viernes, 10 de agosto de 2007

DIFERENTES TIPOS DE ENERGIA

El término de energía es pronunciado diariamente por políticos, economistas, físicos, químicos, biólogos y toda persona que de una u otra forma se ha planteado como tarea el enfrentar la crisis energética y luchar por la conservación de los recursos naturales no renovables.
Casi toda la energía utilizada por el ser humano se ha originado a partir de la radiación solar llegada a la Tierra. Un 96% de las necesidades energéticas quedan satisfechas por la combustión de carburantes fósiles, como carbón, petróleo y gas natural que representan la energía química almacenada biológicamente durante el largo pasado de la Tierra. Cuando estas fuentes se hayan agotado, el hombre deberá buscar cada vez con mayor dedicación los carburantes nucleares (fusión nuclear y fisión nuclear), la energía de gravitación en las mareas y la energía solar.


FUENTES Y TIPOS DE ENERGÍA


Las fuentes de energía son aquellas que brindan la energía como productor original, o sea, producen la energía directamente, pero siempre cumpliendo con la ley de conservación de la energía.
Como fuentes de energía se pueden mencionar: sol, viento, carbón , petróleo, caídas de agua, desechos orgánicos, átomos, olas del mar, reacciones químicas, sonido, entre otras.


Los tipos de energía son aquellos que identifican la forma en que se manifiesta la energía. Entre los distintos tipos de energía se destacan la solar, la atómica o nuclear, la hidráulica, la química, la eléctrica, la eólica, la mecánica (cinética y potencial) y la térmica.


Con respecto a la energía procedente del Sol, cabe señalar que cada punto de su superficie emite radiaciones electromagnéticas al espacio, y que estas radiaciones son tanto luminosas como invisibles. Cuando estas radiaciones llegan a la Tierra, su intensidad ha disminuido en unas 500 mil veces. A pesar de ello, casi toda la energía que se puede aprovechar en la Tierra proviene del Sol.



Gran parte de la energía eléctrica con que cuenta el ser humano se debe a la evaporación del agua producida por el Sol, y a su posterior precipitación. Este ciclo natural permite mantener llenos los embalses que producen energía hidroeléctrica. Sin embargo, la energía proveniente del agua, o energía hidráulica, no se emplea solamente en la producción de electricidad. A veces se utiliza también para imprimir movimiento a la maquinaria de una fábrica, por medio de una caída o salto de agua, o para mover un molino de agua.


La energía que es absorbida o liberada como resultado de una reacción química, se denomina energía química. Los alimentos, las pilas eléctricas y los explosivos contienen este tipo de energía.



La energía del aire se conoce como energía eólica. Es un tipo de energía cinética que hace funcionar los molinos de viento, las veletas y los aerogeneradores. Un problema en el uso de la energía eólica reside en el carácter fluctuante de las corrientes de viento, por lo que no se puede asegurar un suministro regular.


La energía nuclear es aquella que mantiene unidas las partículas de los núcleos atómicos. Por medio de los procesos de fusión y fisión, se liberan grandes cantidades de energía.


El calor que produce la combustión en las máquinas térmicas de hulla, gas natural, petróleo y otros combustibles, se manifiesta como energía térmica. El calor como tal no se considera un tipo de energía en sí, sino una energía en tránsito, o sea, una energía que pasa de un cuerpo a otro.


FUENTES Y TIPOS DE ENERGIA


























RECURSOS RENOVABLES Y AGOTABLES


Existen recursos energéticos como el agua, el Sol y el viento que, al existir en grandes cantidades, difícilmente podrían agotarse. Estos recursos se llaman renovables.

Por otra parte, están aquellas fuentes de energía perecederos, como el carbón y el petróleo, que en algún momento tendrán que acabarse sin que puedan ser renovadas. Estos recursos se denominan agotables o no renovables.


La energía química es la que se produce en las reacciones químicas. Una pila o una batería poseen este tipo de energía. Ej.: La que posee el carbón y que se manifiesta al quemarlo.


*FIGURA E. QUIMICA





La energía química es aquella que poseen los cuerpos, de acuerdo a su composición química.

La energía química está almacenada en los cuerpos, por lo tanto, es una forma de energía potencial.

Por ejemplo: el carbón, la bencina, el pan, la parafina, petróleo, la madera, alcohol, vegetales, etcétera, por su composición, tienen energía química y esta se puede transformar en otras formas de energía cuando estos se ocupan.

Por ejemplo, en el caso de una estufa a parafina, cuando esta se enciende, la parafina al combustionarse se transforma en energía calórica que sirve para calefaccionar una habitación, además, se produce energía luminosa.

En el caso de la gasolina en un automóvil, la combustión del combustible en el motor del auto, permite que este adquiera y permanezca en movimiento, hasta que la gasolina se agote.



La energía térmica se debe al movimiento de las partículas que constituyen la materia. Un cuerpo a baja temperatura tendrá menos energía térmica que otro que esté a mayor temperatura.

Movimiento de las partículas en la materia en estado sólido movimiento de las partículas en la materia en estado gaseoso

La transferencia de energía térmica de un cuerpo a otro debido a una diferencia de temperatura se denomina calor.





* FIGURA E. TERMICA





La energía eléctrica es causada por el movimiento de las cargas eléctricas en el interior de los materiales conductores. Esta energía produce, fundamentalmente, 3 efectos: luminoso, térmico y magnético. Ej.: La transportada por la corriente eléctrica en nuestras casas y que se manifiesta al encender una bombilla.


*FIGURA E. ELECTRICA



La energía eléctrica se produce por el movimiento de cargas eléctricas, específicamente electrones (cargas negativas que giran alrededor del núcleo de los átomos) a través de un cable conductor.

Cada vez que se acciona un interruptor, se genera un movimiento de millones de electrones, los que circulan a través de un cable conductor metálico. Las cargas que se desplazan forman parte de los átomos que conforman el cable conductor. Los electrones se mueven desde el enchufe al aparato eléctrico -ya sea lavadora, radio, televisión, etcétera- lo que produce un tránsito de energía entre estos dos puntos.
La energía eléctrica puede hacer funcionar distintos aparatos y se transforma en otras manifestaciones de ella. Por ejemplo, cuando la energía eléctrica llega a una enceradora, se transforma en energía mecánica, calórica y en algunos casos luminosa. Lo mismo se puede observar cuando funciona un secador de pelo o estufa.

La energía radiante es la que poseen las ondas electromagnéticas como la luz visible, las ondas de radio, los rayos ultravioleta (UV), los rayos infrarrojo (IR), etc. La característica principal de esta energía es que se puede propagar en el vacío, sin necesidad de soporte material alguno. Ej.: La energía que proporciona el Sol y que nos llega a la Tierra en forma de luz y calor.




*FIGURA E. RADIANTE (SOL)




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.

*FIGURA E.NUCLEAR




La fisión nuclear consiste en la fragmentación de un núcleo "pesado" (con muchos protones y neutrones) en otros dos núcleos de, aproximadamente, la misma masa, al mismo tiempo que se liberan varios neutrones. Los neutrones que se desprenden en la fisión pueden romper otros núcleos y desencadenar nuevas fisiones en las que se liberan otros neutrones que vuelven a repetir el proceso y así sucesivamente, este proceso se llama reacción en cadena.

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.

La fusión nuclear consiste en la unión de varios núcleos "ligeros" (con pocos protones y neutrones) para formar otro más "pesado" y estable, con gran desprendimiento de energía. Para que los núcleos ligeros se unan, hay que vencer las fuerzas de repulsión que hay entre ellos. Por eso, para iniciar este proceso hay que suministrar energía (estos procesos se suelen producir a temperaturas muy elevadas, de millones de ºC, como en las estrellas).


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.

La Energía solar es una energía garantizada para los próximos 6.000 millones de años. El Sol, fuente de vida y origen de las demás formas de energía que el hombre ha utilizado desde los albores de la Historia, puede satisfacer todas nuestras necesidades, si aprendemos cómo aprovechar de forma racional la luz que continuamente derrama sobre el planeta.


La 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.


*FIGURA E. EOLICA



Ha brillado en el cielo desde hace unos cinco mil millones de años, y se calcula que todavía no ha llegado ni a la mitad de su existencia. Durante el presente año, el Sol arrojará sobre la Tierra cuatro mil veces más energía que la que vamos a consumir. España, por su privilegiada situación y climatología, se ve particularmente favorecida respecto al resto de los países de Europa, ya que sobre cada metro cuadrado de su suelo inciden al año unos 1.500 kilovatios-hora de energía, cifra similar a la de muchas regiones de América Central y del Sur. Esta energía puede aprovecharse directamente, o bien ser convertida en otras formas útiles como, por ejemplo, en electricidad. No sería racional no intentar aprovechar, por todos los medios técnicamente posibles, esta fuente energética gratuita, limpia e inagotable, que puede liberarnos definitivamente de la dependencia del petróleo o de otras alternativas poco seguras, contaminantes o, simplemente, agotables.



* E.SOLAR





La radiación solar, por supuesto, nos provee de energía luminosa y calórica. También puede transformarse en energía eléctrica. Además, la radiación es fundamental para que las plantas (a través de la fotosíntesis) obtengan energía y vivan. Las plantas son la base de la cadena alimenticia en la Tierra (también en los océanos, por supuesto), proveyendo de energía a todo el reino animal. El petróleo, el gas y el carbón mineral son producto de la descomposición de restos de vegetales y animales que vivieron hace millones de años. Algunos recursos vegetales también son aprovechados como biomasa para generar energía (leña, carbón vegetal).