hacen que el material explosivo estalle de la manera más regular posible para que envíe una onda de choque esférica hacia el plutonio. Cuando esta impacta contra él lo comprime y reduce su volumen empujándolo hacia el centro de la esfera hasta que alcanza una densidad suficiente (supercrítica) y se dispara el iniciador de neutrones para comenzar la reacción en cadena que da lugar a la explosión nuclear.

LA CATÁSTROFE NUCLEAR DE CHERNÓBIL




El 26 de abril de 1986 tuvo lugar una catástrofe sin precedente en la historia de la industrialización. El reactor nº 4 de la central nuclear de Chernóbil en Ucrania sufría un grave accidente con fusión del núcleo que provocó el lanzamiento de toneladas de material altamente radiactivo a la atmósfera. La cantidad de radiactividad desprendida es equivalente a 200 veces la que se liberó durante los bombardeos atómicos de Hiroshima y Nagasaki (considerados conjuntamente). Los elementos radiactivos expulsados a la atmósfera (entre otros: iodo 131, cesio 137 y 134, estroncio90 y plutonio 239) crearon masas de aire contaminado: la nube radiactiva. Esta, arrastrada por el viento, no sólo afectó a la zona próxima a la central sino que esparció su radiactividad por casi toda Europa. La nube radiactiva alcanzó incluso a España, especialmente a Cataluña y Baleares. Una parte importante de las emisiones de radiactividad (un 25%) se produjo en las 24 horas que siguieron a la explosión que tuvo lugar en el reactor; el resto fue emitido en el transcurso de los nueve días siguientes que duró el intenso incendio que se declaró. En la extinción del fuego y otras tareas de urgencia en los días inmediatos al accidente, intervinieron cerca de 800.000 personas (los llamados "liquidadores"). Estos, trabajaron apenas sin protección y sin que se controlara las elevadas dosis de radiación que recibían. Como confirman los datos proporcionados por los Gobiernos bielorruso, ucranio y ruso, el accidente de Chernóbil está ya cobrándose muchas víctimas entre los liquidadores. Según datos oficiales, más de 400.000 personas se han visto forzadas a dejar sus hogares. Otros muchos centenares de miles no han sido evacuados por falta de presupuesto. En general, la evacuación se realizó de forma ineficaz y con gran retraso. Así, la totalidad de la población de la franja de 30 Kms. alrededor de la central (la zona de exclusión) no fue evacuada por completo hasta el 21 de mayo de 1986. A pesar de ello, dentro del territorio de la antigua Unión Soviética, 9.000.000. de personas siguen viviendo en zonas altamente contaminadas. Una superficie de unos 160.000 Km2 (una cuarta parte de la extensión del Estado español, o el equivalente a tres veces Bélgica) ha quedado contaminada irreversiblemente con altísimos niveles de radiactividad. El peligro no ha pasado. Más de 100 toneladas de combustible nuclear y más de 400 kilos de plutonio (material altamente radiactivo) continúan en el interior de las ruinas del reactor accidentado. Para confinarlo y evitar la liberación de más radiactividad se tuvo que realizar una construcción de acero y hormigón de 50 metros de altura: el sarcófago. Construido apresuradamente, en condiciones muy difíciles, y sin las estructuras necesarias para soportar su carga extra, el sarcófago está en condiciones lamentables. Está dejando escapar radiactividad de forma continuada por sus 200 m2 de grietas, pero este problema es insignificante si lo comparamos con la radiactividad que se liberaría si algunas secciones del sarcófago se derrumbaran.




CONSECUENCIAS DE LA CATÁSTROFE Los efectos de la catástrofe de Chernóbil todavía se sienten por todo el continente europeo. Naciones Unidas calcula que el área contaminada es de 160.000 km2, lo que equivale a casi un tercio de la extensión del territorio del Estado español, o más de tres veces el tamaño de un país como Bélgica.

Los daños a la salud pública causados por la radiactividad que actualmente se conocen parece que sólo serán la punta del iceberg, puesto que muchas enfermedades pueden tardar décadas o incluso generaciones en manifestarse. La Organización Mundial de la Salud calcula que se producirán, sólo en territorio de la antigua Unión Soviética, más de 500.000 muertes en los próxi mos 10 a 15 años. En 1995, el Ministerio de Salud ucranio declaró que, desde 1989, se habían producido ya 125.000 víctimas mortales entre los afectados por Chernóbil aunque no se aclaró suficientemente las causas de defunción. Según estas fuentes, en 1993 y 1994, entre el 60 y el 70% de las defunciones tuvieron que ver con los efectos de Chernóbil. La combinación de vivir en una tierra contaminada y el consumo de alimentos afectados por la radiactividad está incrementando y agudizando los daños sobre la salud. Además de las víctimas mortales, ya mencionadas, y las malformaciones congénitas y deformaciones que, como consecuencia de las mutaciones, están apareciendo entre la población nacida después del accidente (los Niños de Chernóbil), los índices de diversas enfermedades están aumentando en todo el área afectada. El coste económico de la catástrofe se ha cifrado en más de 40 billones de pesetas. P. ej. el Gobierno de Bielorrusia destinó en 1995 el 13,5% de su Producto Interior Bruto a intentar paliar las consecuencias del accidente, aunque necesitaría al menos el 40% del mismo para cubrir todas sus necesidades ALGUNAS LECCIONES DE CHERNORBIL Como hemos visto, las consecuencias ecológicas, sanitarias y económicas de una catástrofe como la de Chernóbil son muy elevadas, con seguridad incalculables. El accidente de Chernóbil ha demostrado también que la energía nuclear es una amenaza que no conoce fronteras, ya que la radiactividad liberada a causa del accidente contaminó lugares situados a miles de kilómetros de la central siniestrada. Las autoridades ucranias reconocen la existencia de amplias zonas fuera del área de exclusión de 30 kms. de radio declarada alrededor de la central mucho más contaminadas radiactivamente que otras del interior de la misma.




NO NECESITAMOS LA ENERGÍA NUCLEAR Ningún reactor nuclear es seguro, da igual que su diseño sea soviético o de tipo occidental. La energía nuclear es intrínsecamente insegura. Los reactores nucleares que funcionan en Occidente tampoco son seguros. El siguiente accidente en gravedad, tras Chernóbil, ocurrió en 1979 en la central de Three Mile Island (Harrisburg, Estados Unidos), donde también se produjo una fusión del núcleo. En España, en 1989 nos libramos por muy poco de una tragedia similar en Tarragona, a causa del accidente acaecido en la central Vandellós-I, que obligó a su cierre definitivo. La energía nuclear sólo proporciona un 5% de la energía primaria que se consume en el mundo. Sin embargo, la energía, en su mayor parte se despilfarra. Está ampliamente demostrado que podemos ahorrar más de un 50% de la energía que se consume en la actualidad, sin que disminuya la calidad ni la cantidad de los servicios que la energía nos proporciona: calor, frío, iluminación, movimiento... No necesitamos más y más kilovatios-hora o termias, necesitamos aprovecharlos mejor. En Dinamarca, Austria, Estados Unidos y otros países se lleva a cabo desde hace años una planificación energética más racional basada en la eficiencia energética y las energías renovables: la verdadera energía limpia. Si esto se hiciera en España, en muy poco tiempo podrían cerrarse, sin ningún problema, todas las centrales nucleares, evitando así grandes riesgos, la generación de peligrosos residuos radiactivos y la continuación de un negocio altamente ruinoso que sobrevive a costa de la factura de la luz de todos los ciudadanos. EXPOSICIÓN "NIÑOS DE CHERNOBIL"

Esta exposición revela uno de los aspectos más duros de aquella tragedia pues muestra el efecto que la radiactividad liberada en el accidente de Chernóbil está produciendo entre la población infantil, en niños y niñas nacidos, muchos de ellos, varios años después del accidente. Estas fotos han sido mostradas anteriormente en varios países, como Bélgica, República Checa, Eslovaquia, Reino Unido... y llegaron a España en octubre de 1992, donde desde entonces se han expuesto ya en

muchos lugares gracias a las personas u organismos que se han ofrecido a colaborar con Greenpeace ayudando a su divulgación.

¿QUÉ ES UN REACTOR NUCLEAR?




Un reactor nuclear es un sistema que utiliza la fisión nuclear en cadena del uranio-235 de manera regulada y autosostenida para obtener un flujo neutrónico utilizable en estudios de caracterización de materiales

El reactor funcionó durante 30 años con una potencia máxima de 10KW,

En 1965 se produjo una modernización a una potencia máxima de operación de 100 KW y el núcleo del reactor fue cambiado de placas de uranio-23

Es un reactor de investigación, a diferencia de aquellos reactores diseñados para producir energía eléctrica o reactores de potencia.

Uso eficiente de la energía

Es imprescindible reducir la dependencia de nuestra economía del petróleo y los combustibles fósiles. Es una tarea urgente, según muchos de los estudiosos del ambiente, porque la amenaza del cambio climático global y otros problemas ambientales son muy serios y porque, a medio plazo, no podemos seguir basando nuestra forma de vida en una fuente de energía no renovable que se va agotando. Además esto lo debemos hacer compatible, por un deber elemental de justicia, con lograr el acceso a una vida más digna para todos los habitantes del mundo.

Para lograr estos objetivos son muy importantes dos cosas:

Por una parte aprender a obtener energía, de forma económica y respetuosa con el ambiente, de las fuentes alternativas de las que hemos hablado en páginas anteriores.

Pero más importante aún, es aprender a usar eficientemente la energía. Usar eficientemente la energía significa no emplearla en actividades innecesarias y conseguir hacer las tareas con el mínimo consumo de energía posible. Desarrollar tecnologías y sistemas de vida y trabajo que ahorren energía es lo más importante para lograr un auténtico desarrollo, que se pueda llamar sostenible. Por ejemplo, se puede ahorrar energía en los automóviles, tanto construyendo motores más eficientes, que empleen menor cantidad de combustible por kilómetro, como con hábitos de conducción más racionales, como conducir a menor velocidad o sin aceleraciones bruscas.

Técnicas de ahorro de energía

Las luces fluorescentes, que usan la cuarta parte de la energía que consumen las incandescentes; el mejor aislamiento en los edificios o los motores de automóvil de bajo consumo son ejemplos de nuevas




tecnologías que han influido de forma muy importante en el ahorro de energía. Entre las posibilidades más interesantes de ahorro de energía están:

Cogeneración

Se llama cogeneración de energía a una técnica en la que se aprovecha el calor residual. Por ejemplo utilizar el vapor caliente que sale de una instalación tradicional, como podría ser una turbina de producción de energía eléctrica, para suministrar energía para otros usos. Hasta ahora lo usual era dejar que el vapor se enfriase, pero en esta técnica, con el calor que le queda al vapor se calienta agua, se cocina o se usa en otros procesos industriales. Esta técnica se emplea cada vez más en industrias, hospitales, hoteles y, en general, en instalaciones en las que se produce vapor o calor, porque supone importantes ahorros energéticos y por tanto económicos, que compensan las inversiones que hay que hacer para instalarla.

Aislamiento de edificios

Se puede ahorrar mucha energía aislando adecuadamente las viviendas, oficinas y edificios que necesitan calefacción o aire acondicionado para mantenerse confortables. Construir un edificio con un buen aislamiento cuesta más dinero, pero a la larga es más económico porque ahorra mucho gasto de calefacción o de refrigeración del aire. En chalets o casas pequeñas medidas tan simples como plantar árboles que den sombra en verano o que corten los vientos dominantes en invierno, se ha demostrado que ahorran entre un 15% a un 40% del consumo de energía que hay que hacer para mantener la casa confortable.

Ahorro de combustible en el transporte

En todo el mundo los automóviles, especialmente, junto a los demás medios de transporte, son los principales responsables del consumo de petróleo y de la contaminación y del aumento de CO2en la atmósfera. Por esto, cualquier ahorro de energía en los motores o el uso de combustibles alternativos que contaminen menos, tienen una gran repercusión.

Las mejoras en el diseño aerodinámico de los automóviles, su disminución de peso y las nuevas tecnologías usadas en los motores permiten construir ya, automóviles que hacen 25 km por litro de gasolina y se están probando distintos prototipos que pueden hacer 40 km y más por litro.

También se están construyendo interesantes prototipos de coches que funcionan con electricidad, con metanol o etanol o con otras fuentes de energía alternativas que contaminan menos y ahorran consumo de petróleo. Los coches eléctricos pueden llegar a ser interesantes cuando sus costos y rendimientos sean competitivos, pero siempre que usen electricidad producida por medios limpios. Si consumen electricidad producida en una central térmica, generan más contaminación que un coche de gasolina. Por esto sólo interesan coches eléctricos que consuman electricidad producida con gas o, mejor, con energía solar o hidrógeno.




El uso de hidrógeno como combustible es especialmente interesante. Los científicos están estudiando la manera de producirlo con ayuda de células fotovoltaicas cuya electricidad se usa para descomponer el agua por electrólisis en hidrógeno y oxígeno. Después el hidrógeno se usa como combustible en el motor del coche. Vuelve a unirse con el oxígeno en una reacción que produce mucha energía, pero que no contamina prácticamente nada pues regenera vapor de agua, no forma CO2 ni óxidos de azufre, y los pocos óxidos de nitrógeno que se forman son fáciles de controlar. Por ahora se han construido algunos prototipos, pero todavía sus costos y sus prestaciones no son suficientemente buenos para comercializarlos.

Sin duda, el futuro del transporte irá por combustibles alternativos y motores que consuman menos, pero además del avance tecnológico, es necesario que la legislación favorezca la implantación de los nuevos modelos y que se cree un estado de opinión entre los consumidores de vehículos que favorezca la venta de los coches que ahorren energía.

Industrias y reciclaje

En los países industriales la industria utiliza entre la cuarta parte y un tercio del total de energía consumido en el país. En los últimos años se ha notado un notable avance en la reducción del consumo de energía por parte de las industrias. Las empresas se han dado cuenta de que una de las maneras más eficaces de reducir costos y mejorar los beneficios es usar eficientemente la energía.

Reciclar las materias primas es una de las maneras más eficaces de ahorrar energía. Aproximadamente las tres cuartas partes de la energía consumida por la industria se usa para extraer y elaborar las materias primas. Si los metales se sacan de la chatarra sólo se necesita una fracción de la energía empleada para extraerlos de los minerales. Así por ejemplo, reciclar el acero emplea sólo el 14% de la energía que se usaría para obtenerlo de su mena. Y en el caso del aluminio la energía empleada para reciclarlo es sólo el 5% de la que se usaría para fabricarlo nuevo.

Ahorro de energía en el mundo En los países desarrollados, el consumo de energía en los últimos veinte años, no sólo no ha crecido como se había previsto, sino que ha disminuido. Las industrias fabrican sus productos empleando menos energía; los aviones y los coches consumen menos combustible por kilómetro recorrido y se gasta menos combustible en la calefacción de las casas porque los aislamientos son mejores. Se calcula que desde 1970 a la actualidad se usa un 20% de energía menos, de media, en la generación de la misma cantidad de bienes. En cambio en los países en desarrollo, aunque el consumo de energía por persona es mucho menor que en los desarrollados, la eficiencia en el uso de energía no mejora. Sucede esto, entre otros motivos, porque muchas veces las tecnologías que implantan son anticuadas.




¿Qué son las energías limpias?

La disponibilidad energética de las fuentes de energía renovable es mayor que las fuentes de energía convencionales, sin embargo su utilización es escasa.

El desarrollo de la tecnología, el incremento de la exigencia social y los costos más bajos de instalación y rápida amortización, están impulsando un mayor uso de las fuentes de energía de origen renovable en los últimos años.

De igual modo, el cuestionamiento del modelo de desarrollo sostenido y su cambio hacia un modelo de desarrollo sostenible, implica una nueva concepción sobre la producción, el transporte y el consumo de energía.

En este modelo de desarrollo sostenible, las energías de origen renovable, son consideradas como fuentes de energía inagotables, y con la peculiaridad de ser energías limpias, con las siguientes características: suponen un nulo o escaso impacto ambiental, su utilización no tiene riesgos potenciales añadidos, indirectamente suponen un enriquecimiento de los recursos naturales y son una alternativa a las fuentes de energía convencionales, pudiendo sustituirlas paulatinamente.

ENERGIA SOLAR

Recibe el nombre de energía solar aquella que proviene del aprovechamiento directo de la radiación del sol, y de la cual se obtiene calor y electricidad. El calor se obtiene mediante colectores térmicos, y la electricidad a través de paneles fotovoltaicos.

En los sistemas de aprovechamiento térmico el calor recogido en los colectores solares puede destinarse a satisfacer numerosas necesidades, como por ejemplo: obtención de agua caliente para consumo doméstico o industrial, o bien para fines de calefacción, aplicaciones agrícolas, entre otras.

Los paneles fotovoltaicos, que constan de un conjunto de celdas solares, se utilizan para la producción de electricidad, y se perfilan como una adecuada solución para el abastecimiento eléctrico en las áreas rurales. La electricidad obtenida mediante los sistemas fotovoltaicos puede utilizarse en forma directa, o bien ser almacenada en baterías para utilizarla durante la noche.




La energía solar, además de ser renovable y no contaminar el Medio Ambiente, es una energía muy abundante en España. Su utilización contribuye a reducir el efecto invernadero producido por las emisiones de CO2 a la atmósfera, así como el cambio climático provocado por el efecto invernadero. Además, con su difusión y promoción todos colaboramos a que en el futuro se aproveche también el Sol en otras escuelas y edificios

La energía del sol produce calor y hace posible que el hombre la utilice en forma directa mediante distintos elementos, es así como tenemos:

Colectores solares: Absorben la radiación solar transfiriendo su energía calorífica al agua, que está almacenada en tubos, calentándola. Celdas Fotovoltaicas: El sol también emite radiaciones electromagnéticas, las cuales son aprovechadas por un sistema llamado fotovoltaico, el cual transforma estas radiaciones en energía eléctrica. Este sistema se utiliza en viviendas rurales que se encuentran muy alejadas, como también en los satélites artificiales que giran alrededor de la Tierra. También se utilizan grandes espejos curvos, los que concentran calor sobre superficies pequeñas, transmitiéndolo al agua almacenada en tanques para generar vapor de agua y ser usado en centrales termoeléctricas en vez de calentar agua a través de la combustión de combustibles fósiles (petróleo, carbón o gas).

BIOMASA

La diversidad biológica, es decir, la variabilidad de la vida en la tierra, es el elemento fundamental para la capacidad de la biosfera de seguir proporcionándonos los bienes y servicios ecológicos y es por este motivo, la póliza de seguro de supervivencia

El 54% de la energía primaria de origen renovable en la UE procede de la madera

Cuando hablamos de biomasa, nos estamos refiriendo a la energía que se produce al quemar leña, desechos forestales y agrícolas (ramas, hojas, cortezas).

Se usa para producir energía calorífica. La leña se cosecha cortándola con hachas o motosierras manuales. Antes de usarla sólo se somete al proceso de secado.

También se usa para producir carbón vegetal por medio de un proceso de transformación que ocupa entre 6 a 12 toneladas de leña para producir 1 tonelada de carbón vegetal.

http://www.energias-renovables.com/index.asp

http://www.energias-renovables.com/index.asp




Es un recurso natural renovable, pero se requiere una adecuada explotación y renovación del bosque para evitar que se agote. Su combustión es contaminante

En teoría, la madera es un recurso renovable, siempre y cuando se siembre un árbol nuevo, cada vez que otro árbol se corta. En la práctica, la leña se torna más y más escasa, porque la gente la quema a más velocidad de la que crece. En muchas áreas rurales del trópico, las mujeres con frecuencia se ven obligadas a caminar varias horas al día para recoger suficiente leña para cocinar. La tala de árboles, con frecuencia, hace que el suelo se seque y se pierda, creando nuevos desiertos donde ya no podrán crecer árboles.

Del total de la biomasa consumida, un 94% se destina a la producción de calor y un 6% a la producción de electricidad.

PÉRDIDA DE LA MASA VEGETAL

Para reducir el impacto ambiental que produce la explotación a gran escala de la masa vegetal con fines energéticos, se han dictado leyes y normativas para regular su uso y preservación.

También se están haciendo esfuerzos para enseñar su explotación racional a los sectores más pobres de

la población, los cuales cortan de modo indiscriminado árboles y arbustos sin ninguna precaución reforestadora. Uno de los medios para evitar el impacto ambiental antes mencionado, es mejorar la calidad de vida de los sectores de bajos recursos, dándoles accesos al uso de otros energéticos (electricidad o gas), para satisfacer sus necesidades básicas de energía.

Hasta ahora, la eficiencia en el consumo de la energía para disminuir el derroche, sistemas de reciclaje y tratamiento de residuos tóxicos, son algunas de las alternativas más eficaces para minimizar el impacto global que produce el uso de la energía en el planeta.

Consumo (Ktep) %

1.999 2000 2.000 Hogares 1.992 1.992 52,5% Pasta y papel 686 686 18,1% Madera, muebles y corcho 423 439 11,6% Alimentación bebidas y tabaco 277 282 7,4% Cerámicas, cementos y yesos 130 130 3,4% Química 13 64 1,7% Otros 178 198 5,2%

País Producción en 2000 (millones de tep)

Francia 9.8

Suecia 8.3

Finlandia 7.5

Alemania 5.0

Italia 4.6

España 3.6

Austria 3.0

Otros países UE

5.5

Total 47.3




Total 3.702 3.792 100%

Por sectores, el doméstico representa más de la mitad del consumo, seguido de la industria

papelera con el 18%. Considerando los distintos tipos de biocombustibles utilizados, el primer

lugar lo ocupan las leñas y astillas (50%), seguido de lejías negras (15%), serrines y virutas

(12%), orujo de aceituna (8%), cortezas (7%) y carbón vegetal (3%).

Los cultivos energéticos y los residuos agrícolas herbáceos representan la mayor parte del consumo

ENERGÍA EOLICA

La energía eólica se considera una forma indirecta de energía solar, puesto que el sol, al calentar las masas de aire, produce un incremento de la presión atmosférica y con ello el desplazamiento de estas masas a zonas de menor presión. Así se da origen a los vientos como un resultado de este movimiento, cuya energía cinética puede transformarse en energía útil, tanto mecánica como eléctrica.

La energía eólica, transformada en energía mecánica ha sido históricamente aprovechada, pero su uso para la generación de energía eléctrica es más reciente, existiendo aplicaciones de mayor escala desde mediados de la década del 70 en respuesta a la crisis del petróleo y a los impactos ambientales derivados del uso de combustibles fósiles.

Una de las características de este recurso es su condición aleatoria y variable, por cuanto depende de condiciones atmosféricas. Esto lleva a que se requieran exhaustivas mediciones como condición previa para el desarrollo de proyectos destinados a su aprovechamiento. En términos generales se distinguen cuatro escalas de aplicaciones de la energía eólica con fines de generación eléctrica:

Sistemas eólicos a gran escala, conectados a la red eléctrica, también denominados parques eólicos. Potencias superiores a 1 MW

Tipo de biomasas Ktep %

Residuos forestales 459 7,5

Residuos agrícolas leñosos 357 6,8

Residuos agrícolas herbáceos 1350 22,5

Residuos agroindustriales 500 8,3

Cultivos energéticos 3.350 56,8

Total 6.016 100




Sistemas medianos, utilizados para abastecer pequeños poblados, que requieren sistemas de respaldo por medio de generadores diesel. Potencias superiores a 100 kW e inferiores a 1 MW Sistemas pequeños, utilizados para abastecer pequeñas comunidades, que constan de una turbina eólica, una generador diesel de respaldo y un banco de baterías. Potencias superiores a 1 kW e inferiores a 100 kW Sistemas individuales por vivienda, que constan básicamente de una turbina eólica y baterías para el almacenamiento de energía. Potencias inferiores a 1kW.

La energía eólica se obtiene de las corrientes de aire (viento), el viento es energía en movimiento y éste movimiento es posible trasladarlo a otros elementos.

La energía eólica se ha utilizado desde hace más de 3.000 años, para mover barcos a vela o molinos para moler grano y extraer agua de los pozos.

Hoy en día, con mejores materiales, diseños e ingeniería más sofisticada, se construyen centrales eoloeléctricas en las cuales la energía del viento se transforma en electricidad. Estas centrales están formadas por una gran cantidad de molinos de viento colocados en grupos, denominadas granjas eólicas

ENERGIA GEOTERMICA

La energía geotérmica corresponde a la energía calorífica contenida en el interior de la tierra,

que se transmite por conducción térmica hacia la superficie, la cual es un recurso parcialmente renovable y de alta disponibilidad. El conjunto de técnicas utilizadas para la exploración, evaluación y explotación de la energía interna de la tierra se conoce como geotermia.

Un campo geotérmico es fundamentalmente un depósito natural de agua a alta presión y temperatura, bajo la corteza de la tierra. Los elementos esenciales que determinan su conformación son:

sea muy profundo. Esta fuente de calor puede producirse por la actividad volcánica o por la




interacción entre dos placas tectónicas.

de la reserva

impermeable, favoreciendo la conservación del calor y de la presión de la reserva. tiene distintas aplicaciones, entre las que se cuentan:

En el interior de nuestro planeta existen temperaturas muy elevadas que alcanzan los 3000 a 4000 °C produciéndose el denominado Magma. Éste, al tratar de salir choca con el agua subterránea la que es calentada por el Magma, pudiendo llegar hasta los 200 °C. Entonces el agua o vapor brotan hacia la superficie y aparecen los Géiseres y las fuentes termales o las fumarolas.

Eso es lo que se llama Energía Geotérmica, el poder del agua, aprisionada en el fondo de la tierra, que irrumpe, al igual que el líquido de una tetera en ebullición.

BIOGAS Por el simple proceso químico de fermentación (pudrimiento) de residuos orgánicos como el estiércol, hojas, cáscaras, etc.; se libera una cantidad de gases denominado biogás.

Con tecnologías apropiadas, el biogás se puede transformar en otros tipos de energía, como calor, electricidad o energía mecánica.

El biogas también se puede producir en plantas biogasificadoras, colocando los residuos orgánicos mezclados con el agua en un gran recipiente cerrado (digestor), donde se produce la fermentación por medio de bacterias anaeróbicas.

ENERGIA MAREOMOTRIZ

Los océanos albergan energías de nivel incalculable que apenas aprovechamos. Realmente, sólo existe una cuarta parte del planeta que no está cubierta de agua, las otras tres partes guardan recursos energéticos de gran valor si supiéramos aprovecharlas; y no sólo de tipo energético, también recursos animales, minerales o vegetales.




Se estima que en el siglo XXI la mayor parte de la energía que consuma la humanidad será extraída de los océanos. Actualmente apenas está explotada; las investigaciones se centran sobre todo en las mareas y el oleaje, tanto una como otra ofrece expectativas, no en vano son fuentes permanentes con gran potencial y además 100% renovables, aunque es la energía por mareas la que podría dar el mejor rendimiento con menores complicaciones técnicas.

¿Por qué se producen las mareas?... Las mareas es el primer punto de atención de las posibles energías marinas explotables. Como se sabe, son producidas por la Luna debido a la atracción que su masa y proximidad a la Tierra ejerce sobre todos los objetos que ésta contiene. Sin embargo, el agua por su fácil movilidad es afectada en mayor medida, provocando la elevación del nivel del mar cíclicamente en aquellas regiones de la Tierra por donde pasa nuestro satélite, que según el punto geográfico puede ser de sólo unos pocos centímetros hasta varios metros; la inclinación de la Tierra también afecta a estas variaciones. Durante todo el año se produce el ciclo de las mareas (dos pleamares y dos bajamares cada 24 horas) y son perfectamente predecibles.

La tecnología para aprovechar las mareas se basa en el sistema utilizado en los embalses de río.

¿Cómo se aprovecha la energía de las mareas?...

La tecnología para aprovechar las mareas se basa en el sistema utilizado en los embalses de los ríos. Como se sabe, estos embalses se ubican en lugares apropiados para almacenar el agua a la mayor altura posible, de forma que millones de litros de agua obligue a salir a ésta por un único orificio practicado en la parte mas baja del embalse, produciéndose un chorro a gran presión que mueve las palas de una turbina para generar energía eléctrica. Este sistema es sumamente eficaz y es utilizado generalizadamente, aunque genera otros problemas de carácter social y ecológico, como los desplazamientos de población allí donde se ubique, o la inundación de zonas que puede albergar recursos naturales de importancia.

Por su parte, los embalses construidos en el mar, denominadas centrales mareomotrices, pueden ser una alternativa ideal con menor coste ecológico. El sistema, como se dijo, se basa en una variante del descrito para los embalses de los ríos. El objetivo es retener el agua de las mareas cuando comienzan a subir, y mantenerlas cuando comiencen a descender hasta que hayan alcanzado su mínimo. La energía potencial del agua acumulada es empleada para mover las turbinas, al estilo del embalse de río, haciéndolas pasar por un conducto estrecho que le da una alta presión.

Existen algunas diferencias técnicas entre las centrales mareomotrices y las de río. En las de río se utilizan lugares que permiten concentrar el agua, y considerables alturas para darle presión con un menor espacio de terreno. En las mareomotrices, sin embargo, la altura está




determinada por el máximo nivel que adquiere la marea, porque una altura mayor sería absolutamente inútil. Para compensar este problema, se edifican los embalses en anchura, con objeto de disponer de un volumen potencial similar; esto implica realizar construcciones de

varios cientos de metros de ancho.

La instalación mareomotriz pose una serie de compuertas accionadas por motores gobernadas desde una central, que permiten inundar los embalses cuando la marea sube. Cuando ésta ha llegado a su límite superior las compuertas se cierran reteniendo el agua en su interior, el cual es soltada durante la bajamar a través de unos conductos mucho más pequeños que le inciden alta presión, y en el cual se encuentran instaladas unas turbinas

generadoras de electricidad. Lógicamente, en estos embalses al existir menor altura, según el principio de Pascal el agua saldrá a menor velocidad que en un embalse de río, sin embargo esta compensado por la superficie, que al ser mayor permite instalar también un número superior de turbinas, que combinadas pueden igualar a la energía producida por el embalse de río, e incluso superarla, pues así como en un río estamos limitados por la altura máxima que podríamos construir, en el mar esta limitación sólo la marca el coste de las instalaciones.

La energía de las olas... Otra forma de energía marina que podría ser aprovechable es la del oleaje, aunque todavía en estudio. El principio para su explotación estaría centrado en la disposición de una gran red de boyas flotantes, los cuales tendrían la facultad de girar alrededor de unos ejes fijos. Cuando el oleaje golpease estas boyas las empujaría hacia atrás, recuperando por si mismas la posición inicial cuando la ola hubiese pasado. Cada boya tendría acoplado un generador que aprovecharía el movimiento de la boya para convertirlo en electricidad.

Así como la central maremotriz tiene excelentes expectativas, el sistema de oleaje presenta dificultades, algunas de importancia. Hay que tener en cuenta que el oleaje no es un fenómeno estable; además, por debajo de determinado nivel de olas la generación de energía podría ser nula. El mismo problema podría darse por exceso, si la amplitud de las olas es excesiva podría dañar los dispositivos. Estas limitaciones no permiten pensar en una aplicación práctica, por lo que cabe estimar que solamente tendría interés en determinadas zonas, donde existen condiciones estables para su utilización.

Agotamiento de recursos naturales

Desde hace algunos años, en el mundo hay mayor conciencia de la necesidad de preservar los recursos energéticos naturales no renovables. Para ello, se han implementado grandes campañas para educar a los grandes y pequeños consumidores de energía (por ejemplo: sector

Ilustración de las turbinas de una central maremotriz




industrial, transporte y residencial), en el Uso Eficiente de la Energía. También se están desarrollando estudios y experimentos que permitan masificar en un futuro no lejano, el uso de fuentes de energía renovables, a través de los sistemas de energías no convencionales (solar, eólica, oceánica, geotérmica, etc.).

La hidroelectricidad, al igual que la energía eólica y solar, es un recurso energético "limpio" y renovable, cuyo adecuado aprovechamiento no produce trastornos ecológicos y se utiliza como importante recurso energético en casi todos los países del mundo.

La potencia obtenida a través de los recursos hidráulicos depende del volumen de agua que fluye por unidad de tiempo y de la altura de caída de ésta.

Una central hidroeléctrica es un conjunto de obras destinadas a convertir la energía cinética y potencial del agua, en energía utilizable como es la electricidad. Esta transformación se realiza a través de la acción que el agua ejerce sobre una turbina hidráulica, la que a su vez le entrega movimiento rotatorio a un generador eléctrico.

Las Energías renovables en la Unión Europea

Potencia eólica instalada en la Unión Europea Alemania 4.440 Italia 227 Finlandia 38 Dinamarca 1.761 Suecia 197 Austria 33 España 1.495 Grecia 79 Francia 24 Holanda 406 Irlanda 73 Luxemburgo - Reino Unido 351 Portugal 60 Bélgica -

Superficie de captación solar instalada en la UE (1998)

Alemania 2.630 Dinamarca 294 Suecia 150 Grecia 2.493 Italia 250 Finlandia 90 Austria 1.884 Portugal 215 Bélgica 18 Francia 655 Reino Unido 207 Luxemburgo - España 341 Holanda 206 Irlanda -

Enlaces

energia 9 2012

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