Fuentes de energía y sostenibilidad

FUENTES DE
ENERGÍA Y
SOSTENIBILIDAD
LA ENERGÍA Y SUS CAMBIOS
1. La energía


Para que se produzcan cambios en nuestro entorno se necesita ENERGIA.
La energía es una propiedad de los sistemas materiales que les permite
experimentar y producir cambios.
La energía puede ser:
• Energía cinética: el trabajo necesario para acelerar un cuerpo de una
masa determinada desde el reposo hasta la velocidad indicada (los carros
de una montaña rusa en su punto más bajo del recorrido).
• Energía potencial: aquella almacenada en el sistema, o como una
medida del trabajo que un sistema puede entregar (los carros de una
montaña rusa en su punto más alto del recorrido.
2. Cambios de la energía
El cambio de una forma de energía a otra se llama
TRANSFERENCIA DE ENERGÍA.
 La cantidad de energía no cambia.
Usemos el ejemplo de la montaña rusa:
1.-Cuando el carrito está en la cima, tiene mayor energía potencial
por encontrarse a mayor altura, y como está quieto, menor energía
cinética.
2.-Durante el descenso, va aumentando la velocidad. Entonces, cada
vez más energía potencial va cambiando a cinética. A mitad de camino,
la mitad de la energía potencial ha cambiado a cinética.
3.-En el punto más bajo, toda la energía potencial del carrito se ha
vuelto energía cinética. Así, el vehículo está en su punto más bajo,
pero va a mayor velocidad.
La energía adopta diversas formas y puede transformarse de unas en otras.
3. Tipos
Otras formas del manifiesto de la energía en la naturaleza:
•Química: De los alimentos y combustibles.
•Eléctrica: La de las pilas o generadores.
•Nuclear: La liberada por los átomos.
•Térmica: La asociada a la temperatura de los cuerpos.
•Mecánica: asociada a la interacción de los cuerpos.
•Energía Luminosa: asociada a la luz.
•Energía Sonora: asociada al sonido.
•Energía Electromagnética: asociada a campos electroestáticos,
campos magnéticos o corrientes eléctricas.
CONSERVACIÓN Y
DEGRADACIÓN DE ENERGÍA
1. Principio de conservación
Principio de conservación de la energía: la
energía no se crea ni se destruye, solo se
transforma. La energía total del universo se
mantiene constante.
2. La degradación de la energía
La degradación de la energía es la
perdida de le energía que nos es útil. La
cantidad de energía se mantiene, pero
normalmente tiende a convertirse en
energía térmica, que no nos es útil.
3. El rendimiento energético
El rendimiento energético (r) es el cociente entre la
energía útil y la cantidad total de energía suministrada.
El rendimiento nunca es del 100%.
r=
Energía Útil
. x 100
Energía Suministrada
FUENTES NO RENOVABLES
Las fuentes de energía no renovables:
 Son aquellas cuyas reservas se consumen a un ritmo mayor del
que son repuestas por la naturaleza.
 Son muy contaminantes.
 Tienen caducidad
1. Los combustibles fósiles
Petróleo: Fuente primaria a nivel mundial. El agotamiento
de sus reservas se encuentra cercano. La variación en sus
precios y el acaparamiento por parte de los países
productores del mismo genera tensiones a nivel
mundial. Son destacables también sus aspectos
contaminantes en los procesos de producción, transporte y
consumo.
- Carbón: Fuente energética característica del periodo
industrialista inicial. Tiene un factor de emisión de CO2 muy
elevado y las partículas emitidas causan la lluvia ácida. Todavía
es utilizada en determinados tipos de industrias y como fuente de
alimentación de calefacción.
- Gas natural: Dificultad para poder ser almacenado y transportado
(mediante redes de gas natural, actualmente distribuidas en todo el
mundo, y medios de transporte marítimo adecuados). Combustible
fósil más limpio. Su rendimiento energético es elevado lo que permite
una mayor producción de energía con menor cantidad de
combustible. El más sostenible dentro de las alternativas existentes.
Ocupa el segundo lugar en el porcentaje de consumo después del
petróleo.
2. La energía nuclear:
- Fisión: La división del núcleo de un átomo en diversos
fragmentos con una masa casi igual a la mitad de la
masa original más 2 o 3 neutrones, lo que se convierte
en energía.
Como combustible se utilizan barras de Uranio (U-238), del que solo un
pequeño porcentaje se aprovecha, y por lo que se requieren grandes
cantidades.
1.-Las barras con el U-235 se introducen en el reactor, y comienza un
proceso de fisión. En el proceso, se desprende energía en forma de calor.
2.-Este calor, calienta unas tuberías de agua, y esta se convierte en vapor,
que pasa por unas turbinas, haciéndolas girar. Estas a su vez, hacen girar
un generador eléctrico, produciendo así electricidad. Parte de la energía se
pierde.
3.-Los neutrones son controlados para que no explote el reactor mediante
unas barras de control (generalmente, de Carburo de Boro), que al
introducirse, absorben neutrones, y disminuye el número de fisiones.
4.-El reactor se refrigera, para que no se caliente demasiado, y funda las
protecciones, incluso cuando este esté parado, ya que la radiación hace
que el reactor permanezca caliente.
Fusión: En la que dos núcleos de átomos ligeros, en
general el hidrógeno y sus isótopos (deuterio y tritio),
se unen para formar otro núcleo más pesado, liberando
una gran cantidad de energía.
3. Las ventajas y desventajas
FUENTES DE ENERGÍA
RENOVABLES
Biomasa
Solar
Hidráulica
Geotérmica
Del mar
Eólica
1. La biomasa
Es materia orgánica de origen vegetal o
animal. Se puede manipular por varios
procesos para obtener distintos
productos como el biodiesel , biogás …
o directamente como combustible para
ser quemado.
2. Solar
Es la energía que nos llega directamente del sol. Existen tres
tipos de aprovechamiento de esta energía: fotovoltaica, de
baja temperatura o de alta temperatura.
3. Hidráulica
Es la energía potencial de una
masa de agua, normalmente
dentro de una presa artificial
que se aprovecha en las
centrales hidráulicas para
producir energía eléctrica.
4. Eólica
Es la energía cinética del viento. Se
convierte a energía eléctrica
mediante los aerogeneradores.
5. Geotérmica
Es la energía térmica acumulada en el
subsuelo. Cuando estos puntos
calientes están a poca profundidad es
cuando esta energía es aprovechable.
6. La del Mar
Mareomotriz
Undimotriz
De las corrientes
Maremotérmica
LA CONTAMINACIÓN
ATMOSFÉRICA
-¿Qué es la contaminación atmosférica?
Es la presencia en el aire de sustancias
dañinas para los seres vivos y su entorno.
La contaminación es:
 Local
 Global
1.Causantes:
-Los productos contaminantes pueden ser:
De origen natural.
De origen artificial:
•Los óxidos de azufre y nitrógeno (SO2 y NO2 )
•El monóxido de carbono (CO)
•El ozono (O3)
2. Consecuencias:
a. La lluvia ácida
La lluvia ácida es la combinación de la humedad en la atmósfera y
los gases SO2 , NO y NO2.
La lluvia tiene un pH de aproximadamente 5’6 y se considera ácida
cuando baja del 5.
Experimento:
Para simular los efectos de la lluvia ácida se mete cáscaras de
huevo (escayola, yeso) en un recipiente con vinagre (lluvia ácida).
En el momento
1 hora
1 día
2 días
3 días
1 semana
b. El calentamiento global
-¿Qué es el calentamiento global?
Es el cambio climático gradual del planeta incrementando la
radicalidad de los climas.
El cambio climático se debe a la emisión de gases de efecto invernadero GEI
que son el CO2 y el CH4 .
c. El efecto invernadero
d. El deterioro de la capa de ozono
La capa de ozono:
•Es una parte de la estratosfera con una
gran concentración de O3.
•Bloquea parte de la radiación ultravioleta.
El deterioro de la capa de ozono lo causan los
gases CFC.
El deterioro más grave está sobre los Polos Norte y
Sur.
ENERGÍA Y DESARROLLO
SOSTENIBLE
La energía es muy necesaria en la sociedad de hoy en día y
esencial para el desarrollo económico. Abusar de la energía
y de sus fuentes puede conllevar a un grave problema por
eso existe la sostenibilidad.
1.Problemas:
Hay ciertos motivos que contribuyen a la cadencia de energía y a la crisis
energética:
La degradación de la energía
El agotamiento de las fuentes de energía
La demanda creciente de energía:
Los efectos ambientales
2. Soluciones
Hay medidas para tratar con los problemas energéticos:
Ahorro energético
Diversificación de las fuentes energéticas
Impulso de las energías no renovables
Desarrollo de las energías autóctonas
La ciencia también contribuye al desarrollo sostenible de varias formas:
Desarrollo de nuevas energías
Mejora de las tecnologías de producción de la energía
Desarrollo de métodos de ahorro y eficiencia energéticos
Disminución del impacto ambiental
3. Sostenibilidad
“La sostenibilidad consiste en satisfacer las necesidades de la
actual generación sin sacrificar la capacidad de futuras
generaciones para satisfacer las suyas.”
(Comisión Mundial del Desarrollo y Medio Ambiente, 1987)
El equilibrio entre desarrollo económico y mantenimiento del
medioambiente exige:
Sostenibilidad Ambiental
Sostenibilidad Social
Sostenibilidad Económica
Social
Viable
Económica
Ambiental
4. Remedios Internacionales
En 2005 entró en vigor el Protocolo de Kyoto.
La Comisión Europea establece ciertas medidas para
avanzar en el desarrollo sostenible.
Hecho por:
Lara Martínez
Enrique Ortega
Jorge Juan Aritmendi