Energias alternativas y su forma de producir electricidad

8/19/2019 Energias alternativas y su forma de producir electricidad

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República Bolivariana de Venezuela

Ministerio del Poder Popular para la Educación

U.E. Colegio “María u!iliadora"

Coro # Edo. $alcón

%anta na de Coro& Marzo de '()*

Dedicatoria

ENER

GIASALTER

Integrantes:

Colina+ Eli,ar - (

/onz0lez+ 1oris -)(

Mavarez+ ndrea -)*

Medina+ 2ipss3 - )4

5ietc6+ %tep6an3-'7

Licda:

Mirla lcal0


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Pri,ero 3 antes 8ue nada+ dar gracias a 1ios 3 a la virgen + por estar connosotras en cada paso 8ue da,os + por 9ortalecer nuestro corazón e ilu,inarnuestra ,ente 3 por 6aber puesto en nuestro ca,ino a a8uellas personas 8ue6an sido nuestro soporte 3 co,pa:ía durante todo el periodo de estudio. Esta,onogra9ía est0 dedicada a nuestra pro9esora de la c0tedra de 9ísica Mirla

lcal0+ 3a 8ue ella nos 6a ense:ado a valorar los estudios+ ,ostr0ndonos 8uesie,pre pode,os dar lo ,e;or para superarnos cada día+ oblig0ndonos asuperar con satis9acción nuestros ob;etivos propuestos& siendo así un pilar9unda,ental en nuestra educación 3 9or,ación.

"Una fecha sola, puede ser rota ácilmente, pero muchas fechas son

indestructibles".

/engis


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Índice general

PR=2=/=

>5?R=1UCC>=5

E5ER/>% 2?ER5?>V% @ %U $=RM 1E PR=1UC>R E2EC?R>C>11

). EnergíaAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA4

'. Conservación 3 degradación de laenergíaAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA..4

7. $or,as de energíaAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA..7.)Energía

cinDticaAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA

AAAAAAAAA..7.'EnergíapotenciaAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA...

7.7Energía,ec0nicaAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA)(

7.Energía8uí,icaAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA))

7.Energía

tDr,icaAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA)'

7.*Energía,agnDticaAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA....)'

7.4EnergíaradianteAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA..A)'

7.FEnergíaElDctricaAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA...)

. ClasiGcación de las 9uentes deenergíaAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA).)Energía renovables o

verdesAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA.).).) Energía

6idr0ulicaAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA)

7


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.).' Energía solar tDr,icaAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA..)

.).7 EnergíasolarAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA

AAAAAAAA)*.). Bio,asaAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA..)4

.). EnergíaeólicaAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA.A)4

.).* EnergíageotDr,icaAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA)F

.).4 Energía,arinaAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA

AAAAAAA..).'Energía norenovableAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA..).'.) Co,bustible

9ósilAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA.)

.'.' Co,bustiblenuclearAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA.')

PE51>CEH 5EI=B>B2>=/R$>

Prólogo

2as energías renovables 6an constituido una parte i,portante de la energíautilizada por los 6u,anos desde tie,pos re,otos+ especial,ente la solar+ laeólica 3 la 6idr0ulica. 2os cientíGcos 8ue estudian la evolución de la especie6u,ana encontraron 6erra,ientas de piedra ,u3 rudi,entarias. El uso de unapiedra para golpear otra co,o si 9ueran un ,artillo+ o el acto de arro;ar unapiedra o una lanza para cazar un ani,al i,plican la utilización de la energía


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cine,0tica+ pues+ al estar en ,ovi,iento+ el ar,a o la 6erra,ienta resultan,0s e9ectivas en el traba;o.

Jace unos 7(.((( a:os+ el 6o,bre co,enzó a do,inar el 9uego. 2a posibilidadde encender 3 ,antener el 9uego 8ue per,itió la cale9acción+ el co,ienzo de lacocción de los ali,entos 3 ,arco los inicios de la ,etalurgia. El 6o,brepri,itivo necesitaba la energía de los ali,entos Kla energía calóricaL la cualdebía ser consu,ida en grandes proporciones 3a 8ue la bús8ueda de los,is,os era diGcultosa. Con la aparición de la ganadería 3 la agricultura+ el6o,bre co,enzó a gastar ,enos energía en la bús8ueda de los ali,entos 3,antuvo 9uentes de energía disponibles co,o son los reba:os 3 lasplantaciones. M0s tarde+ e,pezaron a usarse ani,ales para la tracción dearados. 2a utilización de la energía aportada por ani,ales 9ue e!tendiDndose altransporte+ la ,olienda de granos o las bo,bas para i,pulsar agua.

=tra etapa de aprovec6a,iento de la energía es el desarrollo de los ,olinos.

1i9erentes civilizaciones co,enzaron a utilizarlos pri,ero+ ,ovido porcorrientes o caídas de agua 3+ luego+ i,pulsados por el viento. 2a energíacinDtica del aire ta,biDn se utilizó en la navegación para ree,plazar a losre,eros 8ue i,pulsaban los barcos. Mediante las velas+ los barcos convertíanla energía cinDtica del aire en energía cinDtica de la nave.

En la edad ,edia co,enzó a utilizarse la le:a para 9abricar carbón vegetal concu3as ,enas se obtenían ,etales+ 3 8ue posterior,ente vendría a sersustituido por el carbón ,ineral en los principios de la revolución industrial.

Jacia la dDcada de a:os )4( las energías renovables se consideraron una

alternativa a las energías tradicionales+ tanto por su disponibilidad presente 39utura garantizada Ka di9erencia de los co,bustibles 9ósiles 8ue precisan ,ilesde a:os para su 9or,aciónL co,o por su ,enor i,pacto a,biental en el casode las energías li,pias+ 3 por esta razón 9ueron lla,adas energías alternativas.

Jasta la llegada de la Revolución >ndustrial+ la utilización de siste,as,ec0nicos para proporcionar energía se li,itaban a los ,olinos de viento o deagua. Cual8uier aplicación de estas tecnologías para la realización de traba;osresultaba de poco rendi,iento.

1urante el pri,er tercio del siglo I>I+ apro!i,ada,ente 6acia )F'7(+ se

pudo avanzar en la aplicación pr0ctica de la ,08uina de vapor por Na,es Oatt+se van abandonando estas 9or,as de aprovec6a,iento+ 8ue daría co,ienzo ala era conte,por0nea produciendo ca,bios en la evolución tecnológica+econó,ica 3 social+ de niveles sorprendentes en co,paración con toda la6istoria precedente& se trataba de la pri,era 6erra,ienta 8ue no utilizaba9uerzas o tracción de origen ani,al+ 3 8ue co,enzó a e,plearseindustrial,ente.


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Nunto con la llegada 3 desarrollo de los ,otores de co,bustión interna 3 lautilización del gas para cale9acción 3 alu,brado+ se produ;eron grandesavances en la generación pr0ctica de energía elDctrica.

2a nueva sociedad 8ue nació de la Revolución >ndustrial tra;o ta,biDn nuevasde,andas de energía. Con la ,08uina de vapor aparecieron inventosrevolucionarios 8ue ,e;oraron los ,edios de transporte+ co,o la loco,otora8ue /eorge %tep6enson constru3ó en )F'.

1urante la ,a3or parte de su 6istoria+ la Ju,anidad obtuvo energía de labio,asa+ el viento 3 la 9uerza ,uscular de ani,ales 3 otros seres 6u,anos. Elpetróleo ta,biDn se utiliza desde 6ace ,uc6o tie,po+ pero sólo a partir delsiglo IV>>> co,enzó su e!plotación ,asiva co,o 9uente energDtica+ cuando sedescubrieron pozos en Estados Unidos. 2a electricidad+ obtenida en gran partedel ,undo co,o producto secundario de otras energías+ es en la actualidaduno de los principales recursos 8ue se usan para ,antener andando el ,undo.

Introducción

*


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2a electricidad est0 a nuestro alrededor+ es una 9or,a de energía 3 es el u;ode energía elDctrica. Es un 9enó,eno 9ísico relacionado con cargasestacionarias 3 cargas en ,ovi,iento. El electrón 3 el protón son las partículasató,icas involucradas en la electricidad 3 las ,ani9estaciones de electricidadsuceden debido al au,ento 3 al ,ovi,iento de estas partículas.

2a electricidad 9or,a parte b0sica de la naturaleza 3 es una de las 9or,as deenergía ,0s utilizadas. %e obtiene de la conversión de otras 9uentes deenergía+ tales co,o el carbón+ la energía nuclear+ el gas natural+ el petróleo 3otras 9uentes naturales. Estas 9uentes se conocen co,o 9uentes pri,arias. Esuna 9or,a de energía ,u3 conveniente 3 ,u3 controlable 8ue se utiliza paraobtener luz+ calor 3 energía.

Cuando 6abla,os de energías alternativas nos re9eri,os a a8uellas 8ue adi9erencia de las energías convencionales usan co,o 9uente de generaciónrecursos renovables 3 poseen una 9uente pr0ctica,ente inagotable en relación

al tie,po de vida del 6o,bre en el planeta. %e producen de ,anera continua+no se agotan+ 3 tienen su origen en los procesos a,bientales 3 at,os9Dricosnaturales el viento+ el sol+ los cursos de agua+ la desco,posición de la ,ateriaorg0nica+ el ,ovi,iento de las olas en la superGcie del ,ar 3 ocDanos+ el calorinterior de la tierra+ todos son 9uentes de energías alternativas.

travDs de su 6istoria+ el ser 6u,ano 6a ido creciendo en dependenciaenergDtica. Jo3 en día es ini,aginable la vida sin provisión de energía.>lu,inación+ cale9acción+ re9rigeración+ cocción de ali,entos+ transporte+co,unicación+ cada pe8ue:a parte de nuestro ,undo cotidiano est0 ligado a laenergía.

En la actualidad+ los 6idrocarburos son una de las grandes bases energDticasde nuestra sociedad. Pero son energías no renovables& es decir+ una vez 8ue seter,inen+ no podr0n ser repuestas. Por lo tanto+ cientíGcos de todo el ,undo se6an dedicado a investigar la utilización de otros recursos energDticos paraseguir Q,oviendo al ,undoQ.

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Energías alternativas su !or"a de #roducir electricidad

$%u& es energía'

Ja3 cuerpos 8ue+ en deter,inadas condiciones+ poseen la capacidad parainteraccionar con otros+ es decir+ para provocar ca,bios en otros cuerpos. esta capacidad la pode,os lla,ar energía.

%e entiende por energía la capacidad 8ue tiene un cuerpo para producir 3+ ,0sen concreto+ desde el punto de vista 9ísico+ deci,os 8ue la energía es laca#acidad (ue tiene un cuer#o #ara reali)ar un tra*a+o "ec,nicoKlevantar un peso por e;e,ploL+ e"itir lu) o generar calor-

2a noción de energía se introduce en la 9ísica para 9acilitar el estudio de lossiste,as ,ateriales. 2a naturaleza es esencial,ente din0,ica& es decir+ est0

su;eta a ca,bios ca,bios de posición+ ca,bios de velocidad+ ca,bios deco,posición o ca,bios de estado 9ísico+ por e;e,plo. Pues bien+ e!iste algo8ue sub3ace a los ca,bios ,ateriales 3 8ue inde9ectible,ente los aco,pa:a&ese algo constitu3e lo 8ue se entiende por energía $igura )S

2a energía es una propiedad o atributo de todo cuerpo o siste,a ,aterial envirtud de la cual Dstos pueden trans9or,arse ,odiGcando su situación oestado+ así co,o actuar sobre otros originando en ellos procesos detrans9or,ación. %in energía+ ningún proceso 9ísico+ 8uí,ico o biológico seríaposible. 1ic6o en otros tDr,inos+ todos los ca,bios ,ateriales est0n asociadoscon una cierta cantidad de energía 8ue se pone en ;uego+ se cede o se recibe.

?oda actividad 8ue tiene lugar en el universo se produce gracias a la energía.2a energía es única+ pero tiene distintas 9or,as de presentarse+ es decir+ deponerse de ,aniGesto. Uno de los principales estudiosos de las 9or,as deenergía 9ue Na,es Noule K)F)F)FFL+ por eso la unidad principal para ,edir laenergía es ;oule o ;ulio+ en 6onor a Dl.

.onservación degradación de la energía

2a energía se puede presentar en 9or,as di9erentes& es decir+ puede estarasociada a ca,bios ,ateriales de di9erente naturaleza. sí+ se 6abla de

energía 8uí,ica cuando la trans9or,ación a9ecta a la co,posición de lassustancias+ de energía tDr,ica cuando la trans9or,ación est0 asociada a9enó,enos caloríGcos+ de energía nuclear cuando los ca,bios a9ectan a laco,posición de los núcleos ató,icos+ de energía lu,inosa cuando se trata deprocesos en los 8ue interviene la luz+ etc. sí+ un radiador elDctrico tras9or,a laenergía elDctrica en energía caloríGca+ una pila trans9or,a la energía 8uí,icaen energía elDctrica+ una l0,para trans9or,a la energía elDctrica en energía

F


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lu,inosa+ Etc. Cuando la pila de una linterna se agota+ esta energía se 6atrans9or,ado en luz 3 en calor.

2os ca,bios 8ue su9ren los siste,as ,ateriales llevan asociados+precisa,ente+ trans9or,aciones de una 9or,a de energía en otra. sí pues+ laenergía no se pierde+ sino 8ue se trans9or,a en otras 9or,as de energía& esdecir+ la energía global,ente se conserva& es decir+ ni se crea ni se destru3e enel proceso de trans9or,ación. Esta segunda característica de la energíaconstitu3e un principio 9ísico ,u3 general 9undado en los resultados de laobservación 3 la e!peri,entación cientíGca+ 8ue se conoce co,o principio deconservación de la energía. $igura 'S

El principio de conservación de la energía 9ue enunciado por el ,Ddico 3 9ísicoale,0n N. R. Ma3er )S)F'

“2a energía ni se crea ni se destru3e+ solo se trans9or,a. 2a energía seconserva+ por8ue se trans9or,a en otras 9or,as de energía+ 3 a la vez sedegrada+ por8ue se obtienen 9or,as de energía de ,enor calidad+ es decir+,enos aprovec6able".

=tro ,odo de interpretarlo es el siguiente %i un siste,a 9ísico est0 aislado de,odo 8ue no cede energía ni la to,a del e!terior+ la su,a de todas lascantidades correspondientes a sus distintas 9or,as de energía per,anececonstante. 1entro del siste,a pueden darse procesos de trans9or,ación+ perosie,pre la energía ganada por una parte del siste,a ser0 cedida por otra. Estoes lo 8ue sucede en el universo+ 8ue en su con;unto puede ser consideradoco,o un siste,a aislado.

2a e!periencia de,uestra 8ue con9or,e la energía va siendo utilizada parapro,over ca,bios en la ,ateria va perdiendo capacidad para ser e,pleadanueva,ente. El principio de la conservación de la energía 6ace re9erencia a lacantidad+ pero no a la calidad de la energía+ la cual est0 relacionada con laposibilidad de ser utilizada. sí+ una cantidad de energía concentrada en unsiste,a ,aterial es de ,a3or calidad 8ue otra igual en ,agnitud+ pero 8ue se6alle dispersa.

un cuando la cantidad de energía se conserva en un proceso detrans9or,ación+ su calidad dis,inu3e.

?odas las trans9or,aciones energDticas asociadas a ca,bios ,ateriales+acaban antes o despuDs en energía tDr,ica& Dsta es una 9or,a de energía ,u3repartida entre los distintos co,ponentes de la ,ateria+ por lo 8ue su grado deaprovec6a,iento es peor.

Este proceso de pDrdida progresiva de calidad se conoce co,o degradación dela energía 3 constitu3e otra de las características de esta ,agnitud o atributo


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8ue 6an identiGcado los 9ísicos para 9acilitar el estudio de los siste,as,ateriales 3 de sus trans9or,aciones. $igura 7S

/or"as de energía

Energía cin&tica

Cuando un cuerpo est0 en ,ovi,iento posee energía cinDtica 3a 8ue al c6ocarcontra otro puede ,overlo 3+ por lo tanto+ producir un traba;o.

2os cuerpos pueden realizar un traba;o por el 6ec6o de estar en ,ovi,iento+ esdecir+ los cuerpos en ,ovi,iento tienen energía. Esta 9or,a de energía,ec0nica se lla,a energía cinDtica KEcL.

Para 8ue un cuerpo ad8uiera energía cinDtica o de ,ovi,iento& es decir+ paraponerlo en ,ovi,iento+ es necesario aplicarle una 9uerza. Cuanto ,a3or sea el

tie,po 8ue estD actuando dic6a 9uerza+ ,a3or ser0 la velocidad del cuerpo 3+por lo tanto+ su energía cinDtica ser0 ta,biDn ,a3or. $igura S

Cuando un cuerpo est0 en ,ovi,iento+ tiene una cierta velocidad. Para pasardel estado de reposo a ,ovi,iento+ 6a3 8ue aplicar una 9uerza+ 8ue,ultiplicada por el desplaza,iento de cuerpo es igual al traba;o 8ue realiza.=tro 9actor 8ue inu3e en la energía cinDtica es la ,asa del cuerpo.

2a 9ór,ula 8ue representa la Energía CinDtica (Ec) es la siguiente

Cuando un cuerpo de ,asa K,L se ,ueve con una velocidad KvL posee unaenergía cinDtica 8ue est0 dada por la 9ór,ula escrita.

)(

)SMa3er traba;aba co,o ,Ddico en un barco 6olandDs 8ue llego 6asta las indiasorientales. Por entonces se utilizaba la sangría Ke!tracción de sangreL para soportar elcalor de los trópicos. %e dio cuenta 8ue la sangre venosa era e!traordinaria,ente ricaen o!ígeno por8ue el cuerpo 6u,ano en los trópicos no necesitaba 8ue,ar tantoo!ígeno para ,antener el cuerpo caliente. partir de )F' publicó sus pri,erosin9or,es cientíGcos tratando de lla,ar la atención sobre estas ideas todas las 9or,asde calor 3 energía son interca,biables& no se crea+ sino 8ue ca,bian de unas 9or,as

a otras. Parece ser 8ue su traba;o 9ue in9ravalorado+ por8ue según la opinión de los

Ec=1

2mv

2

Ec TEnergíacinDtica

, T ,asa


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En esta ecuación+ debe 6aber concordancia entre las unidades e,pleadas. ?odas ellas deben pertenecer al ,is,o siste,a. En el %iste,a >nternacionalK%>L+ la ,asa K,L se ,ide en ilogra,o KgL 3 la velocidad KvL en ,etrospartido por segundo K, H sL+ con lo cual la energía cinDtica resulta ,edida en

Noule KNL.

Energía #otencial

2a capacidad de un cuerpo de producir traba;o por el 6ec6o de estar a unacierta altura se lla,a energía potencial gravitatoria+ o ,0s sencilla,enteenergía potencial KEpL. Esta aGr,ación se co,prueba cuando un ob;eto cae alsuelo+ siendo capaz de ,over o de9or,ar ob;etos 8ue se encuentren a su paso.El ,ovi,iento o de9or,ación ser0 tanto ,a3or cuanto ,a3or sea la alturadesde la cual cae el ob;eto.

=tra 9or,a de energía potencial es la 8ue est0 al,acenada en los ali,entos+ba;o la 9or,a de energía 8uí,ica. Cuando estos ali,entos son procesados pornuestro organis,o+ liberan la energía 8ue tenían al,acenada.

Para una ,is,a altura+ la energía del cuerpo depender0 de su ,asa. plicandouna 9uerza+ esta energía puede ser trans9erida de un cuerpo a otro 3 aparecerco,o energía cinDtica o de de9or,ación $igura S. %in e,bargo+ ,ientras elcuerpo no descienda+ la energía no se ,aniGesta es energía potencial.

?odos los cuerpos tienen energía potencial 8ue ser0 tanto ,a3or cuanto ,a3orsea su altura. Co,o la e!istencia de esta energía potencial se debe a lagravitación K9uerza de gravedadL+ su no,bre ,0s co,pleto es energíapotencial gravitatoria. P%U $ísica+ '((

“Energía potencial gravitatoria es a8uella energía 8ue poseen los cuerpos 8uese encuentran en altura. Esta energía depende de la ,asa del cuerpo 3 de laatracción 8ue la ?ierra e;erce sobre Dl KgravedadL."

%i un cuerpo de ,asa K,L se sitúa a una altura K6L arriba de un nivel dere9erencia+ este cuerpo posee una energía potencial gravitatoria con respecto aeste nivel+ la cual se e!presa ,ediante la siguiente 9ór,ula

1e acuerdo a la 9ór,ula+ la energía potencialest0 relacionada con la ,asa del cuerpo 3 con la

posición 8ue ocupa& cuanto ,0s grande sea

))

" T,asa

g Tconstante de la 9uerzade gravedad

0 T altura

Ep T , W g W 6


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la ,asa del cuerpo+ 3 cuanto ,a3or sea la altura a la 8ue se encuentre+ tanto,a3or ser0 su Energía potencial gravitacional.

Energía "ec,nica

El valor 8ue se asigna a la energía es relativo. En el caso de la energía cinDtica

depende del siste,a de re9erencia+ pues el ,ovi,iento de una persona por elpasillo de un autobús resulta ser di9erente considerado respecto de otrapersona o considerado respecto de una 9arola de la calle. En el caso de unaenergía potencial solo tiene sentido co,o di9erencia+ es decir+ depende delnivel de altura considerado.

2a ,ec0nica+ por otra parte+ engloba todas a8uellas cosas 8ue 9uncionan poracción de un ,ecanis,o o ,a8uinaria. El tDr,ino ta,biDn se usa paradescribir el acto auto,0tico 3 el ob;eto 8ue puede ocasionar consecuenciasco,o c6o8ues o erosiones.

%e conoce co,o energía ,ec0nica+ por lo tanto+ a la clase de energía dondeinterviene tanto la posición co,o los ,ovi,ientos de los cuerpos. Esto 8uieredecir 8ue la energía ,ec0nica Ggura *S es la su,atoria de las energíaspotenciales+ cinDticas 3 la energía el0stica de un ob;eto en ,ovi,iento

Emecanica

= Ec+ E

P

2a deno,inada energía ,ec0nica+ entonces+ puede presentarse co,o lacapacidad de los cuerpos con ,asa para llevar a cabo un deter,inado es9uerzoo labor. Es i,portante recordar 8ue la energía no se crea ni se destru3e+ sino

8ue se conserva. 2a energía ,ec0nica se ,antiene constante en el tie,pogracias a la acción de 9uerzas de car0cter conservativo 8ue traba;an sobre laspartículas involucradas. 1e todas las trans9or,aciones o ca,bios 8ue su9re la,ateria+ los 8ue interesan a la ,ec0nica son los asociados a la posición 3Ho a lavelocidad. ,bas ,agnitudes deGnen+ en el ,arco de la din0,ica de 5eXton+el estado ,ec0nico de un cuerpo+ de ,odo 8ue Dste puede ca,biar por8ueca,bie su posición o por8ue ca,bie su velocidad. Entre los tipos de energía,ec0nica pueden ,encionarse la energía 6idr0ulica K8ue aprovec6a la energíapotencial del ,ovi,iento de aguaL 3 la energía eólica K,odalidad 8ue surgepor acción del vientoL.

De las energías "encionadas anterior"ente derivan las siguientes:

Energía (uí"ica

Es otra de las ,ani9estaciones de la energía 3 especíGca,ente se trata de laenergía interna 8ue posee un deter,inado cuerpo 3 si bien sie,pre se podr0encontrar en la ,ateria+ solo se nos ,ostrar0 cuando se produzca una

)'


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alteración i,portante de Dsta. PoniDndolo en tDr,inos ,0s sencillos+ la energía8uí,ica es a8uella 8ue est0 producida por reacciones 8uí,icas.

Entre los e;e,plos ,0s cotidianos 8ue pode,os dar de energía 8uí,ica secuentan la energía 8ue e,ana del carbón cuando este se 8ue,a+ las pilas+ lasbaterías+ entre otros.

2os co,bustibles una vez 8ue son 8ue,ados producen reacciones 8uí,icasviolentas 8ue generan traba;o o ,ovi,iento. En la actualidad+ la energía8uí,ica es a8uella 8ue per,ite la ,ovilización de los auto,óviles+ los bu8ues+los aviones 3 de cual8uier otra ,08uina. Por e;e,plo+ la co,bustión delcarbón+ la del petróleo 3 la de la le:a en las ,08uinas de vapor así co,o losderivados del petróleo en el reducidísi,o espacio de un cilindro de un ,otor dee!plosión+ revisten reacciones 8uí,icas.

Para 8ue un ,otor entre en 9unciona,iento re8uerir0 de co,bustible 8ue unavez reaccionado desprender0 energía. En los ,otores de co,bustión interna laenergía del co,bustible e,pleado se trans9or,a en potencia 3 en ,ovi,iento3 esa 9uerza ;usta,ente es la 8ue sirve para 6acer 9uncionar un ve6ículo+ la6Dlice de un 6elicóptero+ un generador+ entre otros.

Energía t&r"ica

?odas las ,olDculas de un siste,a 9ísico se encuentran en continuo

,ovi,iento& en el caso de los sólidos se trata de una vibración en torno a unaposición de e8uilibrio 3 en el de los gases es un ,ovi,iento aleatorio.

Este ,ovi,iento de las partículas tiene asociado una energía cinDtica+ 8uedebe clasiGcarse en dos tipos di9erentes la correspondiente al ,ovi,iento delsiste,a en su con;unto 3 la 8ue corresponde al ,ovi,iento de unas partículascon respecto a otras.

2a su,a de las energías cinDticas de todas las partículas de un cuerpo eslla,ada energía interna o tDr,ica+ 3 su au,ento o dis,inución lo aprecia,os atravDs de la te,peratura.

El no,bre de energía tDr,ica procede de 8ue se puede de,ostrar de 8ue estaenergía+ to,ando el valor ,edio por partícula+ ,ide la te,peratura ordinariade un cuerpo+ la cual no depende de 8ue el cuerpo este parado o en,ovi,iento. El incre,ento 8ue su9re cual8uier cuerpo en su te,peraturaKenergía internaL se debe a 8ue 6a absorbido o cedido calor.

)7


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%i el cuerpo absorbe calor+ esto provocara un au,ento o incre,ento positivode la energía interna Kte,peraturaL& entonces+ el calor tendr0 signo positivo. %iel cuerpo pierde energía+ su incre,ento ser0 negativo 3+ por consiguiente+ta,biDn el calor.

Energía "agn&tica

instancias de la $ísica+ se lla,a ,agnetis,o a a8uel 9enó,eno 9ísico por elcual los ,ateriales e;ercen 9uerzas+ 3a sea de atracción o de repulsión+ sobreotros ,ateriales con los cuales interactúan. ?odos los ,ateriales+ algunos en,a3or grado 3 otros en un grado ,enor 6an recibido la inuencia de un ca,po,agnDtico+ en tanto+ ,ateriales ,u3 conocidos por todos nosotros tales co,oel ní8uel+ 6ierro+ cobalto 3 sus correspondientes aleaciones deno,inadasi,anes presentan propiedades ,agnDticas detectables.

El ,agnetis,o cobró i,portancia 3 atención en la ntigua /recia 3 9ue elGlóso9o griego ?ales de Mileto el pri,ero en estudiar el 9enó,eno del,agnetis,o. @ ta,biDn /recia tiene ,uc6o 8ue ver en la deno,inación delconcepto 3a 8ue su deno,inación procede de la ciudad griega de Magnesia+cercana a Mileto+ donde se observaron por pri,era vez los 9enó,enos deatracción 8ue generaban los i,anes naturales.

Por otro lado+ el tDr,ino ,agnetis,o es e,pleado para re9erirse a la 9uerza deatracción del i,0n.

Energía radiante

2a energía radiante es la energía 8ue poseen las ondas electro,agnDticas 'S

co,o la luz visible+ las ondas de radio+ los ra3os ultravioletas KUVL+ los ra3osin9rarro;os K>RL+ etc. 2a característica principal de esta energía es 8ue sepropaga en el vacío sin necesidad de soporte ,aterial alguno. %e trans,ite porunidades lla,adas 9otones 7S.

2a energía radiante es una cantidad ob;etiva 8ue depende sólo de la intensidadde luz 3 del color de la luz. 2a intensidad de 6ec6o est0 relacionada con elnú,ero de 9otones por unidad de tie,po 8ue inciden en una superGcie 3 elcolor est0 relacionado con la longitud de onda o 9recuencia de la luz incidente.1e 6ec6o la potencia lu,ínica asociada a una 9uente es la tasa detrans9erencia de energía en 9or,a de luz por unidad de tie,po 3 puedee!presarse co,o

2a energía radiante lla,ada ta,biDn co,o energía electro,agnDtica+ esa8uella 8ue se trans,ite por ,edio de una partícula ele,ental lla,ada 9otón+interactúa con la ,ateria para trans9erir una cantidad G;a de energía. Partícula8ue est0 presente en las ondas electro,agnDticas+ en los ra3os ga,a+ en los

)

'Sondas electro,agnDticas di9usión de la radiación por ,edio del aire.

7S9otones es el 8uantu, de energía en 9or,a de radiaciónelectro,agnDtica+ e,itido o absorbido por la ,ateria.


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ra3os ultravioletas KUVL+ los ra3os in9rarro;os K>RL+ las ondas de radio+ la luzvisible Kespectro electro,agnDticoL+ 6asta en la luz 3 el calor del sol.

Este tipo de energía sie,pre se encuentra en ,ovi,iento+ via;ando a unavelocidad de 7((,il iló,etros por segundo en el espacio+ 9or,ando ondas condiversas longitudes 3 9recuencias.

2os ra3os ga,as+ producen la desintegración de los 0to,os de ,aterialesnaturales o artiGciales+ es decir+ 9abricados por el 6o,bre. 1ebido a su altopoder+ la radiación ga,a es parte de un proceso ionizante 8ue e!trae loselectrones de sus estados ligados al 0to,o+ penetrando al núcleo de lascDlulas+ causando un da:o grave e irreversible.

2os ra3os I en ca,bio+ es un tipo de radiación electro,agnDtica 8ue es capazde atravesar cuerpos+ a di9erencia de los ra3os ga,a+ estos no penetran al0to,o para destruirlo sino 8ue produce una desaceleración de electrones para8ue se pueda producir la película 9otogr0Gca 8ue co,ún,ente se conoce.

=tro tipo de radiación 8ue es parte integrante de los ra3os solares+ son losra3os ultravioleta+ cu3o no,bre proviene de su longitud de onda 8ue el o;o6u,ano percibe co,o color violeta. Puede provocar e9ectos+ 6asta da:os en lasalud co,o c0ncer en la piel+ ceguera+ entre otras+ ade,0s de 8ue la luz negraUV puede es aplicada a la ciencia 9orense para detectar restos de uidos.

2uz visible o espectro visible es la región del espectro electro,agnDtico 8ue elo;o 6u,ano alcanza a percibir. El o;o llega a percibir la longitud de la onda deeste espectro entre unos (( 3 4(( ,etros+ logrando ver los colores de la luz8ue se ordenan co,o en el arco iris.

2a energía 8ue e,iten todos los cuerpos calientes es lla,ada radiaciónin9rarro;a S+ ,encionada en películas de espías 8ue utilizan en dispositivosnocturnos+ los ra3os in9rarro;os ta,biDn est0n presentes en ,uc6asactividades cotidianas co,o en un control re,oto+ en cone!iones inal0,bricas3 otras Gbras ópticas.

Por últi,o las ondas de ,icroondas 8ue son e,pleadas en el popular e8uipodo,Dstico+ ta,biDn radares+ televisiones 3 ,óviles. Estos ,is,os aparatosta,biDn e,iten las ondas de radio+ las cuales se propagan a lo largo delespectro electro,agnDtico.

2a energía radiante se encuentra en nuestro alrededor+ desde el color de losob;etos 6asta aparatos do,Dsticos co,unes+ no conta,ina+ ni ,odiGca ela,biente+ es parte de Dl 3a 8ue proviene del sol. Esta energía nos aco,pa:aen la vida diaria+ pero es 6o3 en día 8ue se 6a desarrollado diversos tipos detDcnicas+ 6erra,ientas+ dispositivos 3 tecnología para aprovec6arla.

Energía el&ctrica

)

S radiación in9rarro;a es un tipo de radiación electro,agnDtica de,a3or longitud de onda 8ue la luz visible


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%e obtiene ,ediante el ,ovi,iento de cargas elDctricas Kelectrones positivos 3negativosL 8ue se produce en el interior de ,ateriales conductores Kpore;e,plo+ cables ,et0licos co,o el cobreL.

El origen de la energía elDctrica est0 en las centrales de generación+deter,inadas por la 9uente de energía 8ue se utilice. sí+ la energía elDctricapuede obtenerse de centrales solares+ eólicas+ 6idroelDctricas+ tDr,icas+nucleares 3 ,ediante la bio,asa o 8ue,a de co,puesto de la naturalezaco,o co,bustible. 2a energía elDctrica es la 9or,a de energía 8ue resultar0 dela e!istencia de una di9erencia de potencial entre dos puntos+ situación 8ueper,itir0 establecer una corriente elDctrica entre a,bos puntos si se los colocaen contacto por inter,edio de un conductor elDctrico para obtener el traba;o,encionado.

En tanto+ la energía elDctrica es una energía capaz de trans9or,arse en,uc6ísi,as otras 9or,as de energía co,o ser la energía lu,inosa+ la energía

tDr,ica 3 la energía ,ec0nica.El proceso 9unciona de la siguiente ,anera la energía elDctrica setrans9or,ar0 en corriente elDctrica por ,edio de un cable conductor ,et0licopor la di9erencia de potencial 8ue un generador estD en ese ,o,entoaplicando en sus e!tre,os. Por tanto+ cada vez 8ue acciona,os un interruptorde cual8uier aparato lo 8ue sucede es el cierre de un circuito elDctrico+gener0ndose el pertinente ,ovi,iento de electrones a travDs del cableconductor+ las cargas 8ue se ir0n desplazando 9or,an parte de los 0to,os.

2a generación de este tipo de energía se puede concretar de ,u3 diversas

,aneras 3 a travDs de di9erentes estrategias+ en tanto+ la 8ue aprovec6a el,ovi,iento rotatorio de generación de corriente continua o corriente alternaser0 la 8ue per,ite su,inistrar ,a3or cantidad 3 potencia de electricidad+ pore;e,plo+ la corriente de un salto de agua+ la 8ue se produce al soplar el viento.

2a generación de energía elDctrica es una de las actividades 6u,anas ,0sb0sicas+ en tanto+ de las di9erentes 9or,as de e,pleo de la ,is,a+ la elDctricaes la 8ue ,enos i,pacto causa en el ,edio a,biente+ en co,paración conotras 9uentes de energía convencionales 3 no convencionales.

.lasi1cación de las !uentes de energía

E!isten innu,erables 9uentes de energía. Pero en últi,a instancia+ toda laenergía procede del sol Ksalvo la energía geotDr,ica 3 la energía nuclear deGsiónL.

Pode,os clasiGcar las 9uentes de energía en

/uentes de energía renova*le o verde

)*


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%e regenera a un rit,o igual o ,a3or al 8ue consu,en lla,a,os 9uente deenergía renovable a las 8ue son inagotables+ co,o la solar+ la eólica 3 la6idr0ulica.

Energía verde es un tDr,ino 8ue describe la energía generada a partir de9uentes de energía pri,aria respetuosas con el ,edio a,biente. 2as energíasverdes son energías renovables 8ue no conta,inan+ es decir+ cu3o ,odo deobtención o uso no e,ite subproductos 8ue puedan incidir negativa,ente enel ,edio a,biente. 2la,a,os energías renovables a las 8ue son inagotablesco,o

Energía 0idr,ulica

2a energía potencial acu,ulada en los saltos de agua puede ser trans9or,adaen energía elDctrica. 2as centrales 6idroelDctricas aprovec6an la energía de losríos para poner en 9unciona,iento unas turbinas S 8ue ,ueven un generadorelDctrico. Uno de los recursos ,0s i,portantes cuantitativa,ente en laestructura de las energías renovables es la procedente de las instalaciones6idroelDctricas& una 9uente energDtica li,pia 3 autóctona pero para la 8ue senecesita construir las necesarias in9raestructuras 8ue per,itan aprovec6ar elpotencial disponible con un coste nulo de co,bustible. El proble,a de este tipode energía es 8ue depende de las condiciones cli,atológicas.

%e puede trans9or,ar a ,u3 di9erentes escalas+ e!istiendo desde 6ace siglospe8ue:as e!plotaciones en las 8ue la corriente de un río ,ueve un rotor depalas 3 genera un ,ovi,iento aplicado+ por e;e,plo+ en ,olinos rurales. %ine,bargo+ la utilización ,0s signiGcativa la constitu3en las centrales

6idroelDctricas 2a energía 6idr0ulica se basa en aprovec6ar la caída del aguadesde cierta altura. 2a energía potencial+ durante la caída+ se convierte encinDtica. El agua pasa por las turbinas a gran velocidad+ provocando un,ovi,iento de rotación 8ue Gnal,ente+ se trans9or,a en energía elDctrica por,edio de los generadores. Es un recurso natural disponible en las zonas 8uepresentan suGciente cantidad de agua+ 3 una vez utilizada+ es devuelta ríoaba;o. %u desarrollo re8uiere construir pantanos+ presas+ canales de derivación+3 la instalación de grandes turbinas 3 e8uipa,iento para generar electricidad.

?odo ello i,plica la inversión de grandes su,as de dinero+ por lo 8ue no resultaco,petitiva en regiones donde el carbón o el petróleo son baratos. %ine,bargo+ el peso de las consideraciones ,edioa,bientales 3 el ba;o,anteni,iento 8ue precisan una vez estDn en 9unciona,iento centran laatención en esta 9uente de energía.

Energía solar t&r"ica

%e trata de recoger la energía del sol a travDs de paneles solares 3 convertirlaen calor el cual puede destinarse a satis9acer nu,erosas necesidades. Pore;e,plo+ se puede obtener agua caliente para consu,o do,Dstico o industrial+

)4


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o bien para dar cale9acción a 6ogares+ 6oteles+ colegios o 90bricas. ?a,biDn+ sepodr0 conseguir re9rigeración durante las Dpocas c0lidas. En agricultura sepueden conseguir otro tipo de aplicaciones co,o invernaderos solares 8ue9avorecieran las ,e;oras de las cosec6as en calidad 3 cantidad+ los secaderosagrícolas 8ue consu,en ,uc6a ,enos energía si se co,binan con un siste,a

solar+ 3 plantas de puriGcación o desalinización de aguas sin consu,ir ningúntipo de co,bustible. Con este tipo de energía se podría reducir ,0s del ' Ydel consu,o de energía convencional en viviendas de nueva construcción conla consiguiente reducción de 8ue,a de co,bustibles 9ósiles 3 deterioroa,biental.

Energía solar

2os paneles 9otovoltaicos *S convierten directa,ente la energía lu,ínica enenergía elDctrica.

2a energía solar es una 9uente de vida 3 origen de la ,a3oría de las de,0s9or,as de energía en la ?ierra. Cada a:o la radiación solar aporta a la ?ierra laenergía e8uivalente a varios ,iles de veces la cantidad de energía 8ueconsu,e la 6u,anidad. Recogiendo de 9or,a adecuada la radiación solar+ estapuede trans9or,arse en otras 9or,as de energía co,o energía tDr,ica oenergía elDctrica utilizando paneles solares. Mediante colectores solares+ laenergía solar puede trans9or,arse en energía tDr,ica+ 3 utilizando paneles9otovoltaicos la energía lu,ínica puede trans9or,arse en energía elDctrica.,bos procesos nada tienen 8ue ver entre sí en cuanto a su tecnología. sí ,is,o+ en las centrales tDr,icas solares se utiliza la energía tDr,ica de loscolectores solares para generar electricidad.

%e distinguen dos co,ponentes en la radiación solar la radiación directa 3 laradiación di9usa. 2a radiación directa es la 8ue llega directa,ente del 9ocosolar+ sin ree!iones o re9racciones inter,edias. 2a di9usa es la e,itida por labóveda celeste diurna gracias a los ,últiples 9enó,enos de ree!ión 3re9racción solar en la at,ós9era+ en las nubes+ 3 el resto de ele,entosat,os9Dricos 3 terrestres. 2a radiación directa puede ree;arse 3 concentrarsepara su utilización+ ,ientras 8ue no es posible concentrar la luz di9usa 8ueproviene de todas direcciones. %in e,bargo+ tanto la radiación directa co,o laradiación di9usa son aprovec6ables.

%e puede di9erenciar entre receptores activos 3 pasivos en 8ue los pri,erosutilizan ,ecanis,os para orientar el siste,a receptor 6acia el %ol Klla,adosseguidoresL 3 captar ,e;or la radiación directa.

Una i,portante venta;a de la energía solar es 8ue per,ite la generación deenergía en el ,is,o lugar de consu,o ,ediante la integración ar8uitectónicaen ediGcios. sí+ pode,os dar lugar a siste,as de generación distribuida en los8ue se eli,inen casi por co,pleto las pDrdidas relacionadas con el transporte

)F

S turbina M08uina 8ue consiste en una rueda en el interior de un ta,borprovista de paletas curvas sobre las cuales actúa la presión de un uido6aciendo ue esta ire.


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K8ue en la actualidad suponen apro!i,ada,ente el ( Y del totalL 3 ladependencia energDtica.

2as di9erentes tecnologías 9otovoltaicas se adaptan para sacar el ,0!i,orendi,iento posible de la energía 8ue recibi,os del sol. 1e esta 9or,a pore;e,plo los siste,as de concentración solar 9otovoltaica KCPV por sus siglas eninglDsL utiliza la radiación directa con receptores activos para ,a!i,izar laproducción de energía 3 conseguir así un coste ,enor por O6 producido. Estatecnología resulta ,u3 eGciente para lugares de alta radiación solar.

2io"asa

2a 9or,ación de bio,asa a partir de la energía solar se lleva a cabo por elproceso deno,inado 9otosíntesis vegetal 8ue a su vez es desencadenante de lacadena biológica. Mediante la 9otosíntesis las plantas 8ue contienen cloroGla+trans9or,an el dió!ido de carbono 3 el agua de productos ,inerales sin valorenergDtico+ en ,ateriales org0nicos con alto contenido energDtico 3 a su vezsirven de ali,ento a otros seres vivos. 2a bio,asa ,ediante estos procesosal,acena a corto plazo la energía solar en 9or,a de carbono. 2a energíaal,acenada en el proceso 9otosintDtico puede ser posterior,ente trans9or,ada

en energía tDr,ica+ elDctrica o carburantes de origen vegetal+ liberando denuevo el dió!ido de carbono al,acenado.

Energía eólica

2a energía eólica es la energía obtenida de la 9uerza del viento+ es decir+,ediante la utilización de la energía cinDtica generada por las corrientes deaire. %e obtiene ,ediante unas turbinas eólicas 8ue convierten la energíacinDtica del viento en energía elDctrica por ,edio de aspas o 6Dlices 8ue 6acengirar un e;e central conectado+ a travDs de una serie engrana;es Klatrans,isiónL a un generador elDctrico.

El tDr,ino eólico viene del latín eolicus+ perteneciente o relativo a Zolo o Eolo+dios de los vientos en la ,itología griega 3+ por tanto+ perteneciente o relativoal viento. 2a energía eólica 6a sido aprovec6ada desde la antig[edad para,over los barcos i,pulsados por velas o 6acer 9uncionar la ,a8uinaria de,olinos al ,over sus aspas.

)

*S Panel 9otovoltaico est0n 9or,ados por un con;unto de cDlulas9otovoltaicas 8ue producen electricidad a partir de la luz 8ue incide sobreellos ,ediante el e9ecto 9otoelDctrico.

$otovoltaico \ue genera una 9uerza electro,otriz cuando se encuentraba;o la acción de una radiación lu,inosa o an0loga.


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2a energía del viento est0 relacionada con el ,ovi,iento de las ,asas de aire8ue desplazan de 0reas de alta presión at,os9Drica 6acia 0reas ad3acentes deba;a presión+ con velocidades proporcionales Kgradiente de presiónL. Por lo 8uepuede decirse 8ue la energía eólica es una 9or,a nodirecta de energía solar.2as di9erentes te,peraturas 3 presiones en la at,ós9era+ provocadas por la

absorción de la radiación solar+ son las 8ue ponen al viento en ,ovi,iento.

Es una energía li,pia 3 ta,biDn la ,enos costosa de producir+ lo 8ue e!plica el9uerte entusias,o por sus aplicaciones. 1e entre todas ellas+ la ,0s e!tendida+3 la 8ue cuenta con un ,a3or creci,iento es la de los par8ues eólicos paraproducción elDctrica.

Un par8ue eólico es la instalación integrada de un con;unto deaerogeneradores 4S interconectados elDctrica,ente. 2os aerogeneradores sonlos ele,entos claves de la instalación de los par8ues eólicos 8ue+ b0sica,ente+son una evolución de los tradicionales ,olinos de viento. Co,o tales son

,08uinas rotativas 8ue suelen tener tres aspas+ de unos '(' ,etros+ unidasa un e;e. El ele,ento de captación o rotor FS 8ue est0 unido a este e;e+ captala energía del viento. El ,ovi,iento de las aspas o paletas+ accionadas por elviento+ activa un generador elDctrico 8ue convierte la energía ,ec0nica de larotación en energía elDctrica.

Estos aerogeneradores suelen ,edir unos (( ,etros de altura dependiendode la orogra9ía del lugar+ pero pueden ser incluso ,0s altos. Este es uno de losgrandes proble,as 8ue a9ecta a las poblaciones desde el punto de vista

estDtico.2os aerogeneradores pueden traba;ar solos o en par8ues eólicos+ sobre tierra9or,ando las gran;as eólicas+ sobre la costa del ,ar o incluso pueden serinstalados sobre las aguas a cierta distancia de la costa en lo 8ue se lla,agran;a eólica ,arina+ la cual est0 generando grandes conictos en todasa8uellas costas en las 8ue se pretende construir par8ues eólicos.

El gran beneGcio ,edioa,biental 8ue proporciona el aprovec6a,iento delviento para la generación de energía elDctrica viene dado+ en pri,er lugar+ porlos niveles de e,isiones gaseosas evitados+ en co,paración con los producidos

en centrales tDr,icas. En deGnitiva+ contribu3e a la estabilidad cli,0tica delplaneta. Un desarrollo i,portante de la energía elDctrica de origen eólicopuede ser+ por tanto+ una de las ,edidas ,0s eGcaces para evitar el e9ectoinvernadero 3a 8ue+ a nivel ,undial+ se considera 8ue el sector elDctrico esresponsable del ' Y de las e,isiones de C=' del planeta.

Co,o energía li,pia 8ue es+ contribu3e a ,ini,izar el calenta,iento global.Centr0ndose en las venta;as sociales 3 econó,icas 8ue nos incu,ben de una

'(

4S erogeneradores es un generador elDctrico ,ovido por una turbinaaccionada por el viento.

FS Rotor es el co,ponente 8ue gira KrotaL en una ,08uina elDctrica+ sea Dsta un


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,anera ,uc6o ,0s directa+ son ,a3ores 8ue los beneGcios 8ue aportan lasenergías convencionales. El desarrollo de este tipo de energía puede re9orzar laco,petitividad general de la industria 3 tener e9ectos positivos 3 tangibles enel desarrollo regional+ la co6esión econó,ica 3 social 3 el e,pleo.

Ja3 8uienes consideran 8ue la eólica no supone una alternativa a las 9uentesde energía actuales+ 3a 8ue no genera energía constante,ente cuando nosopla el viento. Es la inter,itencia uno de sus principales inconvenientes. Eli,pacto en detri,ento de la calidad del paisa;e+ los e9ectos sobre la avi9auna 3el ruido+ suelen ser los e9ectos negativos 8ue general,ente se citan co,oinconvenientes ,edioa,bientales de los par8ues eólicos.

Energía geot&r"ica

2a energía geotDr,ica es a8uella energía 8ue puede ser obtenida por el6o,bre ,ediante el aprovec6a,iento del calor del interior de la ?ierra.

Parte del calor interno de la ?ierra K.((( ]CL llega a la corteza terrestre. Enalgunas zonas del planeta+ cerca de la superGcie+ las aguas subterr0neaspueden alcanzar te,peraturas de ebullición+ 3+ por tanto+ servir para accionarturbinas elDctricas o para calentar.

El calor del interior de la ?ierra se debe a varios 9actores+ entre los 8uedestacan el gradiente geotDr,ico 3 el calor radiogDnico. /eotDr,ico viene delgriego geo+ Q?ierraQ& 3 de t6er,os+ QcalorQ& literal,ente calor de la ?ierra.

Energía "arina

2a energía ,arina o energía de los ,ares Kta,biDn deno,inada a vecesenergía de los ocDanos o energía oce0nicaL se reGere a la energía renovableproducida por las olas del ,ar+ las ,areas+ la salinidad 3 las di9erencias dete,peratura del ocDano. El ,ovi,iento del agua en los ocDanos del ,undocrea un vasto al,acDn de energía cinDtica o energía en ,ovi,iento. Estaenergía se puede aprovec6ar para generar electricidad 8ue ali,ente las casas+el transporte 3 la industria. 2os principales tipos son

Energía de las olas+ ola,otriz o undi,otriz. $igura 4S Energía de las ,areas o energía ,areo,otriz. Energía de las corrientes consiste en el aprovec6a,iento de la energía

cinDtica contenida en las corrientes ,arinas. El proceso de captación sebasa en convertidores de energía cinDtica si,ilares a los

')


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aerogeneradores e,pleando en este caso instalaciones sub,arinas paracorrientes de agua. Ggura F S

Mare,otDr,ica se 9unda,enta en el aprovec6a,iento de la energíatDr,ica del ,ar basado en la di9erencia de te,peraturas entre lasuperGcie del ,ar 3 las aguas pro9undas. El aprovec6a,iento de este

tipo de energía re8uiere 8ue el gradiente tDr,ico sea de al ,enos '(^.2as plantas ,are,otDr,icas trans9or,an la energía tDr,ica en energíaelDctrica utilizando el ciclo ter,odin0,ico deno,inado “ciclo deRanine" S para producir energía elDctrica cu3o 9oco caliente es elagua de la superGcie del ,ar 3 el 9oco 9río el agua de las pro9undidades.Ggura S

Energía os,ótica es la energía de los gradientes )(S de salinidad.Ggura )(S

/uentes de energía no renova*les

%e consu,en a un rit,o ,0s elevado al 8ue se produce+ 3 ter,inaranagot0ndose. E;e,plo el carbón 3 el petróleo.

1entro de estas 9uentes de energía+ la ,0s utilizada en la actualidad son losco,bustibles 9ósiles 3 los co,bustibles nucleares.

2la,a,os co,bustibles a cual8uier sustancia 8ue puede reacciones 8uía,entecon el o!ígeno 3 proporcionar energía.

.o"*usti*les !ósiles: %e lla,a co,bustible 9ósiles por8ue se 6an 9or,ado alo largo de ,illones de a:os.

• .ar*ón: %e 9or,ó a partir de restos vegetales 9osilizados. Est0constituido por carbono+ 6idrogeno+ nitrógeno 3 azu9re. 2as esti,acionesde duración de las reservas actuales de carbón+ est0n en torno a 7((a:os.El carbón presenta un 9actor de e,isiones de C=' ,u3 elevado+ así co,o de %='+ 5=! 3 partículas en suspensión. 2a co,binación de %=' 3

5=! produce la lluvia 0cida. Cuando se 8ue,a produce ó!ido denitrógeno 3 azu9re+ 8ue son ,u3 conta,inantes. Jistórica,ente elcarbón 9ue la 9uente 8ue i,pulsó la pri,era 9ase de la industrialización. partir del principio del siglo II 6a sido paulatina,ente sustituida porel petróleo. %u uso se generalizo con la invención de la ,08uina devapor ))S KOatt+ siglo IV>>>L+ aun8ue su consu,o dis,inu3o a partir de)'( con la aparición del petróleo. ctual,ente se utiliza para laproducción elDctrica+ la industria siderúrgica 3 la cale9acción

''

S ciclo de Ranine es un ciclo ter,odin0,ico 8ue tiene co,o ob;etivo laconversión de calor en traba;o+ constitu3endo lo 8ue se deno,ina un ciclo depotencia.

)(S gradiente Cociente de la di9erencia de presión baro,Dtrica entre dos


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• Petróleo: El petróleo bruto no es utilizable antes de llegar alconsu,idor se so,ete a trata,iento en las reGnerías. 2os 3aci,ientospetrolí9eros se deben a la desco,posición de grandes acu,ulaciones derestos ani,ales Kpeces principal,enteL 3 vegetales KalgasL reunidos en

el 9ondo de ,ares antiguos& co,pri,idos por ,ovi,ientos geológicos 3so,etidos a acciones bacterianas+ presiones 3 te,peraturas elevadas.%e encuentra en grandes bolsas a pro9undidades variables. El petróleo+tal 3 co,o ,ana del 3aci,iento+ tiene pocas aplicaciones. Para obtenera la vez productos de características precisas 3 utilizar de la ,anera ,0srentable las diversas 9racciones presentes en el petróleo+ es necesarioe9ectuar una serie de operaciones 8ue reciben el no,bre de reGno depetróleo. principios del siglo II+ au,entó el consu,o de petróleo de9or,a espectacular+ convirtiDndose+ el petróleo 3 sus derivados+ en elprincipal co,bustible en el sector de transporte 3 uno de losco,bustibles ,0s i,portantes en la generación elDctrica.2as esti,aciones de duración de las reservas actuales de petróleo+ est0nen torno a 7 a:os.2a producción ,undial de petróleo 6a presentado ,uc6as variaciones alo largo de la 6istoria+ de la ,is,a 9or,a 8ue su precio Kdólar por barrilL+incidiendo de 9or,a ,u3 signiGcativa en la econo,ía ,undial.

• Gas Natural: %e encuentra en 3aci,ientos aco,pa:as general,ente alpetróleo. Es una ,ezcla de gases donde predo,ina el ,etano. %etransporta en estado lí8uido por gasoductos 3 es ,enos conta,inante8ue el carbón 3 el petróleo. un8ue co,o gases naturales pueden

clasiGcarse todos los 8ue se encuentran de 9or,a natural en la ?ierra+desde los constitu3entes del aire 6asta las e,anaciones gaseosas de losvolcanes+ el tDr,ino gas natural se aplica 6o3 en sentido estricto a las,ezclas de gases co,bustibles 6idrocarburados o no+ 8ue seencuentran en el subsuelo donde en ocasiones aun8ue no sie,pre+ se6allan asociados con petróleo lí8uido. El principal constitu3ente del gasnatural es sie,pre el ,etano+ 8ue representa general,ente entre el 43 el Y del volu,en total de la ,ezcla. 2os 6idrocarburos gaseosos 8uesuelen estar presentes+ etano+ butano 3 propano aparecen sie,pre enproporciones ,enores.En un principio no era usado+ al no ser 90cil de transportar 3 al,acenar

co,o el petróleo. El gas natural 8ue aparecía en casi todos los3aci,ientos petrolí9eros+ se 8ue,aba a la salida del pozo+ co,o unresiduo ,0s.2a necesidad de nuevas 9uentes energDticas 6izo descubrir nuevos3aci,ientos 8ue poseían enor,es reservas de gas natural.

.o"*usti*les Nucleares o energía nuclear:

'7

))S Una ,08uina de vapor es un ,otor de co,bustión e!terna 8uetrans9or,a la energía tDr,ica de una cantidad de agua en energía

,ec0nica. El ,otor o ,08uina de vapor se utilizó durante la Revolución>ndustrial+ en cu3o desarrollo tuvo un papel relevante para ,over


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Una vez conocida la estructura del núcleo ató,ico K9or,ado por protones 3neutronesL+ se idearon ,Dtodos para aprovec6ar la energía desprendida de lasreacciones nucleares+ es decir+ a8uellas en los 8ue los 0to,os de una sustanciase trans9or,an en 0to,os de otra sustancia de9erente. Estas reaccionesnucleares proporcionan ,uc6a energía a partir de poco co,bustible. 2a

energía nuclear o energía ató,ica es la energía 8ue se libera espont0nea oartiGcial,ente en las reacciones nucleares. %in e,bargo+ este tDr,ino englobaotro signiGcado+ el aprovec6a,iento de dic6a energía para otros Gnes+ talesco,o la obtención de energía elDctrica+ energía tDr,ica 3 energía ,ec0nica apartir de reacciones ató,icas+ 3 su aplicación+ bien sea con Gnes pacíGcos obDlicos. sí+ es co,ún re9erirse a la energía nuclear no solo co,o el resultadode una reacción sino co,o un concepto ,0s a,plio 8ue inclu3e losconoci,ientos 3 tDcnicas 8ue per,iten la utilización de esta energía por partedel ser 6u,ano. 2as sustancias utilizadas co,o co,bustible nuclear son elplutonio 3 el uranio 9unda,ental,ente+ debido a las propiedades de susnúcleos ató,icos. El dispositivo encargado de regular las reacciones en unestado estacionario+ 8ue per,ita ,antener un balance e8uilibrado de las,is,as en la captura 3 escape de neutrones es llevado a cabo por el reactornuclear.

2a energía desprendida en esos procesos nucleares suele aparecer en 9or,a departículas subató,icas en ,ovi,iento. Esas partículas+ al 9renarse en la,ateria 8ue las rodea+ producen energía tDr,ica. Esta energía tDr,ica setrans9or,a en energía ,ec0nica utilizando ,otores de co,bustión e!terna+co,o las turbinas de vapor. 1ic6a energía ,ec0nica puede ser e,pleada en eltransporte+ co,o por e;e,plo en los bu8ues nucleares.

E!isten varias disciplinas 3Ho tDcnicas 8ue usan de base la energía nuclear 3van desde la generación de energía elDctrica en las centrales nucleares 6astalas tDcnicas de an0lisis de datación ar8ueológica Kar8ueo,etría nuclearL+ la,edicina nuclear usada en los 6ospitales+ etc.

2os siste,as ,0s investigados 3 traba;ados para la obtención de energíaaprovec6able a partir de la energía nuclear de 9or,a ,asiva son la Gsiónnuclear 3 la 9usión nuclear. 2a energía nuclear puede trans9or,arse de 9or,adescontrolada+ dando lugar al ar,a,ento nuclear& o controlada en reactoresnucleares en los 8ue se produce energía elDctrica+ energía ,ec0nica o energía

tDr,ica. ?anto los ,ateriales usados co,o el dise:o de las instalaciones sonco,pleta,ente di9erentes en cada caso.

2a principal característica de este tipo de energía es la alta calidad de laenergía 8ue puede producirse por unidad de ,asa de ,aterial utilizado enco,paración con cual8uier otro tipo de energía conocida por el ser 6u,ano+

'


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pero sorprende la poca eGciencia del proceso+ 3a 8ue se desaprovec6a entre unF* Y 3 ' Y de la energía 8ue se libera.

.onclusión

'


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A#&ndice ane3o

'4

$igura 'S 2a energía solo setrans9or,a.

$igura )S El ,inúsculo0to,o enor,e 9uente

$igura S El traba;o 8ue realizael ,otor desplaza la nave.$igura 7S ?oda trans9or,ación

acaba en energía tDr,ica.

$igura S ntes de salir e!pelida+ laec6a tiene energía potencial+ luegoser0 energía cinDtica-

$igura *SEnergía en,ovi,iento traba;o,ec0nico.


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'F

$igura 4Senergía

$igura FS energía delas corrientes ,arina

$igura S

energía ,are


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2i*liogra!ía

• 2a enciclopedia del estudiante ?o,o 4 $ísica 3 \uí,icaBuenos ires %antillana+ '((*.

• Enciclopedia b0sica escolar interactiva siglo II>Madrid # Espa:a CU2?UR2+ %.+ '((*

.onsultas de Internet

• 6ttpHHXXX.pro9esorenlinea.clHGsicaHEnergia_,ecanica_traba;o.6t,l• 6ttpHHXXX.deGnicionabc.co,HtecnologiaHenergia8ui,ica.p6p• 6ttpHHXXX.6istoriasdelaciencia.co,H`pT)')• 6ttpsHHes.Xiipedia.orgHXiiHEnerg

YC7Y1a_renovable-Evoluci.C7.B7n_6ist.C7.B7rica• 6ttpHHXXX.aven.esHinde!.p6p`

optionTco,_contentvieXTarticleidT>te,idT)F)langTcastellano

• 6ttpHHXXX.i,portancia.orgHenergiaelectrica.p6p• 6ttpHHXXX.pro9esorenlinea.clHGsicaHEnergiaCinetica.6t,• 6ttpHHXXX.pro9esorenlinea.clHGsicaHEnergiaPotencial.6t,
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Energias alternativas y su forma de producir electricidad

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