EL USO DE LA ENERGÍA EN LA TIERRA

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EL USO DE LA ENERGÍA EN LA
TIERRA
5.1. Usos finales de la energía ...............................................................107
5.2. Evolución histórica del uso de la energía ..........................................107
5.2.1. Aparición del empleo de las diferentes fuentes de energía.............107
5.2.2. Consumo de energía y tipo de sociedad......................................108
5.2.3. Consumo de energía y aumento de la población ..........................109
5.2.4. Consumo de energía y desarrollo ..............................................110
5.2.5. Evolución del tipo de energía consumida ....................................111
105
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5. EL USO DE LA ENERGÍA EN LA TIERRA
5.1. Usos finales de la energía
Con independencia de las fuentes energéticas utilizadas, el hombre emplea la
energía para concretas aplicaciones finales: para iluminar (viviendas, fábricas,
comercios), para acondicionar el hábitat (calefacción, refrigeración), para el
accionamiento de maquinaria (de transporte de personas o mercancías, de
trabajo de la tierra, de elaboración de materiales), para trasformaciones
energéticas (máquinas de generación de electricidad), para la obtención de
materiales (productos metálicos, productos químicos, etc.) etc.
Una clasificación de los usos finales de la energía, universalmente aceptada,
es la que se muestra en la tabla siguiente:
•
Residencial y comercial
o
o
o
o
o
o
Iluminación.
Calor (calefacción y refrigeración)
Accionamiento de maquinaria.
Aparatos de oficinas
Aparatos domésticos
Otros.
•
Industrial
o Calor (procesos que lo requieran)
o Accionamiento de maquinaria.
o Obtención de materiales (incluyendo productos químicos)
o Procesamiento de materiales.
•
Transporte
o Accionamiento de maquinaria de transporte.
o Transporte energía eléctrica e información
La energía
consumida en
la agricultura
industrializada
se encuentra
subsumida en todos
los apartados.
5.2. Evolución histórica del uso de la energía
5.2.1. Aparición del empleo de las
diferentes fuentes de energía
La primera fuente de energía que uso el hombre fue la proveniente
directamente del Sol y para ciertas aplicaciones, sus propios recursos (su
propia energía)
Con el descubrimiento del “encendido” del fuego, el hombre empezó a usar la
energía de la madera (téngase presente que la yesca y la piedra de encender
son descubrimientos que no se generalizaron hasta hace poco mas de 300
años)
Mas tarde, con la domesticación de ciertos animales (buey, caballo, asno),
el hombre comenzó a usar a estos como fuente de energía para ciertas
labores.
La energía eólica (cuyos primeros indicios de su empleo en la navegación
y molienda de granos se tienen en la antigua Mesopotamia) no alcanza
107
un desarrollo digno de tal nombre hasta casi los finales de la Edad Media
Europea, y lo mismo puede decirse de la energía hidráulica.
La primera energía fósil explotada (industrialmente) por el hombre es el
carbón, en la segunda mitad del siglo XIX.
El petróleo comienza su uso generalizado en los primeros años del siglo XX,
y el gas en la segunda mitad de este siglo. También de esta fecha data el uso
de la energía geotérmica a gran escala.
La energía nuclear tiene su inicio (industrial) en la segunda mitad del siglo
XX, así como la energía de las mareas.
La energía solar, tanto térmica como fotovoltaica, inicia su despegue también
en el último cuarto de siglo pasado.
En el momento presente, con más o menos intensidad, se siguen usando en
el mundo todas las fuentes de energía (Figura 5.1)
MAREA
NUCLEAR
SOLAR
GEOTÉRMICA
GAS
PETRÓLEO
CARBÓN
EÓLICA, HIDRÁULICA
HUMANA, ANIMAL, VEGETAL
1450 1500 1550 1600 1650 1700 1750 1800 1850 1900 1950 1990 2000
Figura 5.1. Aportación de los diferentes tipos de energía final
5.2.2. Consumo de energía y tipo de sociedad
Desde un punto de vista energético, la disponibilidad de cada energía (en
tipo y cantidad) marcó, definió, la sociedad de la época.
O en otras palabras, la intrusión de una nueva energía en una sociedad
concreta indujo unos profundos cambios en la misma.
La interacción energía-sociedad es total y biunívoca.
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En el gráfico adjunto se representa el consumo diario de energía per cápita
(en kcal/día) para las seis etapas del desarrollo humano (con un margen de
error que aumenta con la antigüedad)
El hombre primitivo (África Oriental, hace aproximadamente 20.000 años),
sin el uso del fuego, tenía tan sólo la energía de los alimentos que consumía.
El hombre cazador (Europa hace unos diez mil años) disponía de más comida
y también quemaba madera para calentarse y cocinar. El hombre agrícola
primitivo (años 5000 a.C.) tenía cultivos y energía animal. El hombre agrícola
avanzado (noroeste de Europa, año 1400 d.C.) empleaba algo de carbón
para calentarse, el viento y el agua, como fuentes de energía, y el transporte
animal. El hombre industrial (Inglaterra 1875) contaba con la máquina de
vapor. El hombre de la era tecnológica (de 1970, Estados Unidos) consumía
230.000 kilocalorías por día, gran parte de ellas en forma de electricidad
(zona rayada) (Figura 5.2)
ALIMENTOS
DOMESTICO
INDUSTRIA Y
AGRICULTURA
TRANSPORTE
HOMBRE DE
LA ERA
TECNOLÓGICA
HOMBRE DE
LA ERA
INDUSTRIAL
HOMBRE
AGRÍCOLA
DESARROLLADO
HOMBRE
AGRÍCOLA
PRIMITIVO
HOMBRE
CAZADOR
HOMBRE
PRIMITIVO
0
50
100
150
200
250
Kcal·10 3/dia
Figura 5.2. Evolución del consumo energético
5.2.3. Consumo de energía y aumento
de la población
En una zona dada (cerrada, aislada), y en todo el planeta, existe una relación
directa y estrecha entre el número de habitantes (de la zona del planeta) y
la energía utilizada)
La figura 5.3 muestra la evolución de la población (2) y del consumo energético
(1), en Estados Unidos, a partir de 1800.
109
109
3·10 7
108
3·10 6
107
1800
1820
1840
1860
1880
1900
1920
1940
1960
1980
CONSUMO DE ENERGÍA GWh
POBLACIÓN
Entre 1800 y 1880 el incremento del consumo de energía fue inferior al
incremento de la población (descenso del consumo per cápita)
3·10 5
2000
Figura 5.3. Consumo energético y población
Entre 1900 y 1920 hubo un gran incremento del consumo energético debido
a la proliferación de los automóviles y los sectores minero y manufacturero.
(Sin embargo, en este periodo, a pesar de que el incremento del consumo
energético fue superior al de la población no se produjo una mejora en la
calidad de vida. El exceso de energía se utilizó en compensar sistemas de
producción y transporte más ineficientes: automóviles de bajo rendimiento,
centrales eléctricas deficientes, etc.).
En 1930 se aprecia una fuerte caída del consumo energético correspondiente
a la fuerte recesión económica de esos años.
A partir de 1950 se observa un incremento más rápido del consumo energético
que el de la población, correspondiéndose con un fuerte incremento del nivel
de vida.
5.2.4. Consumo de energía y desarrollo
Además de la relación directa que se ha visto entre consumo energético y
número de habitantes, también existe una relación directa entre la calidad de
vida (o desarrollo socio-económico de una sociedad) y la energía consumida
(expresada esta en “energía por persona y día”)
En el cuadro adjunto se muestra el crecimiento espectacular de estos valores
en las sociedades más desarrolladas (USA, Europa y Japón)
Antes de la explotación del carbón
4.500 Kcal/pd
5,2 kWh/pd
A partir de la aparición del carbón (s. XIX)
26.500 Kcal/pd
30,8 kWh/pd
Inicio del s. XX (petróleo y carbón)
80.000 Kcal/pd
93 kWh/pd
240.000 Kcal/pd
279 kWh/pd
Año 1991 (USA)
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5.2.5. Evolución del tipo de energía consumida
A lo largo del tiempo, los usos finales de la energía, y el peso de las distintas
fuentes utilizadas, ha ido variando.
Sin embargo, los cambios más espectaculares se han dado en el siglo XX, y
en el mundo desarrollado (USA, Europa y Japón)
1960
1992
Otros usos
finales (12%)
Transporte
(17%)
Transporte
(32%)
Otros usos
finales (14%)
Industria
(42%)
Industria
(25%)
Doméstico
(29%)
Doméstico
(29%)
Gas
(6%)
Electricidad
(16%)
Electricidad
(7%)
Gas
(32%)
Petróleo
(25%)
Carbón
(62%)
Carbón
(10%)
Petróleo
(42%)
Figura 5.4. Evolución de los usos finales de la energía
Como ejemplo de esto se presenta en el gráfico la evolución de los usos de
la energía en el Reino Unido, entre 1960 y 1992. (Figura 5.4)
Se observa el fuerte incremento del consumo de transporte, y el decrecimiento del consumo industrial (economía terciarizada)
Así mismo, también se aprecia un cambio importante en el tipo de energía
primaria usada, disminuyendo la importancia del carbón y aumentando la
del petróleo (para transportes) y gas (consumo doméstico y en Centrales
Térmicas)
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