LA ENERGIA
OBJETIVO:
1. Definir qué es energía e identificar sus clases
2. Identificar las distintas fuentes de energía.
3. Reconocer la diferencia entre energía renovable y no renovable.
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Comprende que los organismos cumplen distintas funciones en cada uno de los niveles tróficos y que las relaciones entre ellos pueden representarse en cadenas y redes alimenticias.
LA ENERGIA
La energía es la propiedad o capacidad que tienen los cuerpos y sustancias para producir transformaciones a su alrededor. Durante estas transformaciones la energía se intercambia mediante dos mecanismos: en forma de trabajo o en forma de calor.
La energía no se pierde nunca, solo se transforma en otros tipos de energías. En definitiva la energía es la capacidad de realizar cambios o trabajo.
Se puede presentar en la naturaleza de diferentes formas o tipos, siendo las principales: térmica o calorífica, mecánica, química, eléctrica, nuclear, magnética, electromagnética, del sonido, de los seres vivos o metabólica y la energía iónica.
El resto de energías que conocemos, como la hidráulica que es un tipo de energía mecánica, se derivan de estas principales.
Clases de energías que existen en la actualidad
La energía térmica
Esta energía se intercambia entre dos cuerpos con diferentes temperaturas. Esta energía fluye siempre desde el cuerpo caliente al frío, hasta que ambos almacenan la misma temperatura.
La energía térmica se puede transmitir a otro objeto de 3 formas distintas:
• por radiación, que es la que se transmite mediante las ondas electromagnéticas. Un claro ejemplo es la energía que emite el Sol.
• por convección, que tiene lugar cuando las moléculas calientes de un espacio hacia otro, como sucede con el viento, que puede llegar a mover moléculas que contienen energía calorífica.
• por conducción, que se produce cuando un objeto caliente entra en contacto directo con otro con una temperatura inferior, ya que si ambos objetos tienen la misma temperatura no habrá transmisión de energía alguna.
Energía mecánica
Es la suma de la energía potencial y la energía cinética. La potencial es un tipo de energía que depende de la posición del objeto y la potencial gravitatoria es la que poseen los cuerpos por estar a una determinada altura.
Energía potencial eléctrica
En este caso es la que tiene una carga eléctrica cuando la situamos dentro de un campo eléctrico.
La energía cinética
Es que la poseen los cuerpos en movimiento. Esta energía se puede transferir entre un objeto y otro. Por ejemplo, si un coche circula por una carretera y choca con un vehículo aparcado, una parte de la energía cinética del vehículo en movimiento se transfiere al vehículo estacionado o bien se habrá transformado en otro tipo de energía.
La energía cinética es una energía renovable, totalmente limpia y que se puede controlar sin riesgo alguno. Además para ser instalada requiere de escasa preparación, por ejemplo los parques generadores de esta energía se pueden instalar en lugares que no son aptos para otra clase de menesteres.
Eso sí, hay que recalcar que el mantenimiento de estas instalaciones tiene un precio muy elevado y no se puede emplear como una única energía, debido en mayor medida a la intermitencia que tiene el viento.
La energía hidráulica
Es la contenida en el agua cuando está a una altura y se aprovecha para convertirla en otro tipo de energía, por ejemplo en las centrales hidráulicas. Es una de las energías más limpias que existen, ya que no crean ningún tipo de contaminación al medio ambiente.
La energía hidráulica es la más empleada del mundo, ya que su fuente de abastecimiento siempre es continua y estable. A ello hay que añadir que su precio no fluctúa como sí ocurre con otros tipos de energías no renovables y se puede generar en cualquier lugar donde el caudal de un río disponga de potencia más que suficiente.
Energía eólica
Es la contenida en el viento. Para obtener esta clase de energía se emplean aerogeneradores, los típicos molinos de viento de color blanco que vemos cuando vamos por una autovía. Estos molinos transforman la energía cinética producido por el viento a través de sus aspas.
La energía eléctrica es a la asociada a la corriente eléctrica, o lo que es lo mismo a las cargas en movimiento.
Qué es la transferencia de energía
La energía se transforma, no se crea ni se destruye, y dentro de este proceso, podemos diferenciar 3 formas de transferencia de energía distinta de un cuerpo a otro:
• mediante calor: se produce cuando la energía pasa de un cuerpo caliente a otro con menor temperatura y se transfiere mediante 3 formas:
• por convención, que se da en los fluidos en movimiento como pueden ser los fluidos gaseosos o los líquidos.
• por radiación, donde la energía viaja mediante las ondas infrarrojas de la radiación.
• por conducción, que se produce cuando calentamos de forma excesiva una parte de un determinado material, por lo que las partículas vibrarán y hará que choquen con otras partículas adyacentes, pasando así parte de su propia energía.
Qué propiedades tiene la energía
Se pueden diferenciar 4 propiedades distintas de la energía y que te detallamos a continuación:
• la energía, como habrás escuchado más de una vez, no se crea sino que se transforma. Es en ese momento en el que la energía se transforma donde se pueden observar las distintas formas que tiene la energía.
• la energía se mantiene. Con ello queremos decir que tras un proceso de transformación, jamás podrá haber menos o más energía que había previamente a esa transformación.
• se degrada, es decir, de esa energía, tras la fase de transformación, únicamente una parte de ella realiza trabajo, mientras que la otra parte de la energía se diluye en vibraciones mecánicas o en forma de calor.
• la energía es capaz de pasar de un cuerpo a otro diferente en forma de trabajo, ondas o en calor.
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ENERGIA RENOVABLE Y NO RENOVABLE
¿Cuál es la diferencia entre ellas?
Las energías renovables:
• Son recursos limpios y casi inagotables que nos proporciona la naturaleza.
• Por su carácter autóctono contribuyen a disminuir la dependencia de nuestro país de los suministros externos.
• Favorecen el desarrollo tecnológico y la creación de empleo.
Las energías no renovables:
• Son aquellas cuyas reservas son limitadas y, por tanto, disminuyen a medida que se consumen.
• A medida que las reservas son menores, es más difícil su extracción y aumenta su coste.
• Se consideran energías no renovables el petróleo, el carbón, el gas natural o la energía nuclear.
Tipos de energía renovable
Las fuentes y tipos de energía renovable estarían formados principalmente por:
• Energía solar. La radiación solar se puede aprovechar para producir electricidad o calor. Se trata de energía solar fotovoltaica cuando la radiación solar que incide en unos módulos diseñados para tal fin generan energía eléctrica por efecto fotovoltaico. Se trata de energía solar térmica cuando se utiliza la radiación solar directa concentrada para el calentamiento de un fluido.
• Energía hidráulica. Si el agua retenida en embalses o pantanos a gran altura se deja caer hasta un nivel inferior, esta energía se convierte en energía cinética y, posteriormente, mediante una central hidroeléctrica, se transforma en electricidad.
• Energía del mar. El mar también puede ser utilizado como fuente de energía para producir electricidad. Cuando se aprovecha el movimiento de las olas, se denomina energía undimotriz, cuando se aprovechan las mareas es energía También se pueden aprovechar las corrientes marinas, la térmica oceánica y de ósmosis para generar energía.
• Energía eólica. Es la energía cinética contenida en las masas de aire en la atmósfera. A través de los ‘molinos de viento’ estratégicamente ubicados a lo largo de la geografía española, es posible transformar esta energía en electricidad.
• Biomasa. La materia orgánica también puede aprovecharse como fuente de energía. Existen varias materias orgánicas que se pueden aprovechar como biomasa, por lo que se trata de una fuente de energía muy heterogénea.
• Geotermia. Bajo la superficie de la Tierra existe un gran volumen de energía en forma de calor que puede aprovecharse tanto para producir energía eléctrica (en yacimientos de alta temperatura, superiores a 100-150 grados centígrados) o energía térmica.
Entre las ventajas de los tipos de energía renovable destaca que:
• No contaminan y son respetuosas con el medio ambiente, por lo que también se denominan “energías limpias”.
• Son más seguras para la salud de las personas ya que no generan residuos y son fáciles de desmantelar.
• Tienen un potencial prácticamente ilimitado para producir energía ya que se generan a partir de fuentes ‘inagotables’ como el sol, el viento, el movimiento del agua, etc.
• Contribuyen a crear puestos de trabajo en un nuevo sector, y su impacto económico es especialmente positivo para la región en la que se instala.
Tipos de energía no renovable
Se consideran energías de origen no renovable:
• El petróleo. Este líquido viscoso de color verde, amarillo, marrón o negro está constituido por distintos hidrocarburos (compuestos formados por átomos de carbono e hidrógeno en cantidades variables). La formación del petróleo comenzó hace millones de años, cuando la Tierra era un planeta cubierto de agua. Con el paso del tiempo, los procesos geológicos y la acción bacteriana sobre la materia orgánica acumulada en el fondo del mar dio lugar a esta mezcla de hidrocarburos.
• El gas natural. Esta fuente de energía fósil consiste en una mezcla de hidrocarburos. Al igual que el petróleo, su existencia se debe a la acción bacteriana de miles de años bajo tierra.
• El carbón. Roca formada por carbono y otras sustancias. En el año 1990 suministraba más del 27% de la energía comercial de todo el mundo.
• La energía nuclear de fisión se obtiene al bombardear, con neutrones a gran velocidad, los átomos de ciertas sustancias. La sustancia más usada es el uranio-235, aunque también se usan el uranio-233 y el plutonio-239.
Los tipos de energía no renovable se llevan utilizando durante muchas décadas por los seres humanos y, en consecuencia, existe un gran volumen de tecnología basada en ellas.
Sin embargo, preocupa que se trata de tipos de energía basado en recursos finitos, que terminarán por agotarse, lo que hace que sea necesario buscar alternativa para cubrir la demanda energética futura de la sociedad. Por otro lado, el empleo de energías no renovables también genera residuos y emisiones de gases contaminantes a la atmósfera, por lo que, a gran escala, representan un gran riesgo para la salud de las personas.
