miércoles, 27 de mayo de 2009

La energia: Que es?, como se clasifica y tipos de recursos energeticos

Energía


Un rayo es una forma de transmisión de energía.







El   término energía (del griego ἐνέργεια/energeia, actividad, operación; ἐνεργóς/energos=fuerza de acción o fuerza trabajando) tiene diversas acepciones y definiciones, relacionadas con la idea de una capacidad para obrar, transformar o poner en movimiento. En física, «energía» se define como la capacidad para realizar un trabajo. Entecnología y economía, «energía» se refiere a un recurso natural y la tecnología asociada para explotarla y hacer un uso industrial o económico del mismo.

Para ver más informacion recurrir a: http://es.wikipedia.org/wiki/Energía


  • Clasificación de la energia:

    Convencionales

    También llamadas no renovables. Son aquellas que proporcionan la parte más importante de energía consumida en los piases industrializados. Estos combustibles, una vez usados no se pueden restituir. Un ejemplo de este tipo de energía es: el carbón, el petróleo, el gas natural, el uranio y el agua de una presa.

    Energías alternativas

    Son las energías que se encuentran directamente en la naturaleza y son inagotables, aunque en estos tiempos ya hay muchas que son escasas. Estas energías no contaminan al medio ambiente. Un ejemplo de este tipo de energías es: la energía solar, la eólica, la hidráulica, la de las mareas, la de las olas, la geotérmica i la de biomasa.

    ENERGIAS ALTERNATIVAS:

    Se consideran energías limpias porque no contaminan. Dependen de la inclinación del sol, la fuerza del viento, del nivel del mar... todo esto hace que no estén repartidas uniformemente por todo el planeta. También pueden contribuir a una contaminación ambiental por lo que se refiere al mal efecto visual i el espacio que ocupan.

  • ENERGÍA SOLAR

  • Se puede considerar el origen de casi todas las demás energías. De las energías renovables es la que tiene más futuro y la que va a durar por más tiempo y la que seguro que no se va a agotar.

    La aplicación principal de la energía solar es el calentamiento de agua para el uso de casa. Esto se produce gracias a unos plafones solares que se colocan en la parte superior del edificio; tienen una capa de vidrio que permite la entrada de las radiaciones del sol. Por el interior de los plafones circula agua fría, la cual se calentará a medida que las radiaciones aumenten, entonces esta agua, pasara a depositarse en un tanque.

    La energía solar se convierte en energía eléctrica por las células fotovoltaicas (solares).

    ENERGÍA HIDRÁULICA

    Se utiliza principalmente para producir energía eléctrica. La energía potencial del agua en su nivel más alto se va perdiendo a medida que el nivel del agua disminuye; el agua gana energía cinética, la cual llega a una turbina de rotación que acciona un generador y produce energía eléctrica.

    En estas transformaciones siempre hay pérdidas de energía térmica.

    ENERGÍA DE LAS MAREAS

    En lugares de la costa se puede aprovechar la energía de las olas del mar construyendo una presa o barrera. Cuando hay marea alta la presa se abre y cuando la marea baja la presa se cierra. Cuando el nivel de agua baja, se deja salir el agua que hace girar una turbina que acciona un generador y produce electricidad.

    ENERGÍA EÓLICA

    Esta energía se consigue obtener mediante unos aerogeneradores. La energía del viento se utiliza para hacer girar una turbina que moverá un generador para producir la electricidad. Para que esto ocurra la velocidad del viento tiene que ser entre 5 y 25m/s.

    En España el parque eólico de Tarifa (Cádiz) se ha convertido en uno de los más eficaces del mundo. Tiene 250 aerogeneradores y suministra electricidad a 25.000 casas.

    La energía eólica también tiene inconvenientes para el medio ambiente: muchas aves quedan atrapadas entre las turbinas y mueren, se producen alteraciones del paisaje y producen ruido.

    LA BIOMASA

    La biomasa es el conjunto de plantas y materiales orgánicos de los cuales podemos obtener energía. La leña está considerada una de las primeras fuentes de energía conocidas. Hoy en día es peligroso el consumo de leña como combustible ya que existe un gran peligro de deforestación de los bosques. Por eso se suele utilizar materiales orgánicos y plantas con un rápido crecimiento para el uso como combustible.

    La basura de materia orgánica, agrícola, industrial o doméstica contienen energía que puede ser utilizada para quemar o para fermentar en ausencia de aire en biogeneradores. De ésta manera se obtiene un gas llamado biogás que se utiliza como combustible en muchos países como en China o en Europa.

    ENERGÍA GEOTÉRMICA

    La energía geotérmica consiste en aprovechar la energía térmica del interior de la Tierra. El interior de la Tierra es caliente como consecuencia de la fusión de las rocas. Se han encontrado rocas a más de 200ºC. El agua caliente también sale al exterior por grietas de las rocas.

    La utilización de esta energía se puede hacer:

    • Utilizando directamente el agua caliente que sale de la Tierra y se conduce a las casas para el uso doméstico.

    • Mediante una central geotérmica. Ésta central aprovecha el agua caliente de las rocas. Para hacerlo se introduce agua fría al interior de la Tierra, entonces se pone en contacto con las rocas calientes y se hace subir a la superficie mediante una bomba. Ésta agua será utilizada para producir electricidad.

    Hay centrales geotérmicas en Japón, Italia y EUA.

    ENERGIAS CONVENCIONALES O NO RENOVABLES:

    Un ejemplo de este tipo de energía es: el carbón, el petróleo, el gas natural, el uranio y el agua de una presa.

    La ventaja principal de las energías no renovables es que producen mucha cantidad de energía por unidad de tiempo y también que hay una distribución regular de fuentes de energía por todo el planeta.

    Los inconvenientes son más problemáticos, entre los más importantes podemos destacar:

    • El efecto invernadero. Consiste en la elevación de temperatura que experimenta la atmósfera terrestre a causa de la presencia de ciertos gases llamados gases de invernadero, emitidos en las reacciones de combustión. Estos gases son:

    • Dióxido de carbono (CO2)

    • Vapor de agua (H20)

    • Metano (CH4)

    • Monóxido de dinitrógeno (N2O)

    • Ozono (O3)

    Si la emisión de estos gases no se controla, se producirá dentro de

    unos veinte años se producirá un aumento de 2 grados en la

    temperatura del planeta. Esto causará el deshielo de los polos.

    • Eefecto nocivo de las radiaciones: si se produce algún escape de las centrales nucleares.

    • Los residuos radioactivos.

  •  PETRÓLEO

  • Se encuentra en grandes cantidades bajo la superficie terrestre y se emplea como combustible y materia prima para la industria química. Es una energía no renovable lo que comporta bastantes problemas de contaminación y no se puede restituir. El petróleo y sus derivados se emplean para fabricar medicinas, fertilizantes, productos alimenticios, objetos de plástico, materiales de construcción, pinturas o textiles y para generar electricidad. El petróleo crudo se encuentra en cantidades comerciales en cuencas sedimentarias situadas en más de 50 países de todos los continentes. Los mayores yacimientos se encuentran en Oriente Próximo, donde se hallan más de la mitad de las reservas conocidas de crudo.

    PERFORACIÓN

    Los geólogos y otros científicos han desarrollado técnicas que indican la posibilidad de que exista petróleo en las profundidades. Sin embargo, el único método para confirmar la existencia de petróleo es perforar un pozo que llegue hasta el yacimiento. La primera destilación del petróleo bruto se llevó a cabo en Rusia, en el s. XVIII, y la perforación histórica que inició la carrera por el «oro negro» tuvo lugar en Pennsylvania en 1859. En muchos casos, las compañías petroleras gastan millones de dólares en perforar pozos en zonas prometedoras y se encuentran con que los pozos están secos. Durante mucho tiempo, la inmensa mayoría de los pozos se perforaban en tierra firme. Después de la II Guerra Mundial se empezaron a realizar perforaciones en aguas poco profundas desde plataformas sostenidas por pilotes apoyados en el fondo del mar. Posteriormente se desarrollaron plataformas flotantes capaces de perforar, por lo general, profundidades de 2.000 a 3.000 m, si bien en ocasiones se ha llegado incluso a los 10.000 m. Las reservas actuales localizadas se hallan, en un 25 %, en los fondos marinos, donde se efectúan perforaciones y extracciones a varios centenares de metros de profundidad por debajo del fondo. Se han encontrado importantes yacimientos de petróleo en el mar: en Estados Unidos (sobre todo en el golfo de Florida), en Europa, sobre todo en el mar del Norte, en Rusia (en el mar de Barents y el mar de Kara) y en las costas de Brasil. Es probable que la mayoría de los descubrimientos importantes de petróleo del futuro se produzcan en el mar.

    TRANSPORTE Y UTILIZACION

    El petróleo crudo se transporta a las refinerías mediante oleoductos, barcazas o gigantescos petroleros oceánicos. Las refinerías contienen una serie de unidades de procesado que separan los distintos componentes del crudo calentándolos a diferentes temperaturas, modificándolos químicamente y mezclándolos para fabricar los productos finales, sobre todo gasolina, queroseno, gasoil, combustible para aviones de reacción, gasóleo de calefacción, aceite pesado, lubricantes y materias primas para las plantas petroquímicas.

    PROBLEMAS DE CONTAMINACIÓN

    En sus orígenes la industria petrolera generaba una contaminación medioambiental considerable. A lo largo de los años, bajo la doble influencia de los avances tecnológicos y el endurecimiento de las normas, se ha ido haciendo mucho más limpia. Los vertidos de las refinerías han disminuido mucho y aunque siguen produciéndose explosiones en los pozos son relativamente infrecuentes gracias a las mejoras tecnológicas. Sin embargo, resulta más difícil vigilar la situación en los mares. Los petroleros oceánicos siguen siendo una fuente importante de vertidos de petróleo.

    VENTAJAS

    Como la mayoría de las otras energías no renovables, se produce mucha cantidad en poco tiempo y puedes encontrar fuentes de petróleo en muchas zonas del planeta. Así que su distribución por el planeta es uniforme y regular.

    Tomado de: http://html.rincondelvago.com/tipos-de-energias.html

    Tipos de recursos energeticos:

    Nuestro planeta almacena un capital de energía en forma de combustibles fósiles (carbón, petróleo, gas natural...) que se formaron en los últimos mil millones de años. El carbón tuvo su protagonismo durante la revolución industrial, proporcionando al menos el 80 % de la energía mundial; hoy día fue relevado en gran parte por el petróleo, y en menor medida por el gas natural, que se hizo  popular por la ausencia de contaminantes.

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    Recursos fósiles escasos

    Los recursos energéticos de origen fósil son escasos. Es fácilmente previsible la crisis que se desatará en esos sectores en el curso de las primeras décadas de este siglo XXI. El aumento de las demandas de energía y el descenso de las reservas del planeta, nos llevará obligadamente a la sustitución de esas fuentes.

    Es probable que se recupere de nuevo el carbón a índices de consumo no recordados, cuyas reservas mundiales se estiman en cinco billones de toneladas, pero el siglo XXI será sin duda el de la innovación tecnológica en cuanto a sistemas que trabajen con energías alternativas y no contaminantes.

    Recursos energéticos de origen orgánico o convencionales

    Se incluyen aquí fundamentalmente el carbón y los hidrocarburos naturales (petróleo y gas), que se forman no como consecuencia de la acumulación de los restos inorgánicos de organismos (sedimentación bioquímica), sino de la acumulación, degradación y evolución de los propios restos orgánicos de estos organismos.

    La principal diferencia entre los tipos señalados es que el carbón se forma fundamentalmente a partir de restos de vegetales superiores (hojas, tallos, troncos...), mientras que petróleo y gas se forman a partir de microorganismos (plancton, algas, bacterias...).

    Hidrocarburos naturales

    El petróleo y el gas natural, los hidrocarburos fósiles, están constituidos casi exclusivamente por hidrocarburos, es decir, compuestos orgánicos, más o menos complejos, de Carbono e Hidrógeno, mezclados en proporciones diversas entre sí, y con otros compuestos químicos.

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    Caballos en las minas de carbón

    Se originan como un paso intermedio de la degradación de la materia orgánica, en medio anaerobio, y en un rango concreto de presiones y temperaturas. El producto intermedio que da origen a estos productos, a partir de las rocas que lo contienen, recibe el nombre de kerógeno. Los hidrocarburos se forman en rocas arcillosas que contienen este kerógeno (rocas madre). Sin embargo, para poder ser explotables (extraíbles por bombeo), estos hidrocarburos han de migrar a rocas porosas y permeables (las rocas almacén) y quedar atrapados por algún mecanismo que impida que la migración los lleva hasta la superficie: las trampas petrolíferas.

    Los hidrocarburos en la naturaleza aparecen en tres formas principales:

    •    Como gas natural

    •    Como petróleo crudo, líquido

    •    Como arenas asfálticas y pizarras bituminosas.

    Gas natural

    El gas natural se encuentra en dos tipos de yacimientos:

    •    Yacimientos de gas individualizado

    •    Yacimientos asociados a los de petróleo, en las zonas altas de los mismos, o en disolución en la fase líquida.

    Los yacimientos de gas natural están compuestos fundamentalmente por metano, que llega a constituir hasta el 100% de los mismos (gas seco). Además, puede incluir otros hidrocarburos gaseosos, como etano, propano, butano, ..., en proporción decreciente con el número de Carbonos. Otros constituyentes, minoritarios pero frecuentes, son: H2S, N2, He, Ar, ...

    Su poder calorífico constituye la base de su interés económico. Es variable, según la composición específica del gas.

    El crudo  o petróleo líquido

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    Tratamiento de hidrocarburos

    Está constituido por hidrocarburos líquidos fundamentalmente, y puede tener en solución hidrocarburos gaseosos (los denominados crudos ligeros), o sólidos (crudos pesados). Otros constituyentes pueden ser: compuestos sulfurados en diversas formas orgánicas, compuestos nitrogenados, también de carácter orgánico, y compuestos oxigenados, como los ácidos grasos. Sus características físicas y económicas están muy relacionadas con la composición.

    La principal característica económica de los petróleos es su poder calorífico, que hace que sean utilizables como fuentes de energía.

    La principal aplicación del crudo es para obtención de energía, a través de sus productos refinados: gasolina, gas-oil (diesel), fuel-oil, keroseno, etc. Otros usos: materia prima para la industria petroquímica (polímeros, etc.); materia prima para lubrificantes (aceites y grasas para motores); aglomerantes asfálticos (fracciones pesadas).

    Los hidrocarburos sólidos

    Se incluyen aquí los hidrocarburos naturales de carácter sólido. Pueden ser de dos tipos diferentes: hidratos de metano, y bitúmenes y asfaltos. Los hidratos de metano son muy poco abundantes en la naturaleza, por lo que no vamos a insistir en su descripción. La familia de los bitúmenes es mucho más importante, ya que aparece en dos tipos importantes de yacimientos: arenas asfálticas y pizarras bituminosas.

    Los bitúmenes se pueden definir, desde el punto de vista de explotación, como mezclas viscosas naturales de hidrocarburos de molécula muy pesada, y productos sulfurosos minoritarios. Su alta densidad y viscosidad impide su explotación convencional por bombeo.

    Los hidrocarburos semirrefinados que se pueden extraer de los bitúmenes reciben el nombre de crudos sintéticos.

    Las rocas que contienen proporciones importantes de estos bitúmenes pueden ser de dos tipos: Arenas asfálticas y pizarras bituminosas.

    Las arenas asfálticas son rocas sedimentarias, consolidadas o no, que contienen productos petrolíferos pesados, de viscosidad muy elevada, que no pueden ser recuperados por medios tradicionales.

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    Carbón para plantas de energía

    Se trata de arenas gruesas, bien clasificadas, porosas y permeables, en las que el bitumen representa del orden del 18 al 20% en peso de la roca.

    Desde el punto de vista geoquímico, están formadas fundamentalmente por asfaltenos y productos complejos ricos en nitrógeno, azufre, oxígeno, frente a productos saturados y ligeros.

    Las pizarras bituminosas son rocas sedimentarias arcillosas. La materia orgánica que contienen está formada por restos de algas lacustres o marinas.

    El carbón

    El carbón se forma como consecuencia de la acumulación y evolución de la materia orgánica de origen vegetal que se produce en determinadas cuencas sedimentarias.

    El carbón es una roca sedimentaria combustible con más del 50 % en peso y más del 70 % en volumen de materia carbonosa, formada por compactación y maduración de restos vegetales superiores.

    Composición y propiedades

    Dentro de la composición química del carbón se debe diferenciar entre los datos correspondientes a la estructura química del carbón, y los correspondientes a su composición elemental. Asimismo, es necesario diferenciar aquellos datos relacionados con la medida de algunos parámetros de importancia tecnológica. Otros parámetros de gran importancia en la actualidad son los referidos al contenido en elementos menores que puedan liberarse durante el proceso de combustión, y que pueden tener efectos nocivos para la salud humana o del medio ambiente.

    Recursos no orgánicos o alternativos o no convencionales

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    El sol, el gran recurso

    La fuerza animal ha sido una de las fuentes de energía más antiguas y menos contaminantes, como también los molinos de viento y los de agua, a los que alguna vez probablemente haya que volver, pues la existencia de viento y agua en cantidades extraordinarias será aliciente para que el hombre estudie su mejor aprovechamiento.

    El Sol es otra fuente, totalmente limpia y casi inagotable, que arroja sobre nuestro planeta incalculables cantidades de energía; no obstante todavía se requiere invertir en investigación para hacerla rentable, pues actualmente se precisan grandes superficies de terreno para que la luz concentrada produzca energía utilizable.

    Además, los puntos de la tierra donde la energía es más necesaria (como en las regiones frías y nubosas) es inviable; en su defecto se pueden paliar mediante centrales eólicas, cada vez más en auge, y que gracias al estudio continuo mejoran progresivamente su rendimiento; esta forma de energía será sin duda muy utilizada en las próximas décadas.

    Todas las imagenes fueron tomadas de la pagina.

    Tomado de: http://www.profesorenlinea.cl/swf/links/frame_top.php?dest=http://www.profesorenlinea.cl/Ciencias/RecursosEnergeticos.htm


    Si desea ver más información acerca de los anteriores temas recurrir a:

    1. http://html.rincondelvago.com/recursos-energeticos_1.html
    2. http://www.monografias.com/trabajos/fuentesener/fuentesener.shtml
    3. http://es.wikipedia.org/wiki/Energía_renovable





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