2. Cómo usamos la energía las personas

¿CÓMO USAMOS LA
ENERGÍA?
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Contenidos
1.
2.
3.
4.
El principio de todo: las fuentes de energía primaria . . . . . .
La preparación de la energía: el transporte y la transformación
Cuando usamos la energía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Los resultados de usar la energía . . . . . . . . . . . . . . . . .
transporte y
transformación
oleoducto, barco,. . .
Energía primaria
petróleo, gas natural,
uranio, radiación solar,...
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productos del uso
Energía secundaria
disipación al ambiente,
pérdidas por aislamiento,
residuos orgánicos,. . .
gasolina, gasóleo,
electricidad,...
distribución y
comercialización
red eléctrica, camiones
cisterna,. . .
Sustancias y calor
desechos orgánicos,
cenizas, humos,...
Uso de la
energía
usos industriales,
calefacción, sonido,...
Las cosas que hacemos con la energía, en esencia, son muy pocas: la transportamos, la transformamos y la transmitimos.
¿Dónde está la energía que usamos? Inicialmente, la energía está en las sustancias y los
fenómenos de la naturaleza, almacenada en forma de energía mecánica e interna.
Es decir, que está en el movimiento de los cuerpos o en su altura, como la energía del
agua de los ríos; está también en la carga eléctrica de los cuerpos, como en las baterías; en las
moléculas, como en el carbón; en los átomos, como en el uranio que se usa en las centrales
nucleares, o en la intensidad con que átomos y moléculas se desplazan, vibran y chocan entre
sí, como en los cuerpos calientes.
Aunque todos los cuerpos de la naturaleza tienen energía, no está presente
en todos de la misma forma ni en la misma proporción.
sustancias y calor
. . . en ocasiones puede
aprovecharse los residuos
como fuente de energía
¿CÓMO USAMOS LA
ENERGÍA?
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Nos es fácil aprovechar la energía de algunos fenómenos y algunas sustancias que, por
esta cualidad, llamamos fuentes de energía primaria, mientras que no podemos usar la de
otros. Se utiliza el término primaria para referirse a las fuentes tal como están en la naturaleza.
Sin embargo, en la sociedad actual raras veces usamos la energía de las fuentes primarias
directamente, sino que lo hacemos mediante productos derivados de ellas, o una vez transformada a electricidad. A la electricidad y a los productos derivados de fuentes primarias se
les llama genéricamente fuentes de energía secundaria.
En las próximas secciones vamos a revisar muy brevemente el proceso que tiene lugar
desde la energía en su forma primaria hasta los productos de su uso.
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El principio de todo: las fuentes de energía primaria
Toda la energía que usamos proviene, a veces directamente, a veces tras muchos procesos
intermedios, de la energía primaria. Si exceptuamos la energía que extraemos de los alimentos, esto se resume en: petróleo, energía eólica, energía hidráulica, energía solar, biomasa,
energía nuclear y otras menores.
Para usar una fuente de energía primaria, primero es necesaria una captación. En ocasiones es necesario realizar estudios previos sobre para analizar la disponibilidad de la fuente.
Veamos dos ejemplos. En el caso de la energía solar, cualquier explotación necesita unos
niveles mínimos de energía, dados fundamentalmente por la latitud de la región geográfica y
sus condiciones climáticas, sin los que sería imposible funcionar. Existen mapas de radiación
solar que indican los niveles medios en una región dada. En el caso del petróleo, se llevan a
cabo estudios de prospección para identificar yacimientos y, mediante mediciones y análisis
de muestras, estimar su tipo y tamaño.
Cada fuente tiene sus propios métodos de captación: colectores (espejos) en el caso de
la energía solar, pozos petrolíferos, etc. En algunos casos la energía en su forma primaria,
tal como se extrae, requiere cierto procesado para eliminar sustancias disueltas o impurezas
de cualquier tipo. Por ejemplo, el gas natural, tal como se extrae contiene agua, dióxido de
carbono y nitrógeno, que es necesario eliminar.
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La preparación de la energía: el transporte y la transformación
Una vez captada la energía en su forma primaria es necesario transportarla, ya que generalmente las fuentes de energía primaria no se encuentran en los mismos lugares en donde
se va a usar. Así que llevamos petróleo de un sitio a otro en barcos o por oleoductos, también
el gas natural, por ejemplo.
DEF. fuentes
de
energía
primaria
DEF. fuentes
de
energía
secundaria
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ENERGÍA?
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Normalmente las máquinas y los aparatos no están diseñados para usar la energía directamente de las fuentes primarias. Antes, es necesario transformarla en lo que se conoce como
energía secundaria, que es la energía de las fuentes primarias, una vez que se ha transformado
de alguna manera por el hombre. Aunque esto se puede hacer de muchas formas, hay dos que
son especialmente importantes:
Fabricar gasolina y otros combustibles fósiles a partir de petróleo.
Transformarla en energía eléctrica, por ejemplo a partir del gas natural o del uranio.
Los combustibles fósiles se fabrican en grandes instalaciones industriales llamadas refinerías. En ellas, la materia prima, el petróleo, que es una mezcla de muchos tipos de hidrocarburos, se separa en fracciones en una torre de destilación. Con estas fracciones se elaboran
los combustibles que se usan finalmente: gasolinas, gasóleos, queroseno, fuelóleo, etc.
La energía eléctrica se genera en centrales. Son de muy diverso tipo, dependiendo de la
fuente de energía primaria que usen: centrales solares, hidráulicas, térmicas, etc.
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Cuando usamos la energía
¿A qué llamamos usar la energía? La mayoría del tiempo es mover cosas: coches y todo
tipo de aparatos, o bien traspasarla de cuerpos calientes a cuerpos más fríos.
Si nos fijamos bien, al usar la energía hacemos generalmente dos cosas desde el punto
de vista energético: volver a transformarla de una u otra manera y transmitirla de unos
cuerpos a otros. Solo que la variedad de maneras en que esto ocurre es enorme.
Pensemos por ejemplo en los aparatos eléctricos de nuestra vida de todos los días. La
energía eléctrica permite una flexibilidad y un control sobre su uso tal, que podemos transformarla en sonidos (movimiento de aire) graduando su intensidad de forma precisa, en movimiento de pequeños motores como los de los aparatos de cocina, en ondas de radio (energía
electromagnética) y en todo tipo de luz, desde las bombillas de iluminación a las pantallas de
ordenador.
Desde le punto de vista energético, todos los aparatos que usamos lo que hacen es llevar
la energía que consumen, a través del enchufe o de las baterías, a nuestros oídos en el caso
del sonido, a los alimentos en el caso de los aparatos de cocina, y a nuestros ojos en el caso
de la luz.
Normalmente no lo pensamos así, sino que nos fijamos en otros aspectos del proceso,
y decimos que escuchamos música, que hablamos por teléfono móvil o que iluminamos una
habitación. Pero en el fondo, todo son transmisiones de energía.
¿CÓMO USAMOS LA
ENERGÍA?
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Los resultados de usar la energía
Después de usarla, ¿qué sucede? La respuesta es fácil; quedan dos cosas: otras sustancias
derivadas y calor.
Pensemos en la combustión de un trozo de madera, por ejemplo. ¿Qué ocurre? En primer
lugar se produce calor. También se generan dióxido de carbono y agua, aunque no podamos
verlos. Y en el hogar quedan cenizas. El calor, antes o después, terminará en el entorno. Las
sustancias derivadas, en el caso de la madera los gases y las cenizas, tienen menos energía
que la madera original.
¿Podemos sacar alguna conclusión de esto?
Por un lado, el calor que llega al ambiente como resultado de todos los procesos que
realizamos con la energía, es una energía que se pierde para siempre. No es que desaparezca,
en realidad está en todas partes, repartida por el entorno. Lo que pasa es que está de una
manera que no se puede usar para nada útil: ni para mover cosas ni para calentarse. Se suele
decir que es una energía degenerada o degradada.
Por el otro lado, quedan las sustancias resultantes del uso de la energía. ¿De qué sustancias estamos hablando? Son, por ejemplo, los humos de las chimeneas de calefacción, los de
los coches, los residuos animales, los desechos de procesos industriales, etc.
En algunos casos, estas sustancias permiten seguir usando su energía. A veces, como sucede con los humos de algunas chimeneas, su temperatura puede aprovecharse antes de que
esa energía interna se pierda en el aire del entorno. Otras veces, la sustancia en sí puede usarse como fuente de energía, como en el caso de la biomasa derivada de residuos animales, y
comenzar el ciclo de nuevo.