energía_necesidad de un nuevo modelo i
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Introducción I
¿Qué es la Energía?
La capacidad para realizar
Trabajo
Primer principio de la Termodinámica
La cantidad total de energía en cualquier sistema aislado (sin interacción con ningún otro sistema) permanece invariable con el tiempo.
La Energía ni se crea ni se destruye, sólo se transforma.
Segundo principio de la Termodinámica
La cantidad de entropía del universo tiende a incrementarse en el tiempo.
La transformación energética tiene una dirección: E e.
El agua caliente cede energía a la fría, es decir, el agua caliente calienta a la fría
(y no al revés).
¿El agua caliente calienta a la fría, o el agua fría enfría a la caliente?
Energía: Necesidad de un nuevo modelo
1. Introducción
2. Consumo energético
3. Energía Eléctrica1. Generadores2. Central Eléctrica
4. Energías Convencionales
1. Inconvenientes2. Petróleo3. Gas4. Carbón5. Nuclear6. Conclusión
4. Energías Alternativas1. Hidroeléctrica2. Solar Fotovoltaica3. Solar Térmica4. Solar Termoeléctrica5. Eólica6. Geotérmica7. Mareomotriz8. Undimotriz9. Biomasa10. Biocombustibles11. Fusión Nuclear12. Hidrógeno13. Conclusión
5. Evaluación
ÍNDICE
Consumo energético La producción energética la destinamos
principalmente a:
Transporte
Electricidad
Climatización
Industria
Fuente: Ministerio de Industria, Turismo y Comercio / IDAE
Energía Eléctrica
GeneradoresCentral Eléctrica
Fuente: Ministerio de Industria, Turismo y Comercio / IDAE
Generadores
La energía eléctrica se produce en los aparatos llamados generadores o alternadores.
Un generador consta, en su forma más simple de:
Un campo magnético uniforme, creado por un imán, en el seno del cual gira la espira anterior.
A medida que la espira gira, el flujo magnético a través de ella
cambia con el tiempo, induciéndose una fuerza electromotriz, y si
existe un circuito externo, circulará una corriente eléctrica.
Una espira que gira impulsada por algún medio externo.
Para que un generador funcione, hace falta una fuente externa de energía (hidráulica, térmica, nuclear, etc.) que haga que la bobina gire.
Central Eléctrica
Una central eléctrica es una instalación capaz de
transformar una fuente de energía primaria en energía
mecánica que gire un alternador.
En general, la energía mecánica procede de la transformación de la energía potencial del agua almacenada en un embalse; de la energía térmica suministrada al agua mediante la combustión del carbón, gas natural, o fuel; a través de la energía de fisión del uranio; el aprovechamiento del viento por un aerogenerador, etc.
Energías ConvencionalesPetróleo Gas
Carbón Nuclear
Inconvenientes
• Polución por gran cantidad de emisión de CO2 a la atmósfera
• Efecto invernadero
• Lluvia ácida
• Vertidos
• Precisa múltiples transformaciones para su aplicación energética
• Están en manos de unos pocos
• Gran impacto ambiental para obtención de las energías primarias
• No son renovables. Son finitas
• Radiactividad
Calentamiento global del planeta
Petróleo
Se formó bajo la superficie de la tierra, en un complejo proceso físico-químico, de descomposición orgánica
Es una mezcla heterogénea de compuestos orgánicos, principalmente hidrocarburos insolubles en agua
Es la principal fuente de energía a nivel mundial
La dependencia es total
Asfalto, Betún, Alquitrán, Brea, aceites, grasas, pinturas,
Gasolina, Gasóleo, Queroseno, Nafta,
Caucho sintético, plásticos, insecticidas, medicinas, detergentes…
poliestireno, baquelita, nylon, cloruro de polivinilo, polietileno,
Un importante problema relacionado con el petróleo es que se consume mayoritariamente en regiones donde no se produce.
Así entre Estados Unidos y Europa occidental se consume casi la mitad del petróleo mundial.
Los países del Golfo Pérsico que sólo consumen el 4,5% mundial producen, en cambio, el 26%.
Esta diferencia se agravará en el futuro porque la mayor parte de las nuevas reservas se están descubriendo en los países menos
consumidores.
Así se calcula que Estados Unidos tiene reservas para unos 10 años y Europa para unos 13, mientras que los países del Golfo
acumulan el 57% de las reservas conocidas.
Al ritmo de crecimiento actual (7%), el petróleo extraíble se habrá agotado:
(Esto es según las fuentes
más optimistas)
antes de 2040
Gas
Se trata de una mezcla de gases ligeros, principalmente metano, que provienen de yacimientos de petróleo o contenido
en él.
Barato
Rendimiento energético mayor
Suministro permanente
Reserva mundial inmensa (superior a la del petróleo)
Menor contaminación directa, debido a que no contiene azufre y la producción de CO2 es mínima
Menor contaminación indirecta, pues no necesita transporte por carretera
Por todo esto, se podría utilizar como una energía de tránsito capaz de sustituir con éxito al carbón y al
petróleo
Carbón
Carbón
Es una roca sedimentaria de origen orgánico (helechos, árboles), y fue la primera energía
combustible utilizada por la humanidad.
Es una materia sólida, ligera, negra y muy combustible
NuclearNuclear
Las reacciones nucleares son procesos de combinación y transformación de partículas sub-atómicas y núcleos, que liberan una gran cantidad de energía
Se obtiene mediante Fisión y Fusión
Es la división del núcleo de un átomo. El núcleo se convierte en diversos fragmentos con un masa casi igual a
la mitad de la masa original mas dos o tres neutrones.
Es una reacción en la que dos núcleos de átomos ligeros, en general el hidrógeno y sus
isótopos, se unen para formar otro núcleo más pesado, liberando gran cantidad de energía.
Es una energía limpia ya que no produce gases nocivos y genera residuos nucleares de muy baja actividad.
Debido a las altas temperaturas del plasma los confinamientos se encuentran aún en desarrollo
experimental.
Es una fuente inagotable de energía ya que el Deuterio existe en abundancia en la naturaleza y el Tritio es
generado dentro del propio reactor a partir del Deuterio.
Un reactor de fusión nuclear es intrínsecamente seguro ya que la propia reacción se detiene al cortar el suministro de combustible. No depende de ningún sistema externo de seguridad susceptible de errores.
¿Cómo funciona una central nuclear de fisión?
El calor generado en el reactor nuclear produce vapor, que con su alta presión acciona las turbinas, asociadas
a un generador eléctrico.
Ventajas:• La energía nuclear es, sin duda, la que produce mayor
cantidad de energía eléctrica comparada con otras fuentes de producción de energía eléctrica ya sea mediante combustibles fósiles o las energías renovables.
• Pero por otro lado genera una gran cantidad de residuos nucleares muy peligrosos y difíciles de gestionar...
¿Qué es el período de semidesintegración?
Es el tiempo
necesario para que
una sustancia radiactiva
se desintegre la mitad.
Es decir, si nos
encontramos con un kg de
isótopo radiactivo de Plutonio 239;
cuando hayan
pasado 24.360 años, tendremos
medio kilo de isótopo
radiactivo.
El isótopo de Plutonio 239 tiene un período de semidesintegración
de…
24.360 años
Las construcciones más antiguas ejecutadas por el hombre son las pirámides
Tienen 5.000 años aprox. No se sabe cómo se comporta una obra durante más tiempo
¿Cómo soportarán el paso del tiempo los cementerios nucleares?
Por mucho que se aumenten las medidas de seguridad, siempre existirá un riesgo conocido o desconocido...
Son potenciales objetivos militares o terroristas
Accidente nuclear de Fukushima
Efectos de la radiactividad en chernobyl
Sus consecuencias
son irreparables
para la humanidad
Conclusión• Petróleo, gas natural, carbón…
son fuentes energéticas finitas a corto plazo.
• Las energías convencionales son altamente contaminantes para el medio ambiente y muy peligrosas para la salud.
• El modelo energético actual es un generador de guerras, desigualdades e injusticias.
Hay que encontrar un nuevo modelo energético
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