BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA

FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

DHTIC

ENSAYANDO

TIPOS DE ENERGÍA, ENERGÍAS ALTERNATIVAS Y

CONCIENCIA ENERGÉTICA

FACILITADOR: JUAN CARLOS CARMONA RENDÓN

ALUMNO: CARLOS MOISES MORALES RAMÍREZ

MAT: 201238224

SALÓN 305

XXVI – X – MMXI

Contenido

1.- tipos de energía

2.- Energía

3.- Tipos de energía

4.- Energías no renovables

4.1.- combustibles fósiles

4.2.- carbón

4.3.- petróleo

4.4.- gas natural

4.5.- energía nuclear

4.5.1.- fisión nuclear

4.5.1.- fusión nuclear

5.- Energías renovables

5.1.- energía solar

5.2.- energía eólica

5.3.- energía hidráulica

5.4.- energía geotérmica

5.5.- energía biomasa

6.-Problemas causados por el uso de la energía

7.-Conciencia energética

Bibliografía

TIPOS DE ENERGÍA, ENERGÍAS ALTERNATIVAS Y CONCIENCIA ENERGÉTICA

En nuestro alrededor observamos que las plantas crecen, los animales se trasladan y que las

máquinas y herramientas realizan las más variadas tareas. Todas estas actividades se pueden

realizar gracias a la energía.

La energía es una propiedad asociada a los objetos y sustancias, ésta se manifiesta en las

transformaciones que ocurren en la naturaleza como en los cambios físicos, por ejemplo, al elevar

un objeto, transportarlo, deformarlo o calentarlo. Esta también está presente en los cambios

químicos, como al quemar un trozo de madera o en la descomposición de agua mediante la

corriente eléctrica.

Las fuentes de energía son los recursos existentes en la naturaleza de los que la humanidad puede

obtener energía utilizable en sus actividades.

El origen de casi todas las fuentes de energía es el Sol, que "recarga los depósitos de energía". Las

fuentes de energía se clasifican en dos grandes grupos: renovables y no renovables; según sean

recursos "ilimitados" o "limitados".

Aunque la energía nos beneficia mucho, ayudándonos a facilitarnos mas la vida y las actividades

que hacemos a diario, también tiene un lado negativo, en el que gracias a la explotación de ella,

hemos causado grandes estragos en el planeta.

Los problemas medioambientales generados por la energía se deben a tres factores: su obtención,

el transporte de energía y su uso (especialmente con las fuentes no renovables).

Para que se evite el deterioro que causamos al planeta se han buscado energías alternativas, en

las cuales su obtención y su uso no dañen al planeta.

Las energías alternativas son fuentes de obtención de energías que serian una alternativa a otras

tradicionales y producirían un impacto ambiental mínimo, sin destrucción del medio ambiente,

Todo esto es indispensable saberlo para que así se cree una conciencia del uso racional de la

energía, para el cuidado del medio ambiente, como también para el uso de otros tipos de energía

que reduzcan la contaminación del planeta, haciendo hincapié en que debido a la explotación de

la energía lo largo de los años ha afectado el planeta.

ENERGÍA

La Energía es un concepto esencial de las ciencias. Desde un punto de vista material complejo de

definir. La más básica de sus definiciones indica que se trata de la capacidad que poseen los

cuerpos para producir trabajo, es decir la cantidad de energía que contienen los cuerpos se mide

por el trabajo que son capaces.

Desde un punto de vista material, la energía no es algo que se pueda definir. En física se dice que

un sistema contiene energía cuando es capaz de realizar un trabajo. La observación directa indica

que la energía, aun siendo única, puede presentarse en diversas formas capaces de transformarse

unas en otras.

TIPOS DE ENERGÍA

Para poder clasificar la energía por la manera de donde se obtienen existen dos grupos:

Energías no renovables.

Energías renovables.

ENERGÍAS NO RENOVABLES (CONTAMINANTES)

Aquellas que se encuentran de forma limitada en el planeta y cuya velocidad de consumo es

mayor que la de su regeneración.

Existen varias fuentes de energía no renovables, como son:

- Los combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural).

- La energía nuclear (fisión y fusión nuclear).

COMBUSTIBLES FÓSILES

Se llaman combustibles fósiles a aquellas materias primas que se emplean en la combustión para

obtener energía, que se han formado a partir de las plantas y otros organismos vivos que

existieron en tiempos remotos en la Tierra. El carbón en todas sus variedades, el petróleo y el gas

natural son por distintas de presentarse estos productos.

- Carbón

El primer combustible fósil utilizado por el hombre fuera la turba, primera fase en la formación del

carbón. Los yacimientos de turba se hallan en los pantanos, en zonas con unas determinadas

condiciones climáticas y topográficas, ya que el suelo debe ser capaz de retener el agua en la

superficie o cerca de ella, y la temperatura debe ser tal que no se produzca una evaporación y una

putrefacción rápida (entre 5 y 9 °C). Por eso existen yacimientos de turba en zonas templadas del

norte de Europa.

- Petróleo

Es un compuesto químico complejo en el que coexisten partes sólidas, líquidas y gaseosas. Lo

forman, por una parte, unos compuestos denominados hidrocarburos, formados por átomos de

carbono e hidrógeno y, por otra, pequeñas proporciones de nitrógeno, azufre, oxígeno y algunos

metales. Se presenta de forma natural en depósitos de roca sedimentaria y sólo en lugares en los

que hubo mar.

Se encuentra en yacimientos dispersos por numerosos puntos de la corteza terrestre, trata de un

líquido espeso; compuesto por una gran cantidad de hidrocarburos, la mayor parte de ellos

alifáticos de cadena abierta, aunque en algunas son básicamente hidrocarburos cíclicos y

aromáticos. En mucha ocasiones aparecen a grandes bolsas de gas natural que aún no se ha

disuelto en el petróleo. Recién traído del yacimiento, el petróleo crudo no tiene aplicación

comercial, por lo qué es necesario someterlo a un proceso de destilación fraccionada en

refinerías, para sepa en distintas partes en función de su punto de ebullición.

- Gas natural

Formada por una mezcla de gases ligeros que se encuentra en yacimientos de petróleo, disuelto o

asociado con el petróleo (acumulación de plancton marino) o en depósitos de carbón. Aunque su

composición varía en función del yacimiento del que se saca, está compuesto principalmente por

metano en cantidades que comúnmente pueden superar el 90 ó 95%.

ENERGÍA NUCLEAR

La energía nuclear es aquella que se libera como resultado de una reacción nuclear. Se puede

obtener por el proceso de Fisión nuclear (división de núcleos atómicos pesados) o bien por Fusión

nuclear (unión de núcleos atómicos muy livianos). En las reacciones nucleares se libera una gran

cantidad de energía, debido a que parte de la masa de las partículas involucradas en el proceso, se

transforma directamente en energía. Lo anterior se puede explicar en base a la relación Masa-

Energía producto de la genialidad del gran físico Albert Einstein.

- Fisión Nuclear

Es una reacción nuclear que tiene lugar por la rotura de un núcleo pesado al ser bombardeado por

neutrones de cierta velocidad. A raíz de esta división el núcleo se separa en dos fragmentos

acompañado de una emisión de radiación, liberación de 2 ó 3 nuevos neutrones y de una gran

cantidad de energía (200 MeV) que se transforma finalmente en calor.

Los neutrones que escapan de la fisión, al bajar su energía cinética, se encuentran en condiciones

de fisionar otros núcleos pesados, produciendo una Reacción nuclear en cadena. Cabe señalar,

que los núcleos atómicos utilizados son de Uranio - 235.

El proceso de la fisión permite el funcionamiento de los Reactores nucleares que actualmente

operan en el mundo.

- Fusión Nuclear

La fusión nuclear ocurre cuando dos núcleos atómicos muy livianos se unen, formando un núcleo

atómico más pesado con mayor estabilidad. Estas reacciones liberan energías tan elevadas que en

la actualidad se estudian formas adecuadas para mantener la estabilidad y confinamiento de las

reacciones.

La energía necesaria para lograr la unión de los núcleos se puede obtener utilizando energía

térmica o bien utilizando aceleradores de partículas . Ambos métodos buscan que la velocidad de

las partículas aumente para así vencer las fuerzas de repulsión electrostáticas generadas al

momento de la colisión necesaria para la fusión.

ENERGÍAS RENOVABLES (alternas)

Son aquellas que, tras ser utilizadas, se pueden regenerar de manera natural o artificial. Algunas

de estas fuentes renovables están sometidas a ciclos que se mantienen de forma más o menos

constante en la naturaleza. 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).

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.

- 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:

1.- tenemos la Energía Solar Fotovoltaica que es el aprovechamiento del efecto fotovoltaico para

transformar la radiación solar en energía eléctrica.

2.- 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 eólica

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 hidráulica

Es una energía limpia, y autosuficiente, se obtiene del aprovechamiento del movimiento del agua.

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

Energía eléctrica obtenida por la fuerza hidráulica y de la siguiente manera funciona:

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 geotérmica

Es 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 practicas, 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.

- Energía biomasa

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.

PROBLEMAS CAUSADOS POR EL USO DE LA ENERGÍA

Los problemas medioambientales generados por la energía se deben a tres factores: su

obtención, el transporte de energía y su uso (especialmente con las fuentes no

renovables).

Contaminación generada con la obtención y producción de energía

- en la flora y la fauna. Como la destrucción del terreno en la explotación de minas y pozos

petrolíferos y la construcción de grandes presas, así como en los terrenos en donde se

encuentran minas, centrales térmicas y nucleares,

- contaminación del suelo. Como la destrucción de suelo fértil por ocupación de terrenos

o por la contaminación de las aguas de lluvia con gases y productos solubles tóxicos.

- Contaminación del agua y de la atmósfera. En la extracción de combustibles, en la

combustión de los mismos o en la producción de lluvias ácidas, así como en la elevación

de la temperatura de las aguas en los circuitos de refrigeración o en la liberación de fugas

radiactivas.

Contaminación generada en el transporte de energía

- Impactos en el paisaje. Como el provocado por las torres y líneas de alta tensión.

- Impactos sobre la fauna. Los tendidos de alta tensión perjudican mucho a las aves.

- Mareas negras. Provocadas por el vertido de los petroleros en el mar.

Contaminación generada con el consumo de energía

- Contaminación atmosférica. Los gases producidos contaminan el aire, provocan

alteraciones climáticas, respiratorias y en los ecosistemas.

- Contaminación acústica. Las máquinas generan ruidos tanto diurnos como nocturnos

en ocasiones muy por encima del nivel tolerable.

- Contaminación por ondas. El uso de teléfonos móviles y microondas genera ondas

electromagnéticas que podrían causar problemas de salud.

CONCIENCIA ENERGÉTICA

"Cuando el consumo de energía sobrepasa la capacidad de los pueblos, estamos ante un

desastre de origen antrópico. Necesitamos implementar medidas de prevención y

mitigación para atenuar los efectos negativos".

Con un ritmo de crecimiento anual del 5% y con base en las tecnologías actuales, el

consumo mundial de energía anual podría alcanzar los 20 millones de tep en el año 2020.

Esta anunciada crisis energética, podría resultar en daños catastróficos para el planeta,

especialmente en países en vías de desarrollo, considerados de alta vulnerabilidad. La

problemática gira alrededor del uso insostenible que se le da a los recursos naturales que

son fuente de energía, como la leña y los combustibles fósiles.

Algunas soluciones ya han sido estudiadas y planteadas desde diferentes puntos de vista,

tanto en el uso más eficiente de la energía como la implementación de energías

renovables.

Las empresas, como actores importantes dentro de la sociedad, juegan un rol primordial

en todo este contexto. Hace falta crear más conciencia sobre el ahorro, la educación

ambiental y el control del crecimiento de la población mundial, para que exista un uso

más responsable de los recursos no renovables. Las empresas pueden impulsar mejores

hábitos de consumo y una mejor conciencia ambiental en sus colaboradores por medio de

Programas de Educación Ambiental. También deben promover la Investigación y

Desarrollo de nuevas tecnologías aplicadas a la eficiencia energética y creación de nuevas

fuentes de energía. Paralelamente, pueden ir transmitiendo esta cultura ambiental hacia

sus clientes, corrigiendo hábitos inadecuados de consumo irresponsable, por ejemplo. Y

con sus proveedores, velando por el cumplimiento de sus buenas prácticas e incluyendo

en su cadena productiva a aquéllos que tengan procesos de producción más limpia.

BIBLIOGRAFÍA

- González, J. (2009), energías renovables, editorial Reverte.

- Casas, J. (2007), Educación medio ambiental, Editorial Club Universitario.

- Saunders, W. (2008), Energía nuclear, Editorial Raintree.

- Instituto superior de formación profesional, (2008), Fuentes de energía para el futuro,

editorial Secretaria General Técnica.