INSTITUTO TECNICO INDUSTRIAL RAFAEL REYES
“FUENTES DE ENERGIA RENOVABLES Y NO RENOVABLES”
AREA: QUIMICA
DUITAMA
2012
CONTENIDO
PAG.
INTRODUCCION……………………………………………………………………………………………………..
I.
JUSTIFICACION…………………………………………………………………………………………………….
II.
OBJETIVOS………………………………………………………………………………………………………….
II.I OBJETIVOS
ESPECIFICOS…………………………………………………………………………………
III. ENERGIA
(DEFICINIÓN)………………………………………………………………………………………
III.I ENERGIA RENOVABLE
(DEFICINIÓN)………………………………………………………………
III.II ENERGIA NO RENOVABLE
(DEFICINIÓN)……………………………………………………….
IV. ENERGIAS ALTERNATIVAS QUE TENDRIAN
IMPORTANCIA EN COLOMBIA
O EN
BOYACA…………………………………………………………
V. MEJORAS EN LA DEFICIENCIA
ENERGETICA…………………………………………………………
VI. PRINCIPIO DE CONSERVACION DE LA
ENERGIA………………………………………………….
INTRODUCCION
Con este trabajo pretendo profundizar mas sobre
el tema de las energías tanto renovables como
no renovables y con esta información presentar una breve pero clara
explicación sobre las diferentes energías alternativas que se
pueden implementar en varias partes del
mundo.
La información que aparece en este trabajo fue
consultada de varias fuentes de información como libros, enciclopedias y paginas
web, que me permitieron conocer el principio deconservación de la
energía y las diferentes formas en las que se puede crear un medio de
energía alternativa ahorrando y creando mas usos a varios
recursos.
II. JUSTIFICACION
Viendo las diferentes fuentes de energía
existentes, pretendo conocer como
se pueden implementar varios métodos para crear nuevos usos a diferentes
fuentes de energía y entender lo importante que pueden ser para el
planeta y sus pobladores, ya que seria una fuente de empleo, una
conservación de energía, un aprovechamiento de la misma
II. OBJETIVOS
Consultar sobre las diferentes fuentes de
energía que se implementaran en un futuro próximo y que ayudaran
al desarrollo y al aprovechamiento de los recursos.
II.I OBJETIVOS ESPECIFICOS
* Describir fuentes de energía renovable.
* Establecer fuentes u orígenes de estas
energías.
* Indagar porque el ahorro de energía.
* Averiguar porque la energía nunca se pierde sino que se degrada.
III. ENERGÍA (DEFINICIÓN
Capacidad de un sistema físico para realizar trabajo. La materia posee
energía como
resultado de su movimiento o de su posición en relación con las
fuerzas que actúan sobre ella. La radiación
electromagnética posee energía que depende de su frecuencia y,
por tanto, de su longitud de onda. Esta energía se
comunica a la materia cuando absorbe radiación y se recibe de la materia
cuando emite radiación. La energía asociada al movimiento
se conoce como
energía cinética, mientras que la relacionada con la
posición es la energía potencial. Por ejemplo, un
péndulo que oscila tiene una energía potencial maxima en
losextremos de su recorrido; en todas las posiciones intermedias tiene
energía cinética y potencial en proporciones diversas. La
energía se manifiesta en varias formas, entre ellas
la energía mecanica (Mecanica), térmica
(Termodinamica), química (Reacción química),
eléctrica (Electricidad), radiante (Radiación) o atómica
(Energía nuclear). Todas las formas de energía
pueden convertirse en otras formas mediante los procesos adecuados. En
el proceso de transformación puede perderse o ganarse una forma de energía,
pero la suma total permanece constante.
Las fuentes de energía son
aquellos materiales o fenómenos de la naturaleza capaces de suministrar
energía en una cualquiera de sus formas. También
se les llama recursos energéticos.
Hay de dos tipos, las fuentes
renovables y las no renovables.
III.I ENERGIA RENOVABLE
Energía renovable, también llamada energía alternativa o
blanda, este término engloba una serie de
fuentes energéticas que en teoría no se agotarían con el
paso del
tiempo. Estas fuentes serían una alternativa a otras tradicionales y
producirían un impacto ambiental mínimo, pero que en sentido
estricto ni son renovables, como es el caso de la geotermia, ni se utilizan de
forma blanda.
Las energías renovables comprenden: la energía solar, la hidroeléctrica
(se genera haciendo pasar una corriente de agua a través de una
turbina), la eólica (derivada de la solar, ya que se produce por un
calentamiento diferencial del aire y de las irregularidades del relieve
terrestre), la geotérmica (producida por el gradiente térmico
entre la temperatura del centro dela Tierra y la de la superficie), la
hidraulica (derivada de la evaporación del agua) y la procedente
de la biomasa (se genera a partir del tratamiento de la materia organica),
entre otras.
* Energía solar:
Sin duda una de las energías mas importantes en el mundo por su
innovadora propuesta de aprovechar los rayos del sol transformandolos en
electricidad, es una energía radiante producida en el Sol como resultado de
reacciones nucleares de fusión. Llega a la Tierra a través del
espacio en cuantos de energía llamados fotones, que interactúan
con la atmósfera y la superficie terrestres. La intensidad de la
radiación solar en el borde exterior de la atmósfera, si se
considera que la Tierra esta a su distancia promedio del Sol. La
intensidad de energía real disponible en la superficie terrestre es
menor que la constante solar debido a la absorción y a la
dispersión de la radiación que origina la interacción de
los fotones con la atmósfera.
Los rayos de luz solar nos
transmiten una pequeñísima parte de la energía que
continuamente se esta produciendo en el Sol, por las reacciones
nucleares que tienen lugar en su interior.
La energía solar se convierte en electricidad en los
paneles o placas solares, que estan formados por finas laminas de
materiales especiales. En algunas casas, los podemos ver en
el tejado, dando servicio para la calefacción o para el agua caliente de
la casa.
La energía solar también se utiliza en los hornos
solares, que tienen unos espejos llamados helióstatos, que se pueden
orientar de forma que dirigen la luz del Sol que
reflejanhacia una torre central en la que esta el sistema de
calentamiento. Como
el número de espejos es muy grande, se alcanzan temperaturas muy altas, que resultan muy útiles, por ejemplo, en
investigación.
* Energía eólica
Es la generada por el viento, que al mover las aspas de un
molino (llamado aerogenerador), produce energía eléctrica. En
zonas donde sopla mucho viento, se suelen instalar centrales o parques
eólicos, con muchos aerogeneradores.
La primera utilización de la capacidad energética del
viento la constituye la navegación a vela. En ella,
la fuerza del
viento se utiliza para impulsar un barco. Barcos con velas aparecían ya
en los grabados egipcios mas antiguos (3000 a.C.). Los egipcios,
los fenicios y mas tarde los romanos
tenían que utilizar también los remos para contrarrestar una
característica esencial de la energía eólica, su
discontinuidad. Efectivamente, el viento cambia de intensidad
y de dirección de manera impredecible, por lo que había que
utilizar los remos en los periodos de calma o cuando no soplaba en la
dirección deseada. Hoy, en los parques eólicos, se
utilizan los acumuladores para producir electricidad durante
un tiempo, cuando el viento no sopla.
Otra característica de la energía producida por
el viento es su infinita disponibilidad en función lineal a la
superficie expuesta a su incidencia. En los barcos, a
mayor superficie bélica mayor velocidad. En los
parques eólicos, cuantos mas molinos haya, mas potencia en
bornes de la central. En los veleros, el aumento de
superficie vélica tiene limitaciones mecanicas. En los
parqueseólicos las únicas limitaciones al aumento del
número de molinos son las urbanísticas.
* Energía mecanica
Suma de las energías cinética y potencial de un cuerpo en un
sistema de referencia dado. La energía mecanica de un cuerpo depende tanto de su posición, pues la
energía potencial depende de ella, como
de su velocidad, de la que depende la energía cinética.
Esta energía la poseen los cuerpos en virtud de su
velocidad o posición y comprende energía cinética y
potencial.
* Energía cinética:
Es aquella energía que adquieren los cuerpos, gracias a su movimiento;
es mayor si el cuerpo tienes bastante masa y gran velocidad tal y como aparece en la formula
E = (1/2)mv2
Donde:
m = masa del objeto
v2= velocidad del
mismo elevada al cuadrado.
Cuando el objeto se levanta desde una superficie se le aplica
una fuerza vertical. Al actuar esa fuerza a lo
largo de una distancia, se transfiere energía al objeto. La
energía asociada a un objeto situado a
determinada altura sobre una superficie se denomina energía potencial. Si se deja caer el objeto, la energía potencial se convierte
en energía cinética.
* Energía potencial
Energía potencial, energía almacenada que posee un sistema como resultado de las
posiciones relativas de sus componentes. Por ejemplo, si se mantiene una pelota
a una cierta distancia del suelo, el sistema
formado por la pelota y la Tierra tiene una determinada energía
potencial; si se eleva mas la pelota, la energía potencial del sistema aumenta.
Otros ejemplos de sistemas con energía potencial son una cinta
elasticaestirada o dos imanes que se mantienen apretados de forma que se
toquen los polos iguales.
Para proporcionar energía potencial a un sistema es necesario realizar un trabajo. Se requiere
esfuerzo para levantar una pelota del suelo, estirar una cinta
elastica o juntar dos imanes por sus polos iguales. De hecho, la
cantidad de energía potencial que posee un
sistema es igual al trabajo realizado sobre el sistema para situarlo en cierta
configuración. La energía potencial también puede
transformarse en otras formas de energía. Por ejemplo,
cuando se suelta una pelota situada a una cierta altura, la energía
potencial se transforma en energía cinética.
La energía potencial se manifiesta de diferentes formas. Por ejemplo,
los objetos eléctricamente cargados tienen energía potencial como
resultado de su posición en un campo eléctrico. Un explosivo tiene energía potencial química
que se transforma en calor, luz y energía cinética al ser
detonado. Los núcleos de los atomos tienen una
energía potencial que se transforma en otras formas de energía en
las centrales nucleares.
* Energía hidraulica:
Es la generada en presas y cascadas por la corriente de
agua, que al caer desde gran altura mueve una turbina, produciendo
electricidad. El 7% de la energía que se produce en el mundo es de este tipo.
La hidroelectricidad es un recurso natural disponible
en las zonas que presentan suficiente cantidad de agua. Su
desarrollo requiere construir pantanos, presas, canales de derivación, y
la instalación de grandes turbinas y equipamiento para generar
electricidad. Todo elloimplica la inversión de grandes sumas de
dinero, por lo que no resulta competitiva en regiones donde el carbón o
el petróleo son baratos, aunque el coste de mantenimiento de una central
térmica, debido al combustible, sea mas caro que el de una
central hidroeléctrica. Ademas, el peso de las consideraciones medioambientales,
por los graves daños que ocasiona a los ríos y a los pueblos
ribereños, centra la atención en esta fuente de energía
renovable.
* Energía GEOTERMICA
Las capas profundas de la corteza terrestre tienen mas calor que las de
la superficie: la temperatura aumenta, en promedio, 3oC cada vez que se
penetran 100m y, en ciertas zonas particulares, este gradiente puede ser
mas elevado.
El calor del
fondo se dispersa a la superficie por difusión progresiva y los terrenos
que constituyen la corteza terrestre estan a temperaturas mas o
menos elevadas. Entre los 2000 y 3000 metros de profundidad, la temperatura
puede variar entre 50oC y 350oC.
Se deben considerar tres casos principales en energía geotérmica:
los yacimientos de vapor o yacimientos de alta
energía, los yacimientos termales o los yacimientos de baja
energía y las rocas calidas y secas.
Los yacimientos de alta temperatura se pueden explotar
bien sea directamente por el uso del
vapor, o indirectamente por la producción de electricidad. Corresponden
generalmente a una subida del
manto en el interior de la corteza terrestre, o a fracturas del subsuelo que permiten una importante
infiltración de aguas en las zonas con algún gradiente
térmico.
* Energía mareo-motriz:Las mareas son la
consecuencia de la atracción gravitacional de la luna y el sol sobre el
agua de los océanos. La energía que representan es tomada de la
energía mecanica total del sistema solar; en la
naturaleza se disipa bajo forma de calor por frotamiento de las masas
acuaticas entre ellas y el fondo.
Es una energía muy dispersa, que solo se utiliza en
condiciones geograficas excepcionales favorables.
El uso de los movimientos marinos dio a luz en el
pasado, a los molinos de mar, en Gran Bretaña. La realización
mas importante instalada en el mundo es la fabrica mareomotriz del
estuario de Rance en Gran Bretaña.
Se ha elaborado proyectos mas ambiciosos, en particular aquel de las
islas Chausey, que asocian una instalación turística, operaciones
agrícolas, de acuacultura y una producion de electricidad de origen mareomotriz.
* Energía térmica oceanica:
70% de la superficie del globo esta cubierta por océanos; los mares
tropicales reciben por su parte 45% de la energía de los rayos solares y
la cual calienta, sobre todo las partes mas superficiales. Las aguas calidas, mas ligeras, permanecen en la
superficie y reciben mas energía.
La diferencia de temperatura entre estas dos fuentes, del orden de 20 a 25oC,
es suficiente para mover un motor térmico. La conversión de la
energía térmica de los mares se realizo desde 1939 en cuba por
Georges Claude, después se mejoró, en 1956 en Costa de Marfil.
* Energía calórica
El calor es una forma de energía cinética que poseen todos los
cuerpos. Cuando se frota una sustancia, sus partículas
se muevencon mayor rapidez. El movimiento acelerado de
dichas partículas se manifiesta en forma de calor.
El calor es una forma de energía cinética que
poseen todos los cuerpos. Cuando se frota una
sustancia, sus partículas se mueven con mayor rapidez. El movimiento acelerado de dichas partículas se manifiesta
en forma de calor.
* energía luminosa:
Enormes cantidades de energía eléctrica se desarrolla en la
atmosfera terrestre; los satélites han mostrado que centenas de luces se
prenden permanentemente. Los tipos de dispositivos de iluminación
eléctrica utilizados con mayor frecuencia son las lamparas
incandescentes, las lamparas fluorescentes y los distintos modelos de
lamparas de arco y de vapor por descarga eléctrica.
| * Biomasa: |
Los combustibles derivados de la biomasa abarcan varias formas
diferentes, entre ellas los combustibles de alcohol,
el estiércol y la leña. La leña y el estiércol
siguen siendo combustibles importantes en algunos países en vías
de desarrollo, y los elevados precios del petróleo han hecho que
los países industrializados se vuelvan a interesar por la leña. Por ejemplo, se calcula que casi la mitad de las viviendas de Vermont (Estados Unidos)
se calientan parcialmente con leña. Los científicos
estan dedicando cada vez mas atención a la
explotación de plantas energéticas, aunque existe cierta
preocupación de que si se recurre a gran escala a la agricultura para
obtener energía podrían subir los precios de los alimentos.
* | * COMBUSTIBLES SINTÉTICOS: |
Los combustibles sintéticos se fabrican a partir desustancias
halladas en la naturaleza. El gasohol, por ejemplo, es una
mezcla de gasolina y alcohol destilado de plantas. En cuanto a los
combustibles gaseosos y líquidos fabricados a partir del carbón,
es probable que su producción se vea limitada por los elevados costes y
los problemas de contaminación, de los que algunos aún se
desconocen. La fabricación de grandes cantidades de combustibles de
alcohol puede quedar restringida a zonas —como algunas
regiones de Brasil— en las que una combinación de mano de obra y
terrenos cultivables de bajo coste y una larga temporada de crecimiento hagan
rentable su producción. Por tanto, hay pocas posibilidades de que los
combustibles sintéticos supongan una contribución importante a
los recursos energéticos mundiales en un futuro
próximo.
III.II ENERGIA NO RENOVABLE
Llamamos energías no renovables a aquellas que
se obtienen de los combustibles fósiles, combustibles que no se
renuevan, sino que se van agotando al usarlos.
La crisis del
petróleo en los años 70 despertó una búsqueda de
nuevas fuentes energéticas. Al constatar que la energía
fósil, en forma de petróleo, gas natural o carbón, es
limitada, se busco un mejor aprovechamiento de otras
fuentes, creandose así las energías alternativas o
renovables.
Aunque las energías no renovables se usan todavía mucho, por
ejemplo, el uranio que se utiliza en la fisión nuclear es abundante y
por eso el riesgo de accidentes nucleares y las dificultades asociadas con el
almacenamiento de los residuos radiactivos, han provocado el declive de la
energía nuclear y de las demasenergías no renovables que
pasaron a segundo plano después de la implementación de las
energía alternativas.
Se refiere a aquellas fuentes de energía que se
encuentran en la naturaleza en una cantidad limitada y una vez consumidas en su
totalidad, no pueden sustituirse, ya que no existe sistema de producción
o extracción viable. Dentro de las energías no
renovables existen dos tipos de combustibles.
* Energía nuclear:
Energía liberada durante la
fisión o fusión de núcleos atómicos. Las cantidades
de energía que pueden obtenerse mediante procesos nucleares superan con
mucho a las que pueden lograrse mediante procesos químicos, que
sólo implican las regiones externas del atomo.
La energía de cualquier sistema, ya sea físico,
químico o nuclear, se manifiesta por su capacidad de realizar trabajo o
liberar calor o radiación. La energía total de un
sistema siempre se conserva, pero puede transferirse a otro sistema o
convertirse de una forma a otra.
Hasta el siglo XIX, el principal
combustible era la leña, cuya energía procede de la
energía solar acumulada por las plantas. Desde
la Revolución Industrial, los seres humanos dependen de los combustibles
fósiles —carbón o petróleo—, que
también son una manifestación de la energía solar
almacenada. Cuando se quema un combustible fósil como el
carbón, los atomos de hidrógeno y carbono que lo
constituyen se combinan con los atomos de oxígeno del aire,
produciéndose una oxidación rapida en la que se forman
agua y dióxido de carbono y se libera calor, unos 1
kilovatios hora por kilogramo de carbón, o unos 10electrovoltios (eV)
por atomo de carbono. Esta cantidad de energía
es típica de las reacciones químicas que corresponden a cambios
en la estructura electrónica de los atomos. Parte de la
energía liberada como calor mantiene el combustible
adyacente a una temperatura suficientemente alta para que la reacción
continúe.
* Petróleo
Petróleo, líquido oleoso bituminoso de origen
natural compuesto por diferentes sustancias organicas. También recibe los nombres de petróleo crudo, crudo
petrolífero o simplemente “crudo”. Se encuentra en
grandes cantidades bajo la superficie terrestre y se emplea como combustible y
materia prima para la industria química. Las sociedades industriales
modernas lo utilizan sobre todo para lograr un grado
de movilidad por tierra, mar y aire impensable hace sólo 100
años. Ademas, el petróleo y sus
derivados se emplean para fabricar medicinas, fertilizantes, productos
alimenticios, objetos de plastico, materiales de construcción,
pinturas y textiles, y para generar electricidad.
En la actualidad, los distintos países dependen del
petróleo y sus productos; la estructura física y la forma de vida
de las aglomeraciones periféricas que rodean las grandes ciudades son
posibles gracias a un suministro de petróleo relativamente abundante y
barato. Sin embargo, en los últimos años ha descendido la
disponibilidad mundial de esta materia, y su costo relativo ha aumentado. Es
probable que, a mediados del siglo XXI, el petróleo
ya no se use comercialmente de forma habitual.
|
Aumento del uso del petróleo |
Aunque hacía siglos que el petróleo seempleaba en
campos tan diferentes como la medicina o la construcción, la moderna era
del petróleo empezó con la perforación de un pozo
comercial en Pensilvania (Estados Unidos), en 1959. La industria petrolera
estadounidense creció rapidamente, y surgieron numerosas
refinerías para fabricar productos derivados del petróleo
crudo. Las compañías petroleras empezaron a exportar su principal
producto, el queroseno —empleado para iluminación—, a todas
las zonas del
mundo. El desarrollo del
motor de combustión interna y del
automóvil creó un enorme mercado nuevo para otro derivado
importante, la gasolina. Un tercer producto, el
gasóleo de calefacción, empezó a sustituir al
carbón en muchos mercados energéticos.
Las compañías petroleras, la
mayoría estadounidenses, encontraron inicialmente reservas de crudo
mucho mayores en Estados Unidos que en otros países. Esto hizo
que las compañías petroleras de otros países —sobre
todo Gran Bretaña, Países Bajos y Francia— empezaran a
buscar petróleo en muchas partes del mundo, especialmente en
Oriente Próximo. Los britanicos iniciaron la producción del
primer campo petrolífero en esa zona (concretamente en Iran)
justo antes de la I Guerra Mundial. Durante la guerra, la industria
petrolera estadounidense produjo dos tercios del suministro
mundial de petróleo a partir de yacimientos nacionales, e importó
un sexto de México. Al final de la I Guerra Mundial, y antes del descubrimiento de los
productivos campos del este de Texas,
Estados Unidos, con sus reservas afectadas por el esfuerzo bélico, se
convirtió en un importador neto depetróleo durante algunos
años.
A lo largo de las tres décadas siguientes, con
el apoyo ocasional del
gobierno federal de Estados Unidos, las compañías petroleras de
ese país se expandieron con enorme éxito por el resto del mundo. En 1955, las
cinco principales empresas de petróleo de Estados Unidos producían
dos tercios del
petróleo del
mercado mundial (sin incluir América del Norte y el bloque
soviético). Dos compañías britanicas
producían casi un tercio, mientras que los
franceses sólo producían una quincuagésima parte. Las siete principales compañías estadounidenses y
britanicas proporcionaban al mundo cantidades cada vez mayores de
petróleo barato procedente de las enormes reservas de Oriente
Próximo. El precio internacional era aproximadamente de un dólar por barril; durante esa época,
Estados Unidos era en gran medida autosuficiente, y sus importaciones estaban
limitadas por una cuota.
* energía nuclear:
Energía nuclear, energía liberada durante la
fisión o fusión de núcleos atómicos. Las cantidades
de energía que pueden obtenerse mediante procesos nucleares superan con
mucho a las que pueden lograrse mediante procesos químicos, que
sólo implican las regiones externas del atomo.
La energía de cualquier sistema, ya sea físico,
químico o nuclear, se manifiesta por su capacidad de realizar trabajo o
liberar calor o radiación. La energía total de un
sistema siempre se conserva, pero puede transferirse a otro sistema o
convertirse de una forma a otra.
Hasta el siglo XIX, el principal
combustible era la leña, cuya energía procede de la
energía solaracumulada por las plantas. Desde
la Revolución Industrial, los seres humanos dependen de los combustibles
fósiles —carbón o petróleo—, que
también son una manifestación de la energía solar
almacenada. Cuando se quema un combustible fósil como el
carbón, los atomos de hidrógeno y carbono que lo
constituyen se combinan con los atomos de oxígeno del aire,
produciéndose una oxidación rapida en la que se forman
agua y dióxido de carbono y se libera calor, unos 1
kilovatios hora por kilogramo de carbón, o unos 10 electrovoltios (eV)
por atomo de carbono. Esta cantidad de energía
es típica de las reacciones químicas que corresponden a cambios
en la estructura electrónica de los atomos. Parte de la
energía liberada como calor mantiene el combustible
adyacente a una temperatura suficientemente alta para que la reacción
continúe.
* GAS NATURAL:
El petróleo crudo y el gas natural se encuentran en
cantidades comerciales en cuencas sedimentarias situadas en mas de 50
países de todos los continentes. Los mayores
yacimientos se encuentran en Oriente Próximo, donde se hallan mas
de la mitad de las reservas conocidas de crudo y casi una tercera parte de las
reservas conocidas de gas natural. En comparación, Estados Unidos
sólo contiene un 6% de los recursos conocidos.
Combustibles fósiles, sustancias ricas en energía
que se han formado a partir de plantas y
microorganismos enterrados durante mucho tiempo. Los combustibles
fósiles, que incluyen el petróleo, el carbón y el gas
natural, proporcionan la mayor parte de la energía que mueve la moderna
sociedad industrial. Lagasolina o el gasóleo que utilizan nuestros
automóviles, el carbón que mueve muchas plantas eléctricas
y el gas natural que calienta nuestras casas son todos combustibles
fósiles.
La energía química, que es la que almacenan los alimentos, las
pilas o los combustibles.
* EL CARBÓN
El carbón, usado en las centrales térmicas y
en algunas calefacciones caseras, genera aproximadamente el 20% de la
energía mundial. El carbón es un
combustible fósil sólido, formado a partir de antiguas plantas
—incluyendo arboles, helechos y musgos— que crecieron en
pantanos y ciénagas o a lo largo de las costas. Generaciones
de esas plantas murieron y fueron enterradas poco a poco bajo capas de
sedimentos. Las sucesivas etapas en la formación del
carbón son: turba, lignito y antracita. La antracita es el carbón
de mas alto valor energético.
Ciertos productos de la combustión del carbón
pueden tener efectos perjudiciales sobre el medio ambiente. Al quemar
carbón se produce dióxido de carbono entre otros compuestos.
Muchos científicos creen que debido al uso
extendido del carbón y otros
combustibles fósiles (como
el petróleo) la cantidad de dióxido de carbono en la
atmósfera terrestre podría aumentar hasta el punto de provocar
cambios en el clima de la Tierra.
*
IV. ENERGIAS ALTERNATIVAS QUE TENDRIAN IMPORTANCIA EN COLOMBIA O EN
BOYACA
El país tiene varios recursos energéticos aún sin explorar
como
la energía solar, eólica, y centrales minihidraulicas. Por su gran cantidad de ríos, la electricidad en Colombia
proviene principalmente de plantashidroeléctricas, y en segundo lugar
los combustibles fósiles, cuyas reservas se estan agotando
rapidamente.
El agotamiento de las fuentes tradicionales de
energía (combustibles fósiles) ha puesto a la mayoría de
países del
mundo a encontrar soluciones en energías alternativas. Colombia tiene un gran potencial en la generación de este tipo de
energías por su posición geografica y ya esta
trabajando en ello.
Las energías alternativas o renovables son las que se aprovechan
directamente de recursos considerados inagotables como el sol, el
viento, los cuerpos de agua, la vegetación o el calor interior de la
tierra.
La Agencia Internacional de Energía (AIE) dice que la base de la vida
moderna del mundo depende en un 80% del petróleo y que a medida que los
países se industrializan y sus poblaciones aumentan, también
crece el consumo de energía.
En Colombia la
producción de energía primaria proviene de la hidroelectricidad,
por la abundancia de agua en la mayoría de zonas del país, y
en un segundo lugar de los combustibles fósiles (petróleo, gas y
carbón), cuyas reservas ya se estan agotando.
Por eso el Gobierno Nacional en los últimos años ha invertido en
el desarrollo y aplicación de tecnologías alternativas de
producción de energía, que funcionen con recursos renovables,
para solucionar el problema de la crisis energética mundial y contribuir
a un medio ambiente mas limpio.
Según La Unidad de Planeación Nacional Minero Energética
(UPME), las energías renovables cubren actualmente cerca del 20% del consumo mundial de electricidad.
Energía solar
Es la fuenteprimaria de luz y calor en la tierra, por
esta razón se puede considerar como una
fuente renovable; para generarla, se usa
como fuente la
radiación solar que llega a la Tierra.
Este tipo de energía es gratuita, no genera emisiones
y es silenciosa. Ademas es una de las pocas
tecnologías renovables que pueden ser integradas al paisaje urbano y es
útil en zonas rurales de difícil acceso.
En Colombia se podría
generar en mayor escala en las zonas del
Magdalena, La Guajira, San Andrés y
Providencia.
Energía Eólica
El viento es aire en movimiento, una forma indirecta de la energía
solar, este movimiento de las masas de aire se origina por diferencia de temperatura
causada por la radiación solar sobre la tierra. Cuando
el aire se calienta, su densidad se hace menor y sube, mientras que las capas
frías descienden, así se establece una doble corriente de aire.
La energía eólica puede transformarse principalmente en
energía eléctrica por medio de aerogeneradores, o en fuerza
motriz empleando molinos de viento. Es una energía segura
y gratuita, pero tiene las desventajas de que la velocidad del viento es variable y poco confiable, los
aerogeneradores producen ruido y la vida silvestre puede verse afectada, ya que
existe el riesgo que las aves caigan en ellos y mueran.
En Colombia
la zona norte cuenta con las mejores potencialidades para generar este recurso. Por ejemplo, en la Alta Guajira, Empresas
Publicas de Medellín (EPM) puso en funcionamiento el primer parque
eólico, Jepirachí, con 15 aerogeneradores que aportan 19.5
megavatios al Sistema InterconectadoNacional.
Energía de Biomasa
La biomasa es cualquier material de tipo organico proveniente de seres
vivos que puede utilizarse para producir energía. Se produce al
quemar biomasa, como madera o plantas.
Utilizan tecnologías que dependen de la cantidad y
clase de biomasa disponible. Con los principales sistemas de
transformación pueden obtenerse combustibles, energía
eléctrica, fuerza motriz o energía térmica.
Este tipo de energía emite poco dióxido de
carbono y podría ser una solución a los métodos
alternativos para eliminar desechos (entierro de basura y quema al aire libre).
La dificultad es que requiere alta inversión de
capital y su rentabilidad sólo se vería a largo plazo.
En Colombia se tienen estudios de producción de biomasa con el bagazo de
la caña, que se estima una producción anual de 1.5 millones de
toneladas y de cascarilla de arroz, con la que se producen mas de
457.000 toneladas al año. Las zonas mas
adecuadas para generar esta energía son los Santanderes, los Llanos
Orientales y la Costa Atlantica.
Energía Hidraulica
Es aquella que usa
como fuente, la fuerza del
agua de ríos y lagos.
Se transforma mediante las plantas de generación
hidraulica y genera electricidad.
La hidroelectricidad es un método altamente
eficiente en la generación de electricidad y no contamina. Sólo
es aconsejable para los países que tienen climas y topografías
apropiadas, como Colombia, donde
hay un gran desarrollo de estas infraestructuras.
Para generar este tipo de energía se deben construir represas, que
pueden incluir la desviación del
curso de ríos,inundación de tierras
arables y el desplazamiento de personas. Por otro lado, los
habitats silvestres son afectados y los peces pueden morir atrapados en
las turbinas.
Energía de los Océanos
Los océanos cubren mas del 70% de la energía
terrestre. En ellos se pueden encontrar dos tipos de energía: la
térmica que proviene del calentamiento solar y la
mecanica a partir de las mareas y las olas.
El sol calienta la superficie de los océanos en una proporción
muy alta, en comparación con las zonas
profundas, de esta manera se crea una diferencia de temperaturas que
también puede ser aprovechada, pero es insegura por los fenómenos
a que estan sujetos los océanos.
Colombia,
según el UPME, tiene un potencial estimado en
los 3000 Km de costas colombianas de 30 GW.
Energía Geotérmica
Proviene del calor
procedente del
centro de la tierra. Se transforma mediante perforaciones muy profundas para usar la fuerza calorífica bajo la superficie de la
tierra para producir electricidad.
Esta energía es libre de contaminación, pero cuesta dos o tres
veces mas de lo normal y es limitada en zonas con actividad
tectónica.
El Atlas Geotérmico de Colombia destaca como zonas de mayor potencialidad los volcanes Chiles - Cerro
negro, el volcan Azufral en el departamento de Nariño, El Parque
Nacional de los Nevados y el Area Geotérmica de Paipa - Iza Boyaca.
V. MEJORAS EN LA DEFICIENCIA ENERGETICA
Se pueden describir tres tipos de medidas de conservación
de energía. El primer tipo es el recorte, es decir, prescindir del
uso de energía. El segundo tipo es la reforma,
queconsiste en cambiar los habitos de vida y la forma de
producción de bienes y servicios. El tercer tipo de medidas
implica un uso mas eficiente de la
energía para adaptarse a su mayor coste. Esta
última alternativa es mas facil de aceptar para los
gobiernos y la sociedad en general.
Hacia 1980 mucha gente se había dado cuenta de que el
aumento de la eficiencia energética podía contribuir
positivamente al balance mundial de energía a corto y medio plazo, y de
que la llamada conservación productiva debería considerarse una
solución adicional tan importante como las fuentes de energía
antes descritas. En la década de 1970 comenzaron a producirse ahorros
sustanciales y parece posible aumentarlos hasta un 30 o un 40% sin afectar de
modo drastico la vida humana.
Hay sin embargo numerosos obstaculos.
Un importante freno para la conservación
productiva es su caracter altamente fragmentado y poco espectacular, ya
que exige que cientos de millones de personas tomen medidas tan prosaicas como apagar las luces
cuando no las necesitan o mantener una presión correcta en los
neumaticos de los automóviles. Otra barrera ha
sido la económica. En 1990, el precio de la
gasolina en Estados Unidos sólo era algo mayor que en 1970, si se tiene
en cuenta la inflación. Ese precio es
tres veces menor que en Europa. Los precios excesivamente
bajos de la energía hacen que sea difícil de convencer a la
población para invertir en eficiencia energética. Un tercer obstaculo es la falta de información
y subvenciones para que los consumidores energéticos realicen
inversiones en conservaciónenergética. Con el tiempo, las mejoras
en la eficiencia se amortizan con creces, pero a corto plazo exigen inversiones
que resultan mas difíciles en algunos sectores de la
economía que en otros.
VI. PRINCIPIO DE CONSERVACION DE LA ENERGIA
En todos los procesos que se dan en la naturaleza se cumple el principio de
conservación de la energía, cuyo enunciado es el siguiente
En toda transformación energética, la energía emitida es
igual a la energía absorbida.
Este principio indica que, cuando un cuerpo cede
energía a otro, la energía perdida por el primero es igual a la
ganada por el segundo. Así, por ejemplo, la
energía eléctrica que recibe una lamparita es igual a la suma de
las energías luminosa y calorífica emitidas por dicha lamparita.
Por tanto, podemos concluir afirmando que la energía ni
se crea ni se destruye, únicamente se transforma de una clase en otra.
La ley de la conservación de la energía constituye el primer
principio de la termodinamica y afirma que la cantidad total de
energía en cualquier sistema físico aislado (sin
interacción con ningún otro sistema) permanece invariable con el
tiempo, aunque dicha energía puede transformarse en otra forma de
energía. En resumen, la ley de la conservación de la
energía afirma que la energía no puede crearse ni
destruirse, sólo se puede cambiar de una forma a otra, por ejemplo,
cuando la energía eléctrica se transforma en energía
calorífica en un calefactor. Dicho de otra forma: la energía
puede transformarse de una forma a otra o transferirse de un
cuerpo a otro, pero en su conjunto permanece estable.
