lunes, 5 de septiembre de 2011

Las formas de energía

Formas de energía

El principio de conservación de la energía dice: “la energía no se crea ni se destruye solo se transforma de una clase a otra, de forma que la cantidad de energía es constante en el Universo”.

La energía se manifiesta de muchas formas y es capaz de transformarse de una clase a otra, vamos a analizar algunas de las clases más comunes de energía y a la vez las más importantes en nuestro diario vivir y en el desarrollo de nuestra sociedad.

Usamos distintas formas de energía a diario para nuestras actividades como cocinar, alumbrarnos, calentar agua, escuchar música o programas radiales, ver la televisión, transportarnos, alimentarnos, etc. También son las energías que utiliza la industria para fabricar y producir todos los productos que consumimos a diario en el planeta.

Energía eléctrica

Es la energía que se produce a partir de un flujo de electrones, esta energía es vital para el funcionamiento de miles de dispositivos en el hogar y en la industria, tales como cocinas, aires acondicionados, televisores, refrigeradores, lavadoras, máquinas, computadoras, equipos, etc. Es la energía “madre” que convertimos en luz, calor, movimiento, refrigeración, etc.


Energía calórica

Es la energía que se produce por las vibraciones a nivel molecular o atómico, estas vibraciones aumentan la temperatura de los cuerpos. Cuando cuerpos a distinta temperatura entran en contacto se produce un flujo de energía calórica de un cuerpo a otro, este fenómeno es importante ya que permite la formación de los vientos, tormentas en el planeta, el que una olla se caliente en un disco de cocina y nos permita cocinar nuestros alimentos, etc.


Energía lumínica

Es la energía de la luz, la luz es una forma de radiación electromagnética que presenta una dualidad de onda-partícula, la cual nos permite ver el mundo y ver los colores. La luz es de vital importancia, ya que es la que hecha a andar el proceso de la fotosíntesis mediante el cual las plantas producen alimentos, lo cual es vital para la vida en la Tierra. Además la energía luminosa artificial nos brinda la iluminación necesaria durante los períodos nocturnos o de oscuridad. Tipos especiales de luz como la luz láser facilitan las telecomunicaciones, cirugías de alta precisión, entretenimiento, etc.


Energía sonora

Es la energía que producen las ondas del sonido, como las que se pueden escuchar cuando estamos cerca de un parlante. Este tipo de ondas son ondas mecánicas las cuales se producen por una perturbación y se propagan por un medio material como el aire o el agua.



Energía química

Es la energía que se obtiene a partir de las reacciones químicas que son interacciones a nivel atómico y molecular que se dan entre distintas sustancias. Algunas reacciones químicas son fuente de energía en forma de luz y calor, otras reacciones químicas producen o generan energía eléctrica, la cual como sabemos se puede aprovechar para distintos fines.





Las energías generadoras de otras energías

Son energías que se producen con el fin de producir energía eléctrica principalmente. Algunas de estas energías son limpias y renovables otras no lo son.

Energías limpias

Estas energías se caracterizan por no ser contaminantes, ser renovables y por lo general de aplicación práctica. Entre estas energías están:

- hidroeléctrica (del agua)
- geotérmica (del vapor interno de la Tierra)
- eólica (del viento)
- biomásica (de restos orgánicos)
- maremotirz (de las olas del mar)
- solar (de los rayos solares)

Energía hidroeléctrica

Es la energía que se obtiene gracias al agua, esta se contiene en una represa y luego pasa por tubería que impulsan turbinas conectadas a un generador para producir electricidad, la mayoría de energía producida en nuestro país se genera de esta forma, es una energía limpia y renovable, algunos inconvenientes de las represas es que alteran el curso natural de los ríos y acumulan sedimentos los cuales si son removidos sin cuidado quitan el oxígeno del agua y matan los peces.



Energía geotérmica

Es la energía que obtenemos gracias al calor interno de la Tierra, el cual calienta acuíferos que producen vapor, este se conduce por tuberías que impulsan un generador que produce energía eléctrica, el vapor luego de pasar por la turbina se condensa y se regresa al pozo para continuar el ciclo de forma indefinida. Esta forma de energía limpia es muy prometedora en nuestro país ya que existen zonas con grandes posibilidades de explotación geotérmica, el problema es que la mayoría de las zonas se encuentran dentro de parques nacionales por lo que debe de modificarse la ley para permitir su explotación, si esta se hace en armonía con el medio ambiente, y con los debidos cuidados legales se podría realizar con gran éxito evitando mucha emisión de gases de efecto invernadero producto de la generación térmica. También se puede mejorar los sistemas de extracción de vapor de los proyectos actuales para hacerlos más eficientes.


Energía eólica

La energía eólica generada por el viento funciona mediante molinos que poseen grandes aspas que giran conectadas a un generador, esta forma de energía limpia funciona bien en zonas con gran ventosidad durante todo el año o la mayor parte de este. En nuestro país funcionan parques eólicos en Tejona de Tilarán, Guanacaste, y recientemente se instaló uno en la zona de los Santos.

Energía biomásica

Esta energía es la que se obtiene a partir de restos o desechos orgánicos, puede ser de estiércol de animales domésticos como cerdos o vacas, o de restos de plantas de cosechas u otros. Por lo general estos materiales se usan para quemar en hornos en el caso de los restos de plantas o para producir gas en el caso del estiércol mediante el uso de biodigestores.

En Costa Rica algunas empresas empiezan a utilizar este tipo de energía prometedor, por ejemplo la empresa procesadora de arroz Tío Pelón ®, utiliza la granza de arroz, que es la cascarilla que se obtiene luego de procesar los granos de arroz para quemarla en una caldera la cual calienta un tanque con agua que al calentarse produce vapor que impulsa una turbina y un generador que producen alrededor de 1500 kw/h que es energía suficiente para toda la planta procesadora y sus departamentos de apoyo. Con esto la empresa se ahorra mucho dinero en el diesel que se usaba antes para la operación de la planta, y a la vez se reduce la contaminación producto de la quema de combustibles fósiles.



Los biodigestores son otra gran alternativa para generar energía en forma de bio-gas el cual contribuye a aprovechar los desechos como el estiércol que en muchos casos iba a parar a los ríos, para generar bio-gas. Los desechos se colocan en una gran bolsa de plástico y debido al proceso natural de descomposición de la materia orgánica, los microorganismos producen gas como parte de los productos de la descomposición, este gas se conduce por una tubería y puede ser usado para cocinar, para encender lámparas de gas e incluso para alimentar un motor que conectado a un generador produce energía eléctrica para distintos usos, ésta es una buena alternativa para fincas, granjas y similares que son de pequeño nivel de consumo.


Otra forma actual de energía biomásica de importancia es la fabricación de biocombustibles como el biodiesel a base de aceites de plantas como el de la palma africana, y el bioetanol a base de caña de azúcar y de un maíz especial, estos biocombustibles contaminan menos que los derivados del petróleo, son renovables, el único problema es que le restan área del cultivo a los alimentos por lo que pueden encarecer el precio de los alimentos y disminuir su disponibilidad.


Energía maremotriz

Esta energía es una de las más abundantes y constantes y de las menos aprovechadas en nuestro planeta, consiste en generar energía eléctrica utilizando el vaivén de las olas del mar, es una energía limpia y renovable, lo que se tiene que tomar en cuenta para la instalación de este tipo de plantas es, entre otros factores, instalarlas en lugares con oleajes adecuados, tratando de impactar lo menos posible el medio ambiente. En nuestro país no existen por ahora proyectos de generación de este tipo de energía.


Energía solar

La energía solar es la más abundante y de las menos aprovechadas, la energía solar se puede utilizar para calentar agua, para calentar y cocinar alimentos, para generar energía eléctrica a partir de celdas fotovoltaicas y mediante espejos que concentran la luz en un punto en el cual pasa una tubería con agua que se calienta y produce vapor para impulsar una turbina y generar energía eléctrica. Es una de las energías más prometedoras para nuestro futuro.


Energías generadoras contaminantes

Estas energías lamentablemente son las que más se utilizan hoy en día, la energía química que obtenemos del petróleo y sus derivados, de donde se sacan la mayoría de combustibles para impulsar el transporte mundial, pero a un alto precio de arrojar toneladas de gases tóxicos a la atmósfera y gases que contribuyen al calentamiento global como el dióxido de carbono y el metano, entre otros.


En nuestro país especialmente durante la época seca se utiliza mucho combustible diesel para impulsar la generación eléctrica ya que el caudal de muchas represas disminuye por falta de agua y hay que recurrir a la llamada generación térmica que no es otra cosa que generar energía eléctrica con grandes motores que funcionan con diesel, esta energía es mucho más costosa de generar ya que nosotros no producimos el diesel, que es un derivado del petróleo que debemos importar, además esta energía es contaminante, es por esto que debemos ahorrar energía, no desperdiciarla, especialmente en la época seca, así no pagaremos demás por la energía y le daremos un alivio al medio ambiente.

La energía nuclear

Esta energía se creyó durante un tiempo que iba a ser la fuente de energía más importante para la humanidad, pero lamentablemente no ha sido así, si bien es cierto que existen muchos proyectos de generación eléctrica mediante la energía nuclear, también hay que tomar en cuenta varias cosas en torno a esta plantas, como por ejemplo: son muy costosas de mantener, son peligrosas, ya que un accidente podría producir un desastre nuclear como el de Chernóbil en 1986 en la antigua Unión Soviética, además cuando el combustible nuclear, por lo general uranio, deja de funcionar, hay que pensar en donde disponer de los desechos radiactivos que son altamente peligrosos.


Recientemente en Japón con el maremoto ocurrido la planta nuclear de Fukushima se vio gravemente afectada y se temía por un desastre nuclear, es por esta razón que en muchas partes están en contra de esta energía y piden sustituirla por otras menos peligrosas. En nuestro país no existen este tipo de instalaciones por considerarlas muy peligrosas para la salud humana y el medio ambiente y por no ser necesarias ya que afortunadamente contamos con otros tipos de energía que son limpias y renovables, lo que debemos hacer es no desperdiciar la energía y cuidar los bosques que nos ayudan a siempre contar con estos valiosos recursos energéticos.


No obstante lo expuesto anteriormente todavía existe una importante oportunidad para la energía nuclear, mediante un proceso llamado fusión atómica, que es el proceso contario a la fisión atómica, que es el que normalmente se usa para generar energía. El proceso de fusión atómica es como el que sucede en las estrellas como nuestro sol, es un proceso que genera más energía que el de fisión y produce mucho menos contaminación radiactiva, el problema es que requiere de elevadas temperaturas para darse, como las que hay en el sol, por lo que no es fácil de lograr, no obstante con el desarrollo de la tecnología podría ser probable dentro de un futuro no muy lejano.




Guía de trabajo:

1. Mencione al menos dos características de cada una de las formas de energía citadas.
2. Mencione dos usos de cada una de las formas de energía citadas.
3. Menciones dos ventajas y dos desventajas de cada una de las formas de energía limpia analizadas.
4. Explique con al menos dos argumentos por que la energía química de los derivados del petróleo y la energía nuclear no son las formas de energía ideales para la humanidad.
5. Explique qué futuro podría tener la energía nuclear de fusión y por qué razones es mejor que la energía nuclear de fisión.

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