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HABITAT Y MEDIO AMBIENTE UNIDAD II - ENERGÍAS LA ENERGÍA El término energía tiene diversas acepciones y definiciones, relacionadas con la idea de una capacidad para obrar, surgir, transformar o poner en movimiento. En física, energía se define como la capacidad para realizar un trabajo. En tecnología y economía, se refiere a un recurso natural (incluyendo a su tecnología asociada) para poder extraerla, transformarla y darle un uso industrial o económico. La energía es la capacidad de los cuerpos para realizar un trabajo y producir cambios en ellos mismos o en otros cuerpos. Es decir, el concepto de energía se define como la capacidad de hacer funcionar las cosas. Fuente de energía Fuente de energía es un fenómeno físico o químico del que es posible explotar su energía con fines económicos o biofísicos. Según un primer criterio de clasificación, se les llama «primarias» si provienen de un fenómeno natural y no han sido transformadas (el sol, la biomasa, las corrientes de agua, el viento, los minerales energéticos o radiactivos); y «secundarias» si son resultado de una transformación intencionada a partir de las primarias para obtener la forma de energía deseada (la energía eléctrica -que puede obtenerse a partir de cualquiera de las fuentes primarias-, la energía química de los distintos combustibles utilizados para el transporte, la calefacción o la industria -que pueden obtenerse a partir de muy distintas fuentes-, etc.) Según un segundo criterio, a las fuentes de energía primarias se las llama «renovables» si sus reservas no disminuyen de forma significativa en la escala de tiempo de su explotación (como la hidroeléctrica, la eólica, la solar, la geotérmica, la mareomotriz o la utilización energética de la biomasa); y «no renovables» si lo hacen (como los combustibles fósiles - carbón, petróleo, gas natural- y la energía nuclear). Según un tercer criterio, se las llama «limpias» si se las valora positivamente en un contexto ecologista (lo que coincide en su mayor parte con las renovables); y «sucias» si son valoradas negativamente (lo que coincide en su mayor parte con las no renovables), aunque en realidad ninguna fuente de energía carece de impacto ambiental en su uso (pudiendo ser más o menos negativo en distintos ámbitos). Próximos a este criterio están otros, como la diferenciación entre «fuentes de energía sostenibles» y no HABITAT Y MEDIO AMBIENTE UNIDAD II - ENERGÍAS sostenibles (según su sostenibilidad), o la diferenciación entre las llamadas «fuentes de energía alternativas» y las «convencionales» o «tradicionales», por su menor o mayor polución y especialmente su menor o mayor contribución al cambio climático antropogénico por las emisiones de CO2; aunque es problemático tener que clasificar entonces la energía nuclear como alternativa a las fósiles (puesto que su peligrosidad reside no en la emisión de gases sino en la generación de residuos radiactivos y la gravedad de los accidentes nucleares). CLASIFICACIÓN: Las energías limpias son aquellas que son renovables y reducen drásticamente los impactos ambientales producidos, entre las que cabe citar el aprovechamiento de: • La energía eléctrica, diferencia entre 2 puntos de potencias creando una corriente eléctrica. • La energía solar, el sol produce luz y calor. Todos los seres vivos necesitan luz solar para vivir. Y en la actualidad se utiliza la luz y el HABITAT Y MEDIO AMBIENTE UNIDAD II - ENERGÍAS calor del sol para producir energía eléctrica, sobre todo en las viviendas. • La energía eólica, antiguamente se usaba para mover los objetos, por ejemplo, los barcos de vela. Actualmente lo utilizamos para producir electricidad. En las centrales eólicas el viento mueve las aspas de los molinos y este movimiento se transforma en electricidad. • Los ríos y lagos: energía hidráulica • Los mares y océanos: energía mareomotriz • El calor de la Tierra : energía geotérmica • La materia orgánica: biomasa y biogas • Los combustibles: energía química, los combustibles son materiales que pueden arder. La leña, el carbón y el gas natural son combustibles. Estos poseen energía química: cuando arden se desprenden energía lumínica y calorífica. Esta energía puede transformarse en movimiento cuando los combustibles se utilizan por el funcionamiento de un motor. • La energía nuclear, crea energía eléctrica, energía térmica o energía mecánica al momento que se crean reacciones atómicas. • Mediante calor y agua: energía hidrotermica11 Con respecto a las llamadas energías alternativas (eólica, solar, hidráulica, biomasa, mareomotriz y geotérmica), cabe señalar que su explotación a escala industrial, es fuertemente contestada incluso por grupos ecologistas, dado que los impactos medioambientales de estas instalaciones y las líneas de distribución de energía eléctrica que precisan pueden llegar a ser importantes, especialmente, si como ocurre con frecuencia (caso de la energía eólica) se ocupan espacios naturales que habían permanecido ajenos al hombre. Las fuentes de energía pueden ser renovables y no renovables. Las renovables, como el Sol, permiten una explotación ilimitada, ya que la naturaleza las renueva constantemente. Las no renovables como el https://es.wikipedia.org/wiki/Fuente_de_energ%C3%ADa#cite_note-11 HABITAT Y MEDIO AMBIENTE UNIDAD II - ENERGÍAS carbón, aprovechan recursos naturales cuyas reservas disminuyen con la explotación, lo que las convierte en fuentes de energía con poco futuro, ya que sus reservas se están viendo reducidas drástica mente.. • Renovables: Pueden utilizarse de manera continuada para producir energía, ya que se regeneran fácilmente (biomasa) o porque son una fuente inagotable (solar). Ejemplo de ellas son las siguientes: • Energía Hidráulica: obtenida a través de un curso del agua. • Energía Eólica: Proviene del viento. • Energía Solar: Proviene de la luz del sol como su nombre lo dice, esta puede ser transformada en dos tipos de energía, la eléctrica y la térmica. • Energía Geotérmica: proviene del calor interno de la tierra y también se puede transformar en energía eléctrica o calorífica. • Energía Marítima: Proviene del movimiento de subida y bajada del agua del mar. • Energía de ondas: Proviene del movimiento ondulatorio de las masas de agua. • Energía de Biomasa: Proviene del aprovechamiento energético del bosque o de sus residuos, de los residuos de la agricultura, de la industria alimentaria o el resultado de las plantas de tratamiento de aguas residuales o industriales. • No renovables: Una vez utilizadas tardan demasiado tiempo en regenerarse o bien nunca se podrán regenerar, también se pueden regenerar utilizando algún producto químico. Ejemplo de ellas son las siguientes: • Carbón: Combustible extraído mediante exploraciones minerales, suministra el 25 % de la energía primaria consumida en el mundo. HABITAT Y MEDIO AMBIENTE UNIDAD II - ENERGÍAS • Petróleo: Se constituye por una mezcla de componentes orgánicos y es una de las principales energías utilizadas en los medios de transporte. • Gas Natural: Es utilizado como combustible en los hogares y en la industria Economía energética La economía energética es una subclase de la economía que se centra en sus relaciones con la energía como base de todas las demás relaciones. Es una subclase de la economía ecológica en cuanto asume que la cadena alimentaria en la ecología tiene una analogía directa a la cadena de suministro de energía para las actividades humanas. Laeconomía energética fue considerada por algunos una rama de los movimientos de la ecología profunda —compartiendo la opinión de que la humanidad puede sufrir su desaparición cuando las fuentes de energía se agoten. Y consideran que esto no tiene alternativa. En consecuencia, el principio fundamental de la economía energética es la conservación de la energía. Generación de energía eléctrica En general, la generación de energía eléctrica consiste en transformar alguna clase de energía en energía eléctrica. Para la generación industrial se recurre a instalaciones denominadas centrales eléctricas, que ejecutan alguna de las transformaciones citadas. Estas constituyen el primer escalón del sistema de suministro eléctrico. La generación eléctrica se realiza, básicamente, mediante un generador eléctrico; si bien estos no difieren entre sí en cuanto a su principio de funcionamiento, varían en función a la forma en que se accionan. Desde que se descubrió la corriente alterna y la forma de producirla en los alternadores, se ha llevado a cabo una inmensa actividad tecnológica para llevar la energía eléctrica a todos los lugares habitados del mundo, por lo que, junto a la construcción de grandes y variadas centrales eléctricas, se han construido sofisticadas redes de transporte y sistemas de distribución. Sin embargo, el aprovechamiento ha sido y sigue siendo muy desigual en todo el planeta. Así, los países industrializados o del primer mundo son grandes consumidores de energía eléctrica, mientras que los países en vías de desarrollo apenas disfrutan de sus ventajas. HABITAT Y MEDIO AMBIENTE UNIDAD II - ENERGÍAS ¿Cuáles son las consecuencias del malgasto de energía? Las consecuencias derivadas del uso de fuentes de energía de origen fósil son muchas: agotamiento de los recursos, dificultad de abastecimiento, dependencia energética y contaminación ambiental. • Agotamiento de recursos: los combustibles fósiles tienen una vida limitada. En algunos casos, se reducen a pocos años, por lo que es extremadamente importante buscar alternativas a estas opciones. En el siguiente gráfico se muestran las estimaciones sobre el número de años que faltan para que se agoten estas fuentes de energía: • Dificultad de abastecimiento, directamente relacionada con el punto anterior. La disminución de los recursos, provocará a medio plazo serías dificultades en el abastecimiento de energía. Además, los conflictos bélicos generados por las fuentes de energía, como el petróleo, hacen que se conviertan en temas estratégicos en la economía mundial. • Dependencia energética: con el sistema actual de producción energética dependemos prácticamente en exclusiva de los combustibles fósiles. Es por ello que se deben plantear alternativas energéticas adecuadas, rentables y no peligrosas para la salud y el medio ambiente. De ahí que el desarrollo de las energías renovables se tenga como un objetivo primordial. • Contaminación ambiental: en la explotación de los yacimientos minerales, se produce la contaminación de las aguas y los suelos. Una vez extraído el combustible, el transporte del mismo conlleva emisiones de efecto invernadero e impactos directos en la naturaleza (gaseoductos, oleoductos, etc.). La generación de energía necesita un proceso de combustión que produce enormes HABITAT Y MEDIO AMBIENTE UNIDAD II - ENERGÍAS emisiones de gases con efecto invernadero (ver sección “Cambio Climático”), como el CO2, NOx, SOx, COVs, partículas en suspensión, etc. Energías alternativas ¿No dejas de oír hablar de ellas, pero no tienes claro qué son las energías alternativas y qué tipos hay? La energía verde y limpia. Los productores de energías renovables son cada vez más, así que vamos a explicarte con detalle cada tipo de energías alternativas que existen a continuación. Además, corre la noticia de que Greenpeace asegura que “la electricidad más barata será la renovable en 2030“. Cada vez más, nos estamos dando cuenta de que el planeta necesita protección. Su futuro sostenible depende de la reducción de las emisiones contaminantes y por eso las energías alternativas y las limpias son las protagonistas. Sin embargo, su implantación es un reto lento y complicado porque rompe con la tradición y las políticas y económicas asentadas. Requiere un cambio de mentalidad por parte del consumidor, al igual que el autoconsumo de electricidad en las viviendas. ¿Qué son las energías alternativas? Hablamos de energías alternativas porque provienen de recursos naturales y de fuentes inagotables que, al producirlas, no contaminan. Además, precisamente representan la alternativa a lo que existe. En lo que respecta a la energía eléctrica, serían la alternativa a la energía nuclear contaminante o a aquellas que consumen combustibles fósiles y emiten gases de CO2 a la atmósfera y que contribuyen al calentamiento global. ¿Qué son las energías limpias? Las energías limpias se caracterizan por su sistema de producción que excluye todo tipo de contaminación y elimina de todos los residuos peligrosos para el planeta. Es decir, las energías limpias no producen residuos en ninguna de sus fases de obtención, podríamos decir que son aquellas que respetan el medio ambiente. Actualmente, este tipo de energía está en auge y en pleno desarrollo debido a la crisis de fuentes de energía agotables (como el gas o el petróleo) que además son altamente HABITAT Y MEDIO AMBIENTE UNIDAD II - ENERGÍAS contaminantes y que afectan negativamente el medio ambiente. Las energías limpias provienen de fuentes naturales como el viento, el agua o el sol. ¿Qué tipos de energías limpias existen? Existen diferentes tipos de energía limpias, éstas provienen de fuentes naturales como el sol, el viento o el agua. En función del impacto en el medio ambiente, podemos hablar de energías contaminantes o no contaminantes. A continuación, te detallamos las principales energías limpias no contaminantes. Energía solar La energía solar es el aprovechamiento de la energía que proviene del sol. El sol es una fuente de energía inagotable y abundante, la radiación solar se distribuye por todo el planeta de una forma más o menos uniforme. ¿Cómo se produce la energía solar? La energía solar se obtiene mediante las placas solares que absorben la radiación del sol y la transforman en corriente eléctrica. Esta corriente eléctrica puede ser almacenada o volcada a la red eléctrica para su distribución y posterior utilización (La energía solar se obtiene mediante las placas solares que absorben la radiación del sol y la transforman en corriente eléctrica.) Tipos de energía solar La energía solar está clasificada en tres tipos distintos según la forma de aprovechar la energía: • La energía solar pasiva: es el método más antiguo de aprovechar la energía del sol. Su utilización no necesita ningún aparato o dispositivo intermedio, simplemente con la orientación y diseño de los edificios y las propiedades de los materiales de los mismos. Este tipo de energía ayuda a reducir de forma significativa la necesidad de climatizar e iluminar los edificios. • La energía solar fotovoltaica: se genera en los paneles solares aprovechando el efecto fotovoltaico para generar corriente eléctrica continua. La corriente generada se tiene que convertir en corriente alterna para ser suministrada como electricidad. • La energía solar térmica: es la más habitual y económico. Se basa en aprovechar la radiación solar para calentar agua, mediante colectores solares. Estos aumentan la temperatura del fluido (como el agua) aumentando su energía interna. HABITAT Y MEDIO AMBIENTEUNIDAD II - ENERGÍAS Ventajas y desventajas La principal ventaja de la energía solar es que es una fuente de energía renovable e inagotable. Además, tiene un nivel muy bajo de contaminación, ya que en la generación de electricidad no produce gases de efecto invernadero y es respetuosa con el medio ambiente. También tiene ventajas económicas, aunque requiera una inversión económica para su instalación se amortiza en tan solo 7 u 8 años, además de tener un mantenimiento sencillo. Las mayores desventajas de la energía solar están relacionadas con los factores climatológicos, ya que existe una dependencia absoluta del clima para convertir el sol en energía eléctrica. Además, hay que tener en cuenta el horario solar, ya que la radiación solar no llega a todo el planeta por igual, hay zonas con un horario solar es muy reducido. ¿Cómo ayudan las energías limpias al medio ambiente? En los últimos años la población mundial ha puesto el foco en el cambio climático y la contaminación ya que sus efectos han empezado a afectar y condicionar la vida en el planeta, cada vez somos más conscientes de la necesidad del cambio. Ante este escenario mundial, la única solución pasa por las energías limpias. Estas son respetuosas con el medio ambiente, ya que se obtienen de fuentes inagotables e infinitas (ya sea por la gran cantidad de energía que contienen o porque se regeneran a un mayor ritmo que su consumo) sin procesos perjudiciales con residuos contaminantes para el medio ambiente y la propia atmósfera. Tenemos que tener en cuenta que las energías convencionales son muy contaminantes tanto en el proceso de obtención de la energía como en su consumo final, por eso, el uso de las energías limpias ayuda a reducir la contaminación, la cual está directamente relacionada con el cambio climático (ayuda a suavizar el aumento de temperatura del planeta y los consiguientes cambios de clima). Hoy en día, las energías limpias no frenan completamente el cambio climático, pero sí que ayudan a su desaceleración. En otras palabras, las energías limpias ayudan a reducir la huella ecológica del hombre para disminuir y/o suavizar las futuras consecuencias de esta y el impacto en el medio ambiente.
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