ENERGÍAS CONVENCIONALES Y ALTERNATIVAS

Transcripción

1 Departamento de Ciencias y Tecnología Saint Gaspar College MISIONEROS DE LA PRECIOSA SANGRE Formando Personas Íntegras Profesor Gonzalo Herrera ENERGÍAS CONVENCIONALES Y ALTERNATIVAS QUÉ ES LA ENERGÍA? Es la capacidad que poseen los cuerpos o sistemas para realizar un trabajo a través de la manifestación de una fuerza. La energía se transfiere de un cuerpo a otro. Hay distintos tipos de energía (térmica, eléctrica, lumínica, química, etc.) y muchas veces un tipo de energía se puede transformar en otro. NOMBRE DEL ALUMNO(A): CURSO:

2 FUENTES DE ENERGIA CONVENCIONALES PETRÓLEO: La palabra petróleo proviene del latín "petroleum", que significa "aceite de piedra". En sí es un aceite mineral natural, constituido por una mezcla de hidrocarburos y otros compuestos orgánicos. El petróleo se emplea como fuente de energía pero también como materia prima de producción de derivados. Se transporta a través de oleoductos o barcos petroleros desde los yacimientos hasta las refinerías. Los diferentes derivados del petróleo se distribuyen en tranques o en camiones cisterna a las estaciones de servicio o depósitos de industrias. Las principales Desventajas del Petróleo: Extracción: Derrames al extraerlo. Puede ser quemado en los pozos en el mar o en la tierra. Esto libera a la atmósfera sustancias contaminantes: hollín, monóxido de carbono, dióxido de carbono y óxido de azufre. Transporte: Derrames productos de accidentes. Provocando mortalidad de organismos. Consumo: La combustión de sus derivados (gasolina, bencina, parafina, petróleo diesel, etc.) genera gran cantidad de monóxido de carbono y dióxido de carbono, que forman parte del smog y generan el efecto invernadero. GAS NATURAL: El término gas natural se aplica hoy en sentido estricto a las mezclas de gases combustibles hidrocarburos o no, que se encuentran en el subsuelo donde en ocasiones aunque no siempre, se hallan asociados con petróleo líquido. Tiene el mismo origen que el petróleo y suele encontrarse junto a él o en yacimientos próximos o en bolsas aisladas. La necesidad de nuevas fuentes energéticas hizo descubrir nuevos yacimientos que poseían enormes reservas de gas natural. Pero seguía existiendo el problema de su transporte y almacenamiento. Este problema quedó resuelto mediante la creación de la cadena del gas natural licuado (GNL). Es el combustible natural más limpio en términos de contaminación: Produce la menor cantidad de CO 2 por unidad energética de todos los combustibles. No contiene azufre, por tanto no aparece SO 2 en la combustión. No se producen partículas sólidas. La tecnología desarrollada para la combustión del gas natural disminuye la formación de óxidos de nitrógeno. En todas sus aplicaciones industriales el rendimiento es elevado con lo que disminuye el consumo de energía primaria. 2

3 CARBÓN: Es el combustible fósil más abundante. Se encuentra en algunas zonas de la corteza terrestre de donde se atrae mediante trabajos de minería a cielo abierto o en galerías subterráneas. El carbón es un término muy general que engloba a gran variedad de minerales ricos en carbono. Actualmente se utiliza para la producción eléctrica, la industria siderúrgica y la calefacción. Se emplean sobre todo en centrales térmicas para generar energía eléctrica y en la industria siderúrgica para producir acero. ENERGÍA HIDROELÉCTRICA: La energía hidráulica se obtiene de la caída del agua desde una cierta altura, hasta un nivel más bajo. Esto provoca el movimiento de ruedas hidráulicas o turbinas. De esta forma de energía se puede derivar la hidroelectricidad, que es un recurso natural disponible en aquellas zonas que presentan suficiente cantidad de agua disponible. Ventajas No emite gases de efecto invernadero ni provoca lluvia ácida. No hay que emplear sistemas de refrigeración o calderas. Almacena el agua para utilizarla en los regadíos. Permite la realización de actividades de recreo. Regula el caudal, lo que evita inundaciones. Las aves habitan en los pantanos. Desventajas Las presas obstaculizan a algunas especies de peces cuando remontan los ríos para desovar. El agua embalsada no tiene las mismas condiciones de salinidad, gases disueltos, temperatura, nutrientes y propiedades que la que fluye por el río. Los sedimentos se acumulan en el embalse empobreciendo de nutrientes el resto del río. La construcción de pantanos exige el traslado de pueblos enteros. Provoca un deterioro en el medio ambiente natural. 3

4 ENERGÍA TERMOELÉCTRICA: Es producida mediante la combustión de carbón, petróleo o gas natural, las centrales termoeléctricas producen energía. Independientemente de cuál sea el combustible utilizado, el funcionamiento de estas centrales es casi el mismo. Las únicas diferencias consisten en el tratamiento previo que sufre el hidrocarburo antes de ser llevado a la caldera y el diseño de las turbinas, el cual varía según el tipo de fósil empleado. Ventajas Desventajas La inversión inicial y los costos operativos de las centrales termoeléctricas son menores en relación a otros tipos de generación. Por lo anterior, la recuperación del capital se da en un tiempo menor en relación a otras formas de producción. El tiempo de desarrollo del proyecto es mínimo, ya que toma entre 6 meses a dos años desde el inicio de la construcción de la central hasta que ella esté completamente operativa. Las centrales termoeléctricas pueden ser instaladas cerca de los centros de consumo (a diferencia de las hidroeléctricas, cuya ubicación depende de la disponibilidad de aguas). No son afectadas en tiempos de sequía. El uso de combustibles fósiles genera emisiones de gases que contribuyen al efecto invernadero y producción de lluvia ácida. Las emisiones térmicas y de vapor que generan alteran el microclima de la zona. Las reservas de combustibles fósiles son limitadas. Existe una tendencia mundial al aumento en los precios de este tipo de combustibles. 4

5 FUENTES DE ENERGIA NO CONVENCIONALES O ALTERNATIVAS ENERGÍA EÓLICA Es aquella producida por el movimiento de los vientos. Esta forma de energía se utiliza hace muchos años; desde el pasado han existido los molinos de viento conectados con una piedra grande, la que al girar muele y tritura el trigo. De este modo se obtenía antiguamente la harina. Actualmente, la energía eólica se utiliza para obtener agua por bombeo de los pozos, además, permite obtener energía eléctrica. En las centrales eólicas existen varias hélices que se mueven gracias al viento. El movimiento genera energía cinética, la cual se transforma en energía eléctrica por medio de un generador eléctrico. La energía eólica es una energía procedente del viento y es una de las primeras tecnologías conocidas por el hombre; antes de instalar una central eólica es necesario hacer pruebas, buscar los lugares mas apropiados donde existan corrientes de vientos constantes, alturas con respecto al nivel del mar estos factores son los que determinan su instalación. Ventajas: No contamina, es inagotable y evita el cambio climático. No afecta a las Características fisicoquímicas del suelo o su erosión habilidad. No produce ningún tipo de alteración sobre los acuíferos. No genera gases tóxicos, no, no contribuye al efecto invernadero ni destruye la capa de ozono y tampoco crea lluvia ácida. LA ENERGÍA SOLAR Desventajas: La energía que procede del Sol, se utiliza para dos fines: como sistema de calentamiento o para producir energía eléctrica. La generación de electricidad a partir de la energía del Sol se produce en centrales solares térmicas y en centrales fotovoltaicas. La energía solar también puede convertirse directamente en energía eléctrica mediante la utilización de células fotovoltaicas. Al llegar los rayos del Sol a estas células se producen pequeñas corrientes eléctricas. Las células se conectan unas junto a otras formando grandes paneles solares, de forma que la suma de las pequeñas corrientes individuales da lugar a un valor significativo de la corriente. Se necesita fabricar máquinas grandes y caras. Debido a las características de su emplazamiento, produce un impacto visual inevitable sobre el paisaje. El giro del rotor del molino ocasiona ruido en las proximidades. Las aves corren el riesgo de impactar contra las palas de los molinos. Varios paneles unidos constituyen una placa solar, la cual se conecta a una batería para poder disponer de la electricidad en cualquier momento. Ventajas: La Energía Solar es una energía renovable que entrega una manera sustentable de energía ambientalmente limpia y más segura. Desventajas: La implementación de este tipo de energía en la actualidad significa altísimos desembolsos de dinero. 5

6 ENERGÍA GEOTÉRMICA Proviene del centro de la Tierra y se libera como energía Calórica. El calor que se libera en este tipo de energía derrite las rocas y además calienta las aguas subterráneas, provocando vapor de agua, el que está a una presión tal, que al hacerlo pasar por un generador es capaz de producir energía eléctrica. Es una fuente de energía renovable ligada a volcanes, géiseres, aguas termales y zonas tectónicas geológicamente recientes, es decir, con actividad en los últimos diez o veinte mil años en la corteza terrestre. "La actividad volcánica sirve como mecanismo de transporte de masa y energía desde las profundidades terrestres hasta la superficie. Se relaciona con dos tipos de recursos explotables por el ser humano: la energía geotérmica y algunos tipos de yacimientos minerales. La geotermia es una alternativa energética que debería incrementarse, aprovechando en diferentes procesos, como en cascada, el agua cada vez menos caliente que se saca del subsuelo. Podría usarse en procesos industriales la energía que desprende el líquido a alta temperatura, agua menos caliente en algunos tratamientos textiles o de la industria de alimentos y tibia para llevarla a balnearios sin necesidad de utilizar combustibles. En Chile estas formas de energía natural se pueden apreciar en los volcanes existentes en el Sur del país, en los géiseres o fumarolas del Norte, y otros arroyos o aguas calientes. Estos lugares de Chile se usan con fines medicinales y turísticos. ENERGÍA DE LA BIOMASA Se entiende por biomasa al conjunto de materia orgánica renovable de origen vegetal, animal o procedente de la transformación natural o artificial de la misma. La energía de la biomasa corresponde entonces a toda aquella energía que puede obtenerse de ella, bien sea a través de su quema directa o su procesamiento para conseguir otro tipo de combustible tal como el biogás o los biocombustibles líquidos. La energía de la biomasa proviene en última instancia del sol. Mediante la fotosíntesis el reino vegetal absorbe y almacena una parte de la energía solar que llega a la tierra; las células vegetales utilizan la radiación solar para formar sustancias orgánicas a partir de sustancias simples y dióxido de carbono (CO 2) presente en el aire. El reino animal incorpora, transforma y modifica dicha energía. En ambos procesos de transformación se generan subproductos que no tienen valor para la cadena nutritiva o no sirven para la fabricación de productos de mercado, pero que pueden utilizarse como combustible en diferentes aprovechamientos energéticos. 6

7 ENERGÍA MAREOMOTRIZ La energía mareomotriz se produce gracias al movimiento generado por las mareas, esta energía es aprovechada por turbinas, las cuales a su vez mueven la mecánica de un alternador que genera energía eléctrica, finalmente este último esta conectado con una central en tierra que distribuye la energía hacia la comunidad y las industrias. Al no consumir elementos fósiles ni tampoco producir gases que ayudan al efecto invernadero. Se le considera una energía limpia y renovable. Dentro de sus ventajas el ser predecible y tener un suministro seguro con potencial que no varía de forma trascendental anualmente, solo se limita a los ciclos de marea y corrientes. La instalación de este tipo de energía se realiza en ríos profundos, desembocaduras (estuarios) de río hacia el océano y debajo de este ultimo aprovechando las corrientes marinas. La podemos encontrar en zonas tropicales se obtiene por la diferencia de temperaturas entra las aguas profundas y las cercanas a la superficie marina. ENERGÍA NUCLEAR La energía nuclear es la energía que se obtiene al manipular la estructura interna de los átomos. Se puede obtener mediante la división del núcleo (fisión nuclear) o la unión de dos átomos (fusión nuclear). Generalmente, esta energía (que se obtiene en forma de calor) se aprovecha para generar energía eléctrica en las centrales nucleares, aunque se puede utilizar en muchas otras aplicaciones. Ventajas: Relación entre la cantidad de combustible utilizado y la energía obtenida. Al ser una alternativa a los combustibles fósiles, se evita el problema del calentamiento global. Actualmente la generación de energía eléctrica se realiza mediante reacciones de fisión nuclear, pero si la fusión nuclear fuera practicable, ofrecería las siguientes ventajas: Obtendríamos una fuente de combustible inagotable. Evitaríamos accidentes en el reactor por las reacciones en cadena que se producen en las fisiones. Los residuos generados son mucho menos radiactivos. Desventajas: El principal inconveniente y lo que la hace más peligrosa es que seguridad en su uso recae sobre la responsabilidad de las personas. Decisiones irresponsables pueden provocar accidentes en las centrales nucleares. Se puede utilizar con fines militares. A nivel civil, uno de los principales inconvenientes es la generación de residuos nucleares los que tardan muchísimos años en perder su radioactividad y peligrosidad. Fuentes: Ministerio de Energía, Gobierno de Chile. E. HOWAR El empleo de la energía. Ediciones Omega. J. SATCHWELL. Como funciona la energía. Editorial Everest. Imágenes: 7