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NDICE
INTRODUCCIN
............................................................................................................................
2
OBJETIVOS DEL TRABAJO
.............................................................................................................
3
CAPITULO 1: CONCEPTOS GENERALES
.........................................................................................
4
1.1.- ENERGA
................................................................................................................................
4
1.2.- FORMAS DE ENERGA
...........................................................................................................
4
1.3.- LA TRANSFORMACIN Y TRANSMISIN DE ENERGA
........................................................ 5
1.4. FUENTES DE ENERGA
............................................................................................................
6
CAPITULO 2: FUENTES ALTERNAS DE ENERGA
...........................................................................
8
2.1. - COMPARACIN DE LA RELACIN DE ENERGA NETA DE FUENTES
ENERGETICAS ............ 8
2.2. - ENERGA SOLAR
...................................................................................................................
9
2.3. - ENERGA HIDROELCTRICA
.................................................................................................
9
2.4. - COMBUSTIBLE DE BIOMASA
...............................................................................................
9
2.5. - ENERGA ELICA
................................................................................................................
10
2.6. - ENERGA GEOTRMICA
.....................................................................................................
11
2.7. - ENERGA NUCLEAR
............................................................................................................
12
2.8. - ENERGA OCENICA
..........................................................................................................
13
2.9. - CALEFACCIN Y REFRIGERACIN PASIVAS
.......................................................................
13
2.10.- CLULAS DE COMBUSTIBLE DEL HIDRGENO
.................................................................
13
2.11. - FUSIN
.............................................................................................................................
14
2.12.- ENERGA NO
CONVENCIONAL..........................................................................................
15
2.13.- VENTAJAS QUE PROPORCIONAN LAS ENERGAS ALTERNATIVAS
.................................. 20
CONCLUSIONES
...........................................................................................................................
21
BIBLIOGRFIA
.............................................................................................................................
22
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INTRODUCCIN
Una energa alternativa, o ms precisamente una fuente de energa
alternativa es aquella que
puede suplir a las energas o fuentes energticas actuales, ya sea
por su menor efecto
contaminante, o fundamentalmente por su posibilidad de
renovacin.
El consumo de energa es uno de los grandes medidores del
progreso y bienestar de una
sociedad. El concepto de crisis energtica aparece cuando las
fuentes de energa de las que
se abastece la sociedad se agotan. Un modelo econmico como el
actual, cuyo funcionamiento
depende de un continuo crecimiento, exige tambin una demanda
igualmente creciente de
energa. Puesto que las fuentes de energa fsil y nuclear son
finitas, es inevitable que en un
determinado momento la demanda no pueda ser abastecida y todo el
sistema colapse, salvo
que se descubran y desarrollen otros nuevos mtodos para obtener
energa: stas seran las
energas alternativas.
En conjunto con lo anterior se tiene tambin que el abuso de las
energas convencionales
actuales hoy da tales como el petrleo la combustin de carbn
entre otras acarrean consigo
problemas de agravacin progresiva como la contaminacin, el
aumento de los gases
invernadero y la perforacin de la capa de ozono.
La discusin energa alternativa/convencional no es una mera
clasificacin de las fuentes de
energa, sino que representa un cambio que necesariamente tendr
que producirse durante
este siglo. Es importante resear que las energas alternativas,
aun siendo renovables, tambin
son finitas, y como cualquier otro recurso natural tendrn un
lmite mximo de explotacin.
Por tanto, incluso aunque podamos realizar la transicin a estas
nuevas energas de forma
suave y gradual, tampoco van a permitir continuar con el modelo
econmico actual basado en
el crecimiento perpetuo.
La produccin de energas limpias, alternativas y renovables no es
por tanto una cultura o un
intento de mejorar el medio ambiente, sino una necesidad a la
que el ser humano se va a ver
abocado, independientemente de nuestra opinin, gustos o
creencias.
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OBJETIVOS DEL TRABAJO
Nombrar y describir fuentes de energa alternativas; Comparar y
diferenciar fuentes alternativas de energa en trminos de proporcin
neta
de energa; Exponer la importancia de la economa en el
desenvolvimiento de fuentes alternativas
de energa.
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CAPITULO 1: CONCEPTOS GENERALES
1.1.- ENERGA
Al mirar a nuestro alrededor se observa que las plantas crecen,
los animales se trasladan y que
las mquinas y herramientas realizan las ms variadas tareas.
Todas estas actividades tienen
en comn que precisan del concurso de la energa. El concepto de
energa es difcil de definir
puesto que en s no se sabe cul es su naturaleza.
Si hablamos de materia diramos que es todo aquello que tiene
masa y ocupa un espacio,
aquello que podemos tocar, sentir, medir..., una mesa la
definiramos como un tablero, cuatro
patas... pero hablar de energa ya es otra cosa.
La energa es la propiedad de todo cuerpo o sistema material en
virtud de la cual ste puede
cambiar y transformarse o puede actuar sobre otros originando en
ellos procesos de cambio,
como por ejemplo: Moverse o mover a otro, un objeto que estaba
quieto pasa a moverse,
moverse de otra manera (ms rpido o lento), cambiar su
temperatura, deformarse... Vamos,
que cada vez que ocurre algo, que algo se mueve, que hay una
modificacin en el estado de las
cosas respecto de su situacin anterior hay energa. La energa se
posee y se puede transmitir
de unos objetos a otros.
1.2.- FORMAS DE ENERGA
Cada vez que hablamos de energa hablamos de un concepto que
explica lo que ocurre y que
puede medirse. La forma en que los acontecimientos ocurren y por
tanto la manera en que se
manifiesta la energa se llama formas de energa. Son las
siguientes:
Energa Mecnica: Aquella relacionada con el movimiento y las
fuerzas que pueden producirlo.
Se distingue:
Energa cintica (Ec): asociada al movimiento de los cuerpos en
relacin a su velocidad y depende de la velocidad del cuerpo y de su
masa: E c =1/2 m V2
Energa potencial (Ep): es la que posee un cuerpo debido a la
posicin que ocupa dentro de un campo de fuerzas, tales como el
gravitatorio, el magntico, o el elctrico Y en el campo gravitatorio
la energa potencial depende de la masa del cuerpo, de la aceleracin
de la gravedad y, de la altura. E p = m g h
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Sonora o vibrante: Asociada a la transmisin de vibraciones a
travs de la materia.
Energa trmica: Asociada a la temperatura de los cuerpos. Se debe
a la agitacin de las
molculas que constituyen la materia. Cuanta ms temperatura tiene
un cuerpo ms vibran
sus tomos (razn por la que los cuerpos calientes dilatan). Un
cuerpo a baja temperatura
tendr menos energa trmica que otro que est a mayor temperatura.
La transferencia de
energa trmica de un cuerpo a otro debido a una diferencia de
temperatura se denomina
calor.
La Energa qumica: es la asociada a los enlaces entre tomos y
molculas que constituyen la
materia y que se observa en las reacciones qumicas. Por ejemplo,
el carbn al quemarse deja
de ser slido, se rompen los enlaces entre sus tomos y se
transforma en humo (gases)
generando calor al liberarse la energa de sus enlaces.
La Energa elctrica: es causada por el movimiento de las cargas
elctricas en el interior de los
materiales conductores, por tanto asociada a la corriente
elctrica. Esta energa produce,
fundamentalmente 3 efectos: luminoso, trmico y magntico.
La Energa radiante: es la que poseen las ondas electromagnticas
como la luz visible, las
ondas de radio, los rayos ultravioleta (UV), los rayos
infrarrojos (IR), etc. La caracterstica
principal de esta energa es que se puede propagar en el vaco,
sin necesidad de soporte
material alguno. Ej.: La energa que proporciona el Sol y que nos
llega a la Tierra en forma de
luz y calor.
Energa nuclear: es la energa almacenada en el ncleo de los tomos
y que se libera en las
reacciones nucleares de fusin (unin de ncleos) o fisin (ruptura
de ncleos), ej.: la energa
del uranio que se manifiesta en los reactores nucleares.
1.3.- LA TRANSFORMACIN Y TRANSMISIN DE ENERGA
Como hemos visto las formas de energa son las que un cuerpo o
sistema puede poseer
existiendo la posibilidad de cambiarse a s mismo o a otros.
a) Transmisin de energa: la cantidad de energa que posee un
cuerpo puede crecer y
decrecer. Por tanto todo cuerpo o sistema que posee energa y
vara en su cantidad tiene dos
posibilidades: 1 Ganar energa: para lo que hay que recibirla de
otro 2. Perder energa. Para lo
que hay que entregarla a otro. Para que cualquiera de estas
situaciones ocurra es necesario
realizar un TRABAJO. El Trabajo es una de las formas de
transmisin de energa entre los
cuerpos. Para realizar un trabajo es preciso ejercer una fuerza
sobre un cuerpo y que ste se
desplace. El trabajo, W, de una fuerza aplicada a un cuerpo es
igual al producto de la fuerza en
la direccin del movimiento, F, por el desplazamiento, S, del
cuerpo. W = Fx s. Su unidad de
medida es el Joule (Newton*metro) Para que sobre un cuerpo se
realice trabajo y gane energa
es necesario:
Que acte una fuerza sobre el cuerpo.
Que el cuerpo que recibe la fuerza se mueva. Cuando se realiza
trabajo sobre un cuerpo se
produce una transmisin de energa al mismo, por lo que puede
afirmarse que el trabajo es
energa en transmisin.
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b) La transformacin de la energa: un cuerpo aunque no cambie el
total de energa que posee,
puede modificar la forma en que se presenta.
Estos procesos suponen transformaciones de energa, cambios en la
manera que se presenta.
en las transformaciones, ganancias o prdidas de energa se cumple
el principio de
conservacin de la energa: la energa ni se crea ni se destruye,
solo se transforma. en otras
palabras, que el total de energa en el universo es siempre el
mismo, solo cambia quin la
tiene y en qu forma se presenta, (esto no es del todo cierto la
materia se transforma en
energa (einstein) pero lo dejamos para otra ocasin), con lo que
podemos tomar energa de
fuentes de energa diversas (combustibles, sol, viento, etc.) y
convertirlas en la forma que ms
nos convenga como la energa elctrica.
1.4. FUENTES DE ENERGA
Fuente de energa es todo recurso natural o fenmeno de la
naturaleza en el que se presenta
la energa en cualquiera de sus formas (mecnica, qumica,
trmica...) y que podemos
aprovechar para obtener energa. Por ejemplo: Los combustibles
fsiles como el carbn, el gas
natural o el petrleo son recursos naturales que poseen energa
qumica y que al quemarlos
obtenemos energa trmica. Otro: El viento es un fenmeno natural
segn el cual una masa de
aire se mueve con una velocidad. Posee energa cintica y puede
ser aprovechada.
Tradicionalmente se emple en los molinos y para mover los barcos
con las velas. Actualmente
en los aerogeneradores para producir electricidad. Las fuentes
de energa se clasifican segn
varios criterios:
A: Segn su capacidad de regeneracin:
Energas renovables: Las Fuentes de energa renovables son
aquellas que, tras ser utilizadas, se pueden regenerar de manera
natural. Algunas de estas fuentes renovables estn sometidas a
ciclos que se mantienen de forma ms o menos constante en la
naturaleza. En general, provienen de la energa que llega
ininterrumpidamente a la tierra a travs de la radiacin solar o de
la atraccin gravitatoria de otros planetas. Por ejemplo:
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Energa mareomotriz (subida y bajada del nivel del mar por
mareas).
Energa geotrmica (Calor interno de la tierra).
Energa hidrulica (agua almacenada en embalses y su movimiento en
los ros)
Energa elica (movimiento del aire debido al viento)
Energa solar (luz y calor de la radiacin solar)
Energa de la biomasa (vegetacin y restos orgnicos de actividades
agrcolas e industriales,
basura, etc.).
ENERGA Propiedad que describe la capacidad de transformar o
modificar el estado de las
cosas. De forma sencilla hay energa si algo ocurre o puede
ocurrir. Formas de energa. Las
distintas maneras de manifestarse la energa. Intercambio de
energa Los cuerpos ganan o
pierden energa realizando o recibiendo un trabajo Hay trabajo
si: Acta una fuerza. Produce
un movimiento Valor: Fuerza *desplazamiento L Unidad: Joule. Las
transformaciones de
energa. Cambios entre las distintas formas de energa de los
cuerpos: Cintica: Velocidad E.
Mecnica Potencial: posicin en campos de fuerza. Trmica:
temperatura y calor Qumica:
enlace s entre tomos y mol culas Vibrante: Propagacin de
vibracin en e l espacio como el
sonido. Elctrica: Movimiento de cargas elctricas (corriente
elctrica) Radiante: radiacin e
electromagntica (luz...) Nuclear. Ncleo atmico Pueden cambiar
entre si gracias a Puede
producir Obtener energa en la forma ms adecuada a nuestras
necesidades Fuentes de
energa como e l movimiento del agua y e l viento, e l sol,
combustible s... a partir de como la
Electricidad en las Centrales elctricas empleadas en
Aprovechadas para
No renovables: Aquellas que existen en cantidad limitada y se
agotan por su consumo. Su tasa de renovacin es escasa a escala
humana.
Combustible nuclear como el Uranio
Recursos fsiles: carbn, gas, petrleo.
B. Atendiendo a su uso en cada pas:
Convencionales: Se trata de las fuentes de energa que
tradicionalmente se han usado en los
pases industrializados para producir energa a gran escala.
Principalmente son todos los
combustibles fsiles, nucleares y la hidrulica.
No convencionales o alternativas: Se trata de fuentes de energa
que no han sido usadas
masivamente para producir energa o que estn investigando su
desarrollo tecnolgico para
poder sustituir a las convencionales. Son las renovables a
excepcin de la hidrulica y la
nuclear de fusin.
C. Atendiendo a su impacto ambiental:
Limpias o no contaminantes: Son fuentes de energa cuyo consumo
no genera residuos y
tienen impacto ambiental mnimo.
Contaminantes: Son fuentes de energa cuyo consumo genera
residuos contaminantes y al
mismo tiempo tiene un impacto ambiental considerable. Son todos
los combustibles.
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CAPITULO 2: FUENTES ALTERNAS DE ENERGA
2.1. - COMPARACIN DE LA RELACIN DE ENERGA NETA DE FUENTES
ENERGETICAS
En la Grafica se muestra que en el eje horizontal representa la
concentracin de energa: de
diluido a concentrado. El eje vertical representa la relacin de
energa neta.
Las fuentes que poseen rendimiento positivo de energa neta, estn
sobre la lnea horizontal.
Una de las mayores fuentes de energa es la vegetacin nativa
porque no necesita mucha
retroalimentacin econmica para que ser utilizada. Fuentes bajo
la lnea, localizadas en el
lado izquierdo, son tan diluidas que requieren ms energa para
ser concentradas, de la que
rinden.
En el lado derecho del grfico estn las energas nucleares, son
tan concentradas y calientes
que sus energas no son fcilmente utilizables en la Tierra. Como
son tan calientes, mucha de
la energa de estas fuentes se utiliza en enfriamiento y reduccin
de su concentracin a niveles
ms aceptables. En otras palabras, una planta de fusin nuclear,
que opera alrededor de
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5 000 C, debe disipar un mayor porcentaje de esta energa en el
enfriamiento de agua, que
una planta de poder de carbn vegetal operando a 1000 C.
2.2. - ENERGA SOLAR
En tan slo 20 das la energa de la Tierra procedente del Sol
equivale a toda la energa
almacenada en forma de combustibles fsiles. Este recurso puede
atraparse de manera
directa, como en las casas ecolgicas, de forma pasiva, como las
masas trmicas que absorben
la radiacin solar, por ejemplo, o en forma activa, mediante el
calentamiento del agua, celdas
fotovoltaicas y espejos parablicos. La idea de aprovechar la
energa solar no es novedosa. Fue
a partir de fines de 1970 que se tuvo la tecnologa para hacerlo
posible. El proceso bsico es
simple. Los paneles solares concentran la luz solar que cae
sobre ellos y la convierten en
energa. Esto se logra de varias maneras y depende del objetivo;
ya sea electricidad para una
regin o agua caliente para una piscina. El mayor obstculo de la
energa solar es el precio de
la instalacin. El equipo solar cuesta mucho ms que un equipo
tradicional de energa. Lleva
muchos aos de uso ver que la inversin vali la pena. A pesar del
costo, la energa solar
permite que se pueda complementar la energa en las ciudades. En
zonas rurales, donde el
costo del tendido de los cables elctricos aumenta, la energa
solar es la mejor opcin de
electricidad.
2.3. - ENERGA HIDROELCTRICA
La energa hidroelctrica utiliza la energa del agua que cae para
hacer girar turbinas y generar
electricidad. La energa que se genera de esta forma depende del
control de un curso de agua,
como por ejemplo un ro, a menudo con una presa. La energa
hidroelctrica tiene varias
ventajas. Es casi obvio que es renovable. Los generadores
impulsados por agua no producen
emisiones. El flujo de agua, controlado dentro de la planta
hidroelctrica, determina la
cantidad de electricidad producida para generar la energa
necesaria. Aproximadamente el
20% de la electricidad mundial proviene de esta fuente. Entre
los principales usuarios de la
energa hidroelctrica se encuentran Noruega, Rusia, China, Canad,
Estados Unidos y Brasil.
2.4. - COMBUSTIBLE DE BIOMASA
"Biomasa" define casi cualquier residuo vegetal, desperdicio de
madera, desperdicio agrcola y
de vertedero de basura, as como tambin determinados cultivos que
se utilizan como
combustible. Estos desperdicios provienen de industrias como las
madereras, la industria de la
construccin, las papeleras; los desperdicios agrcolas provienen
del cultivo de la tierra; e
incluso los desperdicios slidos provienen de vertederos de
basura municipales y el gas
metano generado en estos vertederos. Adems, algunos cspedes
pueden cultivarse para la
obtencin de biocombustibles a partir de la fermentacin. En todo
el mundo, el combustible
de biomasa, principalmente los productos derivados de la madera,
se quema en forma paralela
al carbn en plantas de energa elctrica de combustin de carbn.
Los biocombustibles
representan el otro uso principal de la biomasa. El etanol puede
utilizarse de forma aislada o
como un agregado a la gasolina. La mayora de los vehculos de
Brasil funcionan con etanol. El
biodiesel, hecho de aceite vegetal, grasa animal y grasa de
restaurantes, bien puede
reemplazar al combustible diesel estndar. Tambin puede
utilizarse en una mezcla. El mayor
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productor y usuario de biodiesel es Alemania. Esta fuente de
energa renovable proporciona
cerca del 1% de la capacidad elctrica en Estados Unidos. En los
pases en desarrollo, hasta el
90% de la energa puede provenir de la biomasa
Aunque al quemase produce dixido de carbono, el combustible de
biomasa se considera
como "carbono neutral". Desde hace millones de aos, los
combustibles fsiles liberan CO2 y
crean una carga adicional de CO2 en la atmsfera. El CO2 liberado
por la combustin de la
biomasa es absorbido por las plantas cultivadas para producirlo.
Sin embargo, los combustibles
fsiles todava se utilizan en la produccin de combustible de
biomasa que impulsa la
maquinaria agrcola y abastece los camiones cargados con troncos,
y se utiliza en otros pasos
del proceso. En este momento, el combustible de biomasa no es
verdaderamente carbono
neutral. Aunque, en general, disminuye las emisiones de CO2, que
es un paso en la direccin
correcta.
Camin descargando trozos de madera que servirn como combustible
para planta Tracy Biomass Plant, Tracy,
California. Fotografa cortesa de DOE/NREL, Andrew Carlin,
fotgrafos operadores de Tracy
2.5. - ENERGA ELICA
Los pequeos molinos de viento eran frecuentes en todo el mundo
hasta ser reemplazados por
los motores de vapor y, posteriormente, por la electricidad. El
inters por las grandes turbinas
de viento aument a partir de la crisis del petrleo de 1970. Para
1980 los molinos de energa
elica, hileras de turbinas, comenzaron a verse en las zonas
rurales de todo el mundo. Entre
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los principales usuarios de la energa elica se encuentran
Alemania, Estados Unidos,
Dinamarca y Espaa, e India y China como prometedores usuarios de
la energa elica.
Las gigantes turbinas de viento generan energa cuando el viento
hace girar sus enormes
paletas. Las paletas estn conectadas a un generador que produce
electricidad. Los grandes
parques elicos pueden cumplir con las necesidades bsicas de
energa de una empresa de
servicios pblicos. Los parques elicos ms pequeos y los molinos
de viento individuales
pueden abastecer hogares, antenas parablicas y bombas de agua.
Tal como ocurre con la
energa solar, la construccin de los parques elicos requiere una
gran inversin inicial que no
se amortiza con rapidez.
Parque elico Colorado Green, cerca de Lamar, Colorado Fotografa
cortesa de DOE/NREL, Sandia National
Laboratories
2.6. - ENERGA GEOTRMICA
El elemento principal en el uso de la energa geotrmica consiste
en aprovechar el calor
natural procedente del magma de la Tierra, tales como aguas
termales y chorros de vapor, y
las utiliza para producir electricidad o suministrar agua
caliente a una regin. Las plantas de
energa geotrmica envan el vapor que llega a la superficie de la
Tierra hacia turbinas. Las
turbinas giran e impulsan generadores que producen electricidad.
La primera planta
generadora de energa geotrmica por vapor se inaugur en
Larderello, Italia, en 1904. Esta
planta todava se encuentra en funcionamiento. Los Estados
Unidos, Islandia, Las Filipinas, El
Salvador, Rusia, Kenia y El Tbet se encuentran entre los 24
pases que utilizaron 8,900
megavatios de electricidad generados por instalaciones
geotrmicas en 2005. La calefaccin
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geotrmica directa utiliza agua caliente de la superficie de la
Tierra, como por ejemplo aguas
termales, para calefaccionar hogares y otros edificios. En 2005,
alrededor de 16,000
megavatios de energa provinieron de fuentes geotrmicas directas,
en aproximadamente 72
pases.
2.7. - ENERGA NUCLEAR
La energa nuclear se present como una alternativa para los
combustibles fsiles en 1970. Las
plantas realizaban fisiones nucleares en un entorno controlado,
lo que produca energa. Los
bajos costos del combustible equilibraron la inversin financiera
necesaria para crear las
plantas de energa nuclear, y esto tena como consecuencia
electricidad a ms bajo costo. A
pesar de los graves accidentes en la planta Three Mile Island en
Pensilvania y en Chernobil,
Ucrania, la energa nuclear sigue siendo una fuente viable de
energa en muchos lugares. Las
plantas de energa nuclear suministran el 16% de la energa del
mundo en 70 pases. Son una
fuente importante de energa para pases sin muchos recursos de
combustibles fsiles. Francia
y Japn tienen programas particularmente activos de energa
nuclear. Las plantas ahora
incorporan mltiples sistemas de seguridad para evitar fusiones
del ncleo y la liberacin de
sustancias radiactivas. Todava resta preocupacin acerca del
desecho del combustible que se
consume, que podra ser utilizado para fabricar armas
nucleares.
Planta de energa geotrmica Steamboat Hills en Steamboat Springs,
Nevada.
Fotografa cortesa de DOE/NREL, Joel Renner, NEEL, fotgrafo
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2.8. - ENERGA OCENICA
Una planta de energa mareomotriz captura la energa del flujo de
las mareas que entran y salen de las bahas o estuarios. Una presa
especial denominada presa de contencin separa el rea de las mareas
en cuencas superiores e inferiores. Las turbinas dentro de la presa
de contencin giran a medida que el agua fluye de una cuenca hacia
la otra, segn la direccin de la marea. Las turbinas impulsan un
generador que, luego, produce electricidad.
La instalacin de una planta mareomotriz es costosa, por lo
tanto, la planta debe ser capaz de generar energa suficiente como
para que la inversin valga la pena. Esto sucede nicamente cuando
hay una diferencia de al menos 5 m (16 pies) entre la marea alta y
la baja. Cualquier diferencia menor no genera la energa suficiente
como para que la planta mareomotriz resulte viable desde el punto
de vista financiero. Slo aproximadamente 40 lugares en todo el
mundo cumplen con estos criterios. La planta mareomotriz ms
conocida es La Rance Station en Bretaa, Francia. Entre otros
lugares se encuentran la Planta Annapolis Royal en Nueva Escocia,
Canad, y tambin plantas en Rusia, China, India y Gales.
Casa solar pasiva, Evergreen, Colorado. Fotografa cortesa de Dan
Chiras, autor, El nuevo hogar
ecolgico
2.9. - CALEFACCIN Y REFRIGERACIN PASIVAS
Un mtodo inusual para calefacciones o refrigerar su hogar de un
modo renovable es a travs
de tcnicas de calefaccin y refrigeracin pasivas. Este enfoque
combina la energa solar con
tcnicas de diseo y construccin para calefacciones un edificio en
el invierno y refrigerarlo en
el verano.
2.10.- CLULAS DE COMBUSTIBLE DEL HIDRGENO
Muchas personas creen que el futuro se encuentra en las clulas
de combustible del
hidrgeno, grandes clulas para plantas de energa y pequeas para
motores y otras
aplicaciones. Las ventajas del hidrgeno son diversas. La reaccin
del hidrgeno produce calor,
electricidad y agua, pero no contamina. El hidrgeno es fcil de
obtener y puede generarse a
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partir de combustibles fsiles o, lo que es ms importante, de
combustibles renovables. El
hidrgeno es econmico y ms eficaz que cualquier tecnologa que
implique turbinas y mucho
ms eficaz que la combustin interna. Sin embargo, en la
actualidad, la tecnologa de
hidrgeno es ms costosa que las fuentes de energa existentes.
Todava no se conoce la
instalacin real de los sistemas para controlar las temperaturas
y para fabricar las clulas de
combustible en tamaos aprovechables. Estos temas deben estar
resueltos antes de que las
clulas de combustible del hidrgeno comiencen a reemplazar a
otras fuentes de energa.
Energa pasiva: Existen muchas tcnicas de edificacin que pueden
ayudar a
refrigerar una casa durante el verano. Un alero amplio evita que
los rayos del sol
atraviesen las ventanas con vista al sur. Los rboles frondosos
de hoja caduca
tambin evitan que el sol llegue a estas ventanas. Dejar abiertas
las ventanas
con vista al norte permite que ingrese aire ms fresco a la casa.
Un ventilador de
techo impulsa el aire hacia el mismo techo. La hilera ms alta de
las ventanas del
clerestorio se deja abierta para expulsar el aire caliente.
Durante el crudo
invierno, las tcnicas de edificacin sacan ventaja del calor
proveniente del sol y
el piso. Los rboles caducifolios han perdido sus hojas. Las
ventanas trmicas del
lado sur de la casa permiten que los rayos del sol, ahora ms
bajos, calienten el
interior de la casa. Estos rayos tambin pasan por debajo del
alero. El piso del
interior de la casa incluye un absorbente trmico que retiene el
calor. El
ventilador de techo impulsa el aire caliente de arriba hacia
abajo.
2.11. - FUSIN
La fusin nuclear es una fuente de energa que todava est en etapa
experimental. Pero, qu
es exactamente la fusin? La fusin suministra energa al sol y a
las estrellas. Cuatro ncleos de
hidrgeno (protones) se unen entre s y forman ncleos de helio
(dos protones y dos
neutrones), junto con algunas otras partculas. Una reaccin de
fusin libera grandes
cantidades de energa. La bomba de hidrgeno utiliza la fusin en
un entorno no controlado.
Los cientficos han estado trabajando para controlar y aprovechar
la reaccin de fusin para
producir energa. En una reaccin de fusin controlada, los
materiales radiactivos estn
presentes nicamente durante un corto lapso de tiempo. Los
residuos se descomponen
rpidamente y nada permanece durante mucho tiempo. Adems, los
residuos no pueden
utilizarse para fabricar armas. La ventaja de la fusin es que
sta es limpia y que el hidrgeno
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necesario para abastecer las reacciones es fcil de obtener. El
gran problema de la fusin es
que para que funcione, la reaccin debe tener mayor temperatura
que el interior del sol. El
calor debe estar contenido para que la fusin resulte una fuente
de energa til.
2.12.- ENERGA NO CONVENCIONAL
Hemos odo hablar de energa solar, biocombustibles, energa elica,
energa hidroelctrica,
energa de las mareas, energa de las olas. Pero la madre
naturaleza proporciona un rico tesoro
de energas alternativas y fuentes energticas que van ms all de
las que usamos hoy en da.
La limpia energa verde pulula alrededor de nosotros en el mundo
natural y los cientficos
apenas estn comenzando a contestar las preguntas que giran
alrededor de cmo aprovechar
estas fuentes energticas.
2.12.1.- Energa del agua salada
Este tipo de energa se ha conocido como energa de agua salada o
marina (Energa a partir del
agua de mar o de cualquier agua salada), energa osmtica o energa
azul, y es una de las
fuentes ms prometedoras de energa renovable que no ha sido
explotada an a fondo, tal vez
debido a que es necesario invertir grandes cantidades de energa
para desalinizar el agua. Se
genera energa por el proceso inverso de aadir sal al agua dulce,
a travs de un proceso
conocido como electrodilisis.
2.12.2.- Heliocultivo
El revolucionario proceso llamado heliocultivo tuvo como pionera
a la empresa llamada
Biotecnologas Joule. A travs de este proceso se genera
combustible basado en hidrocarbn,
a travs de la mezcla de agua salobre, nutrientes, organismos
fotosintticos, dixido de
carbono y luz solar. A diferencia de los aceites obtenidos de
algas, el heliocultivo produce
combustible directamente en la forma de etanol o hidrocarbonos
que no necesita ser
refinado. El mtodo bsicamente usa el proceso natural de la
fotosntesis para producir un
combustible listo para usar.
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2.12.3.- Piezoelectricidad
Con la llegada de la poblacin humana mundial a los 7 mil
millones de habitantes, se puede pensar en aprovechar la energa
cintica del movimiento/ desplazamiento humano, lo cual
podra ser una fuente real de energa. La piezoelectricidad es la
capacidad de algunos
materiales de generar un campo elctrico en respuesta al estrs
mecnico. Mediante la
colocacin de tejas hechas a base de materiales Piezoelctricos a
lo largo de rutas pedestres
congestionadas o tambin incorporados a las suelas de nuestros
zapatos, se podra generar
electricidad a medida que caminamos. De este modo podramos
convertir a los humanos en
plantas elctricas andantes.
2.12.4.- Conversin de energa termal marina( sigla en Ingles:
OTEC )
La conversin de energa termal marina o OTEC por la sigla en
ingls, es un sistema
hidroenergtico de conversin que usa las diferencias de
temperatura entre las aguas someras
y las profundas para darle energa a un motor de calor (heat
Engine). Este tipo de energa
podra ser aprovechado mediante la construccin de plataformas o
barcazas en altamar,
aprovechando las capas termales encontradas en las profundidades
ocenicas.
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2.12.5.-. Energa a partir de heces humanas?
As es; el compost humano tambin puede ser usado para generar
electricidad o combustible. Actualmente existen planes para
movilizar buses en Oslo, Noruega, a base de energa
producida por heces humanas. Tambin se puede generar
electricidad a partir de abonos
usando combustible a partir de clulas microbianas, las cuales
utilizan un sistema
bioelectroqumico que genera una corriente mediante la imitacin
de interacciones
bacterianas que existen en el mundo natural. El compost, por
supuesto, se puede tambin usar
como un fertilizante. Las posibilidades son infinitas!
2.12.6.- Energa de rocas calientes
La energa a partir de rocas calientes es un nuevo tipo de energa
geotermal que funciona mediante el bombeo de agua salada fra hacia
abajo hacia rocas que han sido calentadas por
conduccin desde el manto terrestre y por la degradacin de
elementos radiactivos en la
corteza. A medida que esa agua se calienta, la energa creada
puede ser convertida en
electricidad por una turbina de vapor. Las ventajas de la energa
a partir de la roca caliente
son, entre otras, que la produccin puede ser fcilmente
controlada y que puede producir
energa.
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2.12.7.- Energa evaporativa
Inspirados en plantas, los cientficos han inventado una hoja
sinttica microfabricada, que es
capaz de producir energa elctrica a partir de agua en
evaporacin. Se pueden bombear
burbujas de aire hacia el interior de las hojas, generando
electricidad que resulta de la
diferencia de las propiedades elctricas del agua y el aire. Esta
lnea de investigacin podra
abrir la puerta hacia formas ms ingeniosas de capturar la energa
que surge de la
evaporacin.
2.12.8.- Vibraciones inducidas por vrtices
Esta forma de energa renovable, que captura energa a partir de
corrientes lentas de agua,
est inspirada en el movimiento de los peces. La energa es
capturada a medida que el agua
fluye a travs de una red de rodillos (rods, eddles o swirls), en
un patrn alternado,
empujando y halando un objeto hacia arriba o hacia abajo o de
lado a lado, de tal modo que se
cree una energa mecnica. Esto trabaja de la misma forma en que
los peces curvan sus
cuerpos para flotar entre los vrtices producidos por los cuerpos
de los peces, en frente de
ellos, cabalgando en esencia en el despertar de cada uno.
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2.12.9.- Minera lunar
El Helio-3 es un istopo no radiactivo luminoso que tiene un
inmenso potencial para generar
energa relativamente limpia a travs de la fusin nuclear. La nica
ventaja: es raro en La Tierra
pero abundante en la Luna. Existen muchos proyectos en
desarrollo de minera en la Luna para
el aprovechamiento de este recurso. Por ejemplo, la compaa
espacial rusa Energa RKK
anunci que considera el Helio-3 lunar un recurso econmico con
minera desarrollable para el
ao 2020.
2.12.10.- Energa solar desarrollada en el espacio
extraterrestre
Debido a que la energa del Sol no es afectada por el ciclo de 24
horas diurno-nocturno, y
tampoco es afectada por el clima, las estaciones, o el efecto de
filtro de los gases atmosfricos
terrestres, debido a esto existen propuestas en desarrollo para
construir paneles solares que
orbiten la Tierra y manden energa a la Tierra para su uso. El
hallazgo tecnolgico implicado
aqu tiene implcita transmisin inalmbrica de energa, lo cual
podra ser logrado usando
destellos de energa de microondas.
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2.13.- VENTAJAS QUE PROPORCIONAN LAS ENERGAS ALTERNATIVAS
No consumen combustibles fsiles.
Son fuentes de generacin inagotables.
No contaminan el medio ambiente o su impacto es mnimo.
No producen mutaciones en los seres vivos.
No producen alteraciones del clima.
No alteran el equilibrio de la flora y la fauna.
Su empleo resulta a largo plazo ms econmico y sustentable.
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CONCLUSIONES
La produccin de energa es un elemento vital para el desarrollo.
Pero esta ha de producirse
bajo una serie de principios, como son los de la sustentabilidad
econmica, ambiental y social,
de modo que antes que daar, beneficien a la sociedad humana y su
desarrollo, que es el fin
de todos los procesos de aplicacin de tecnologas. Ello implica
tambin un componente tico
adicional que consiste en que el uso de la energa, las
tecnologas asociadas y los beneficios
que ella produce, se realicen de modo equitativo para todos los
pueblos y sectores sociales,
que no impliquen ventajas desproporcionadas a los pases del
Norte ni afecten el avance de los
del Sur.
Uno de los principales beneficios de estas energas alternativas
es la reduccin de emisiones
asociadas con la produccin de la electricidad. Estas emisiones
incluyen los gases de efecto
invernadero y aquellos que producen la lluvia cida de las
plantas que utilizan combustibles
fsiles y la radioactividad asociada con el ciclo de combustible
nuclear.
Otros beneficios medioambientales de estas energas son el ahorro
de agua, mejora de la
calidad del suelo y el agua, el tratamiento de residuos, la
reduccin de la polucin en el
transporte y otras como; la seguridad en el suministro
energtico, el empleo, la
reestructuracin del mercado energtico y la mejora de la economa
de los pases menos
desarrollados.
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BIBLIOGRFIA
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http://www.unicamp.br/fea/ortega/eco/esp/esp-27.htm
http://www.educa.madrid.org/web/cepa.arganda/Tecnologia/ENERGIANIVELII.pdf
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https://iesvillalbahervastecnologia.files.wordpress.com/2011/11/apuntes-energc3ada.pdf
http://vidamasverde.com/2012/10-fuentes-de-energia-alternativa-sorprendentemente-sencillas/
http://www.blogenergiasostenible.com/cuales-son-energias-alternativas/
http://es.gizmodo.com/13-fuentes-de-energia-alternativas-que-decidiran-nuestr-1556789943
http://www.monografias.com/trabajos68/energias-alternativas-impacto-medio-ambiente/energias-alternativas-impacto-medio-ambiente.shtml
http://www.labioguia.com/energia-alternativa/
http://www.oas.org/dsd/publications/unit/oea27s/ch18.htm
http://www.emison.com/518.htm
Davis, M. L., y Masten, S. J. (2,005). Ingeniera y Ciencias
Ambientales. Editado por McGraw Hill/Interamericana.
Mxico. 750p.
Datos, y recuento fotogrfico cortesa de T. Obando, 2009.
