LA ENERGIA. Objetivos Terminales

Transcripción

1 Objetivos Terminales LA ENERGIA Conocer qué es la energía Distinguir las distintas formas de energía. Comprender las transformaciones de la energía. Distinguir entre conservación y degradación de la energía. Clasificar las fuentes de energía. Conocer las fuentes de energía no renovables. Conocer las fuentes de energía renovables. Conocer las ventajas e inconvenientes del empleo de distintas fuentes de energía.

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10 ENERGÍA RENOVABLE

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12 Qué es Energía Renovable? Aprovechamiento de cualquier fuente de energía que no se agota por su uso, tales como la hídrica, solar, eólica, biomasa y geotérmica 12

13 Ventajas: Aprovechamiento de un recurso que se restablece rápidamente, Potencial reducción del consumo de combustibles fósiles importados, No es contaminante / disminución impactos al ambiente, que resultan de las actividades de generación de energía con combustibles fósiles, Oportunidad de acceso a la energía eléctrica en lugares remotos, Garantizan la seguridad energética en el país, Estímulo a la empresa privada, Mejoramiento de la calidad de vida de las personas 13

14 Desventajas: Requieren una alta inversión inicial, Fluctuaciones en la producción de energía, debido a la disponibilidad variable de los recursos naturales, Aplicación depende de la disponibilidad de recursos en el sitio, En muchos casos se requieren estudios técnicos detallados para conocer el potencial 14

15 Tipos de Energía Renovable SOLAR BIOMASA HIDRÁULICA GEOTÉRMICA EÓLICA 15

16 ENERGÍA SOLAR Es la que proviene del sol y se transfiere a la superficie terrestre pudiendo ser aprovechada en aplicaciones térmicas (para producir calor) y fotovoltaicas (para generar electricidad) 16

17 ENERGÍA SOLAR Dos formas: Conversión Térmica: Convierte la radiación solar en calor para calentamiento de agua y secado de granos Conversión Fotovoltáica: Generación directa de electricidad a partir de la luz del Sol 17

18 ENERGÍA SOLAR VENTAJAS: Ideal para lugares alejados de la Red Eléctrica Comercial No Requieren Combustible Mínimo Mantenimiento Sistemas Modulares Larga Vida Util Sistemas Silenciosos No Contaminan Fácil Transporte e Instalación DESVENTAJAS: Alto costo inicial Capacidad reducida Requiere de un programa de recuperación y manejo de las baterías usadas 18

19 ENERGÍA HIDRAULICA Utilización del agua que corre por la superficie de la tierra. La forma usual de aprovechamiento es la conversión del potencial gravitacional del agua en energía de presión, ya sea captando el agua en una tubería de presión o bien reteniendo la corriente por medio de una cortina construida en el cauce del río, para luego ser transformada en una corriente eléctrica 19

20 ENERGÍA HIDRAULICA Las centrales generadoras se clasifican según su tamaño, en: Microcentrales límite de 50 KW Minicentrales 50 a 500 KW Pequeñas centrales 500 a 5,000 KW Grandes Centrales más de 5,000 KW 20

21 ENERGÍA EOLICA Energía obtenida a partir de la fuerza y velocidad del viento 21

22 ENERGÍA EOLICA VENTAJAS COMPETITIVAS Se reduce la dependencia de combustibles fósiles y los niveles de emisiones contaminantes, asociados a su consumo, se reducen proporcionalmente a la generación con energía eólica. Las tecnologías de la energía eólica se encuentran desarrolladas para competir con otras fuentes energéticas. El tiempo de construcción es menor con respecto a otras opciones energéticas. Son plantas modulares, convenientes cuando se requiere tiempo de respuesta de crecimiento rápido. 22

23 ENERGÍA EOLICA DESVENTAJAS Ruido Requieren estudios de viento de varios años No garantizan los picos de demanda 23

24 ENERGÍA BIOMASICA Aprovechamiento de toda la materia orgánica proveniente del reino animal, vegetal y residuos agroindustriales para la generación de energía eléctrica. La transformación química de productos orgánicos en combustible, se denomina Energía Biomásica. 24

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26 ENERGÍA BIOMASICA BIOGAS: Mezcla de gases resultantes de la descomposición de materia orgánica, realizada por acción bacteriana en condiciones anaeróbicas, utilizando para esto, algún tipo de digestor. 26

27 ENERGÍA GEOTERMICA Es la energía que aprovecha el calor almacenado en el interior de la tierra. 27

28 EL HIDRÓGENO COMO ENERGÍA DE ALMACENAMIENTO El hidrógeno es un elemento muy energético. Las naves espaciales utilizan hidrógeno para alimentar sus cohetes. Y eso no es lo mejor. Cuando quemamos hidrógeno y obtenemos su energía, el hidrógeno reacciona con el oxígeno del aire y el resultado es únicamente agua. Tenemos cantidad de hidrógeno a nuestro alrededor. El hidrógeno es el elemento químico más sencillo y, además, el más abundante del Universo. Incluso en la superficie terrestre es el tercer elemento más abundante. Pero, desgraciadamente, no hay modo a nuestro alrededor de obtener hidrógeno gaseoso. El hidrógeno únicamente se presenta combinado con otros elementos. Así, el hidrógeno se obtiene del agua (H 2 O) y compuestos orgánicos (especialmente de los hidrocarburos). Por lo tanto, aunque el hidrógeno es una inmejorable fuente de energía, debemos entender que más que una fuente propiamente dicha es un estado intermedio para ALMACENAR ENERGÍA. El hidrógeno es un intermediario muy limpio y útil, que únicamente produce agua como residuo cuando es utilizado. 28

29 FUENTES DE ENERGÍA NO RENOVABLES Las Fuentes de energía no renovables son aquellas que se encuentran de forma limitada en el planeta y cuya velocidad de consumo es mayor que la de su regeneración. Existen varias fuentes de energía no renovables, como son: Los combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural) La energía nuclear (fisión y fusión nuclear) 29

30 LOS COMBUSTIBLES FÓSILES Los Combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural) son sustancias originadas por la acumulación, hace millones de años, de grandes cantidades de restos de seres vivos en el fondo de lagos y otras cuencas sedimentarias. 30

31 EL CARBÓN El Carbón es una sustancia ligera, de color negro, que procede de la fosilización de restos orgánicos vegetales. Existen 4 tipos: antracita, hulla, lignito y turba. El carbón se utiliza como combustible en la industria, en las centrales térmicas y en las calefacciones domésticas. 31

32 Carbón NO RENOVABLE. Estos vegetales a lo largo del tiempo han sufrido el encierro en el subsuelo terrestre, experimentando cambios de presión y temperatura lo que ha posibilitado la acción de reacciones químicas que los han transformado en variados tipos de carbón mineral 32

33 EL PETRÓLEO (NO RENOVABLE) El Petróleo es el producto de la descomposición de los restos de organismos vivos microscópicos que vivieron hace millones de años en mares, lagos y desembocaduras de ríos. Se trata de una sustancia líquida, menos densa que el agua, de color oscuro, aspecto aceitoso y olor fuerte, formada por una mezcla de hidrocarburos (compuestos químicos que sólo contienen en sus moléculas carbono e hidrógeno). El petróleo tiene, hoy día, muchísimas aplicaciones, entre ellas: gasolinas, gasóleo, abonos, plásticos, explosivos, medicamentos, colorantes, fibras sintéticas, etc. De ahí la necesidad de no malgastarlo como simple combustible. Se emplea en las centrales térmicas como combustible, en el transporte y en usos domésticos. 33

34 EL GAS NATURAL El Gas natural tiene un origen similar al del petróleo y suele estar formando una capa o bolsa sobre los yacimientos de petróleo. Está compuesto, fundamentalmente, por metano (CH 4 ). El gas natural es un buen sustituto del carbón como combustible, debido a su facilidad de transporte y elevado poder calorífico y a que es menos contaminante que los otros combustibles fósiles. 34

35 ENERGÍA NUCLEAR La Energía nuclear es la energía almacenada en el núcleo de los átomos y que se libera en las reacciones nucleares de fisión y de fusión. Ej.: La energía del uranio, que se manifiesta en los reactores nucleares. Energía nuclear controlada en una central Energía nuclear incontrolada en una bomba atómica 35

36 ENERGÍA NUCLEAR DE FISIÓN Cuando las partículas que forman el núcleo del átomo son separadas por una fuerza externa, se libera gran cantidad de energía, en forma de luz y de calor. Esto se denomina fisión nuclear (fisión viene de fisus: separar, romper). Cuando la liberación de la energía se produce de una sola vez, genera una enorme explosión. Esto es lo que sucede con las bombas atómicas. Pero en una planta de fisión nuclear, los núcleos de los átomos de uranio se separan mediante una reacción en cadena controlada. Ello permite que la liberación de energía se realice lentamente. El principal problema con la fisión nuclear es que libera gran cantidad de radiación, peligrosa para el ser humano. Por ello, los reactores de las plantas nucleares están cubiertos por una espesa capa de concreto. 36

37 ENERGÍA NUCLEAR DE FUSIÓN La fusión nuclear consiste en unir núcleos pequeños para "construir" un núcleo más grande. El Sol utiliza la fusión nuclear de átomos de hidrógeno para formar átomos de helio, lo cual produce calor, luz y otras radiaciones. En la figura, un átomo de deuterio y otro de tritio (dos tipos de átomos de hidrógeno) se combinan para formar un átomo de helio, y queda un neutrón independiente. Los científicos han realizado diversos experimentos para intentar controlar la fusión nuclear, de modo que la energía liberada pueda aprovecharse. El interés se debe principalmente a que el proceso emite mucha menos radiación dañina para el ser humano. Sin embargo, hasta ahora no se ha logrado producir una fusión controlada, que permita aprovechar la energía. 37

38 TRANSFORMACIONES DE LA ENERGÍA La Energía se encuentra en constante transformación, pasando de unas formas a otras. La energía siempre pasa de formas más útiles a formas menos útiles. Por ejemplo, en un volcán la energía interna de las rocas fundidas puede transformarse en energía térmica produciendo gran cantidad de calor; las piedras lanzadas al aire y la lava en movimiento poseen energía mecánica; se produce la combustión de muchos materiales, liberando energía química; etc. Volcán Estrómboli 38

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40 PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA El Principio de conservación de la energía indica que la energía no se crea ni se destruye; sólo se transforma de unas formas en otras. En estas transformaciones, la energía total permanece constante; es decir, la energía total es la misma antes y después de cada transformación. En el caso de la energía mecánica se puede concluir que, en ausencia de rozamientos y sin intervención de ningún trabajo externo, la suma de las energías cinética y potencial permanece constante. Este fenómeno se conoce con el nombre de Principio de conservación de la energía mecánica. 40

41 DEGRADACIÓN DE LA ENERGÍA Unas formas de energía pueden transformarse en otras. En estas transformaciones la energía se degrada, pierde calidad. En toda transformación, parte de la energía se convierte en calor o energía calorífica. Cualquier tipo de energía puede transformarse íntegramente en calor; pero, éste no puede transformarse íntegramente en otro tipo de energía. Se dice, entonces, que el calor es una forma degradada de energía. Son ejemplos: La energía eléctrica, al pasar por una resistencia. La energía química, en la combustión de algunas sustancias. La energía mecánica, por choque o rozamiento. Se define, por tanto, el Rendimiento como la relación (en % por ciento) entre la energía útil obtenida y la energía aportada en una transformación. 41

42 Resumen: tipos de Energía Renovable SOLAR BIOMASA HIDRÁULICA GEOTÉRMICA EÓLICA 42

43 Los criterios de rentabilidad económica deben contemplar el coste de las agresiones al medio. Esto se traducirá en un incremento de las fuentes energéticas renovables (en función de los recursos disponibles: agua, sol, materia orgánica, viento,...) frente a otras más agresivas con el entorno, sin olvidar que la energía menos contaminante es la que no se consume, ni se produce. 43

44 Dilema del desarrollo eléctrico: Cómo atender la demanda de electricidad del país en forma sustentable? 44

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46 GRACIAS POR SU ATENCION! 46

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