Energias
Alternativas
Introduccion
Las energias alternativas son
fuentes de obtencion de energias que serian una alternativa a otras
tradicionales y producirian un impacto ambiental minimo, sin destuccion del medio ambiente,ademas renovables,lo que ha dado un positivo
resultado a la escasez de fuentes de energia convencionales en todo el mundo,
estas han sido investigadas y desarrolladas con algunas intensidades en las
ultimas decadas.
Algunas de ellas son:
- Eólica: producida por el movimiento del viento.
- Solar : utiliza la radiación solar.
- Geotérmica : Uso del agua que surge bajo presión desde el subsuelo.
- Biomasa: Utiliza la descomposición de residuos orgánicos.
- Hidráulica: Derivada de la evaporación del agua.
- Mareomortriz: Derivada de las corrientes maritimas.
ENERGIA
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L
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a energia tiene diferentes
formas o manifestaciones. Por ejemplo el sol suministra energia en forma de calor y de luz.
Otras formas de energia son la electricidad, el sonido, el magnetismo.
La energia ademas es capas de
producir cambios en la materia. Por ejemplo, el calor puede producir cambios de
estado fisico de las sustancias.
Un cuerpo situado a una cierta
altura sobre el suelo posee energia. Esta afirmacion se pone de manifiesto por
el hecho de que un cuerpo, al caer, es capaz de mover o deformar los objetos
que encuentre en su canino. El movimiento o deformacion que provoque sera tanto
mayor cuanto mayor sea la altura desde la que caiga. Para una misma altura, la
energia dependera del peso que posea el curpo.
La energia de altura que posee
un cuerpo puede ser transferida a otro cuerpo y aparecer como energia cinetica
o de deformacion. Sin embargo, mientras el cuerpo no comienza a decender la
energia no se manifiesta: es energia en potencia. Por esta razon se le denomina
energia potencial.
En resumen, la energia adopta
varias formas, que se pueden transferir y transformar. La energia produce
cambios en los cuerpos. Sin embargo, en todos estos cambios LA ENERGIA NI SE CREA NI SE
DESTRUYE, SOLO SE TRANSFORMA. Este principio se conose como Ley de la Conservacion de la
Energia.
Las energias alternativas son
renovabables es decir:
energias Renovables: las cuales
las podemos definir como "Energías presentes de forma potencial en la
naturaleza, y con posibilidades de utilización prácticamente ilimitadas".
Entonces, Entendemos como energía renovable aquella cuya fuente de obtención se
renueva constantemente.
La
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 de la Tierra y la de
la superficie), la hidráulica (derivada de la evaporación del agua) y la
procedente de la biomasa (se genera a partir del tratamiento de la materia
orgánica).
Por lo demás, deben poseer
recursos "infinitos", además de económicamente rentables, y a la vez
no sean contaminantes y destructivas para la vida sobre la Tierra. Entre estas
fuentes, el hombre busca utilidad práctica en fuentes provenientes en primera
instancia de la E. Solar, como son la Eólica, la Mareomotriz, la Hidráulica, y
más concretamente la Mini hidráulica, y por supuesto la Energía Solar, además
de otros recursos provenientes de desechos tanto naturales como producidos por
el hombre: en este último apartado podemos hablar de la Biomasa, del aprovechamiento
de residuos sólidos urbanos y, por supuesto, del reciclaje de distintos tipos
de residuos para su aprovechamiento posterior.
Energia eolica
Energía producida por el viento la cual esta
ocasionada por las diferencias térmicas en la atmósfera. La energía eólica Ha
sido siempre ejercida por el hombre en forma secundaria, para la navegación y
en 1a utilización local como los molinos de vientos. El viento es una fuente
inagotable y no contaminante, pero es irregular y el sistema de almacenaje en
baterías ha sido desarrollado, pero necesita mayor perfección.
El viento es
una manifestación indirecta de la energía del sol, el 0.7 % de esta relación es
transmitida en energía cinética de los vientos.
La energía del
viento se deriva del calentamiento diferencial de la atmósfera por el sol, y
las irregularidades de la superficie terrestre. Aunque sólo una pequeña parte
de la energía solar que llega a la tierra se convierte en energía cinética del
viento, la cantidad total es enorme. La potencia de los sistemas conversores de
energía eólica es proporcional al cubo de la velocidad del viento, por lo que
la velocidad promedio del viento y su distribución en un sitio dado son
factores muy importantes en la economía de los sistemas. El recurso energético
eólico es muy variable tanto en el tiempo como en su localización. La variación
con el tiempo ocurre en intervalos de segundos y minutos (rachas), horas
(ciclos diarios), y meses (variaciones estaciónales).
Energía solar
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.
En lo
que se refiere a aspectos técnicos de la energía solar, podemos observar dos
vertientes:
Por un
lado, tenemos la Energía Solar Fotovoltaica que, como veremos más adelante, es
el aprovechamiento del efecto fotovoltaico para transformar la radiación solar
en energía eléctrica. Por otro lado, la Energía Solar Térmica, que es la forma
de aprovechar el calor solar directamente (sin transformaciones intermedias)
para beneficio y disfrute del Ser Humano: calefacción, agua caliente, procesos
industriales,… También hay que señalar la relevancia que tiene en nuestros días
el aprovechamiento pasivo de la radiación que nos llega del sol, que consiste
en aprovechar de una forma pasiva las cualidades tanto climáticas como
lumínicas de la radiación solar para el acondicionamiento de espacios, con una
visión arquitectónica y constructiva más respetuosa con el medio ambiente (y a
la vez más inteligente), con la que se logrará ahorrar gran cantidad de
energía.
Energía geotérmica
Él termino
geotermia se refiere a la energía térmica producida en el interior de la
tierra. El calor telúrico es conducido a través del manto hacia la superficie
terrestre que asciende con un flujo promedio haciéndose difuso para las
aplicaciones prácticas, dado que existen zonas anómalas en las cuales la
variación de la temperatura es mayor; esto puede ser en las zonas volcánicas, o
en contacto entre placas corticales. Los sistemas conectivos de agua
subterránea captan dicho calor, alcanzando la superficie a través de rocas
porosas o fallas geológicas.
Su aplicación práctica principal es la localización de yacimientos
naturales de agua caliente, fuente de la energía geotérmica, para su uso en
generación de energía eléctrica, en calefacción o en procesos de secado
industrial. El calor se produce entre la corteza y el manto superior de la
Tierra, sobre todo por desintegración de elementos radiactivos. Esta energía
geotérmica se transfiere a la superficie por difusión, por movimientos de
convección en el magma (roca fundida) y por circulación de agua en las
profundidades. Sus manifestaciones hidrotérmicas superficiales son, entre
otras, los manantiales calientes, los géiseres y las fumarolas. Los primeros
han sido usados desde la antigüedad con propósitos terapéuticos y recreativos.
Los colonos escandinavos en Islandia llevaban agua desde las fuentes calientes
cercanas hasta sus viviendas a través de conductos de madera.
Energía biomasa
La biomasa, al igual que la
eólica, proviene en última instancia de la energía solar convertida por la
vegetación, por medio de la fotosíntesis en materia orgánica. Dicha conversión
puede ser por combustión directa o por la transformación de la materia en otros
combustibles.
La biomasa es materia viva que
ha estado viva recientemente. Pueden ser un conjunto de materia biológicamente
renovable, (madera, células, resto de comida), por extensión, la energía que
proviene de la fermentación o la combustión, o sea del quemado de los desechos
o por la fermentación de los desechos orgánicos que están sepultados. De las
dos Formas se puede obtener gas o electricidad.
El
término es utilizado con mayor frecuencia en las discusiones relativas a la
energía de biomasa, es decir, al combustible energético que se obtiene directa
o indirectamente de recursos biológicos. La energía de biomasa que procede de
la madera, residuos agrícolas y estiércol, continúa siendo la fuente principal
de energía de las zonas en desarrollo. Ejemplo en la provincia de Sichuan, en
China, donde se obtiene gas a partir de estiércol. Los
combustibles derivados de la biomasa abarcan varias formas diferentes, entre
ellas los combustibles de alcohol el estiércol y la leña.
El proceso
de fermentación, tiene dos grupos esenciales de bacteria:
·
El primer grupo licua y
transforma los compuestos en ácidos.
·
El segundo grupo fermenta los
ácidos convirtiéndolos en gas metano.
Energía hidráulica
La energía
hidráulica es una energía limpia, y autosuficiente, es la que se obtiene del
aprovechamiento del movimiento del agua. En otras palabras, es la
transformación de la energía potencial y cinética de un curso de agua en
energía eléctrica disponible. Esta obtiene de la caída del agua desde cierta
altura a un nivel inferior lo que provoca el movimiento de ruedas hidráulicas o
turbinas. 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.
Dentro de la
energía hidráulica encontramos a la energía hidroeléctrica que no es renovable
y se produce por medio del ciclo del
agua con capacidad de transformación en dos tipos:
Mecánica:
mediante motores eléctricos, necesarias para mover ascensores, grúas, etc.
Luminosa:
mediante la descarga en los tubos fluorescentes y a su paso por el filamento de
las ampolletas.
La energía
hidroeléctrica se encuentra en un punto muy avanzado respecto al desarrollo
tecnológico
El caudal de
agua se controla y se puede mantener casi constante. El agua se transporta por
unos conductos o tuberías forzadas, controlados con válvulas y turbinas para
adecuar el flujo de agua con respecto a la demanda de electricidad. El agua que
entra en la turbina sale por los canales de descarga. Los generadores están
situados justo encima de las turbinas y conectados con árboles verticales. El
diseño de las turbinas depende del caudal de agua; las turbinas Francis se
utilizan para caudales grandes y saltos medios y bajos, y las turbinas Pelton
para grandes saltos y pequeños caudales.
ENERGÍA
MAREOMOTRIZ
El Mar es una enorme reserva
energética, por ocupar gran parte de la superficie del planeta. La
energía de las mareas puede emplearse para producir electricidad. En el verano
de 1966 se puso en marcha una planta de energía mareomotriz de 240.000 Kw. en
el río Rance, un estuario del canal de la Mancha, en el noroeste de Francia. La
marea ascendente del río fluye a través de un dique, mueve unas turbinas y
luego queda retenida tras él. Cuando la marea desciende, el agua atrapada se
libera, atraviesa el dique y mueve de nuevo las turbinas. Estas plantas de energía
mareomotriz desarrollan su máxima eficiencia cuando la diferencia entre las
mareas alta y baja es grande, como en el estuario de Rance, donde es de 8,5
metros. Las mareas altas mayores del mundo se producen en la bahía de Fundy en
Canadá, donde hay una diferencia de unos 18 metros.
Se debe distinguir entre
diversas formas de aprovechamiento de su energía: Mareas, Olas, Corrientes,
Calor.
MAREAS
Se basa en el movimiento
armónico de subida y bajada del agua, mediante turbinas colocadas en una presa
que reciben dicho movimiento del agua. Cuando el rango (diferencia de alturas)
supera los 5 metros, podemos hablar de competitividad en la producción
energética, siendo esta la energía que se considera con mayor rentabilidad
energética.
OLAS
Se trata de aprovechar a
través de bombas hidráulicas el movimiento de cuerpos oscilantes movidos por
olas, o bien otro tipo de aprovechamiento, que se basa en que las olas llenan
un depósito elevado, que al descargarse mueven unas turbinas hidráulicas
situadas en la base.
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