En el epígrafe anterior ya se han comentado los tipos de energía al hablar de su transformación. Vamos a ver qué es cada una:
El Sol proporciona energía luminosa que permite la fotosíntesis, dando lugar a la biomasa. Dentro de la biomasa hacemos referencia a los vegetales, los animales que comen vegetales y los animales que comen animales que comen vegetales. Todo ello constituye la cadena alimentaria.
También la luz, al ser absorbida por la superficie terrestre se transforma en energía térmica, que calienta la tierra y el agua. Cuando el agua se calienta es evaporada, dando lugar al ciclo del agua. En este ciclo también pueden entrar en juego los embalses construidos por el hombre, que almacenan agua para consumo humano (doméstico o riego), así como para la producción de energía eléctrica (energía hidráulica).
La energía solar también puede aprovecharse directamente para producir: energía eléctrica, mediante los sistemas de energía solar térmica o energía solar fotovoltáica; o agua caliente, para calefacción de hogares o para uso industrial.
Estas imágenes corresponden a ejemplos de energía solar fotovoltaica, empleada para producir electricidad en viviendas (autoconsumo) o para producir electricidad en grandes cantidades, en los denominados parques solares fotovoltaicos.
Otra forma de obtener energía eléctrica del Sol es concentrando la luz en un punto muy concreto por el que pasa un fluido mediante espejos, que calienta agua hasta su evaporación, moviendo una turbina que genera electricidad. A esta forma de energía solar se denomina energía solar térmica, porque se transforma el calor del sol en energía eléctrica.
El calor del Sol también puede aprovecharse para tener agua caliente en casa y ahorrar en combustibles fósiles. ¿Reconoces estas placas solares? Seguro que las has visto alguna vez en lo alto de una casa. El depósito blanco que lleva encima almacena el agua caliente que se produce dentro de la placa.
La energía eólica tiene su origen en el aprovechamiento de la energía cinética del viento. Comenzó siendo utilizada por los barcos veleros y los molinos para moler el grano. Actualmente se emplea para generar electricidad en los denominados parques eólicos.
La energía hidráulica tiene su origen en el aprovechamiento de la energía cinética del agua. Comenzó siendo utilizada en molinos hidráulicos para transportar agua o moler el grano. Actualmente se aprovechan las caídas de agua de los embalses, transformando la energía potencial que tiene el agua cuando está en el embalse en energía cinética cuando cae a gran velocidad, transformándose en energía eléctrica.
La energía de biomasa tiene su origen en el aprovechamiento de restos vegetales que tienen contienen energía química, aprovechándose para generar calor orientado a la calefacción y producción de energía.
También se considera biomasa el aprovechamiento energético de residuos de ganadería empleados para la producción de gases combustibles, como el biometano (que es igual al gas natural, pero obtenido de forma renovable).
Otras fuentes de energía menos frecuentes, pero que pueden resultar muy interesantes en distintas zonas geográficas son:
La energía geotérmica. Esta energía utiliza la energía térmica del interior de la Tierra para calefacción u obtención de electricidad.
La energía mareomotriz. Esta energía utiliza el movimiento de las aguas en las mareas para mover turbinas que generan electricidad.
La energía de las olas. Se emplea el movimiento de las olas para mover turbinas o estructuras que generan electricidad.
El carbón es un combustible fósil. Fue el combustible base para el funcionamiento de las máquinas de vapor. Hoy día se sigue usando, especialmente para generar electricidad. Su combustión produce gran cantidad de dióxido de carbono, que es un gas de efecto invernadero.
El petróleo es un combustible fósil. Es un líquido negro utilizado para fabricar plásticos, fibras sintéticas, etc., pero también se emplea para producir combustibles como la gasolina y el Diesel que emplean los coches, el queroseno que emplean los aviones, etc. Del mismo modo, puede emplearse para producir electricidad. Su combustión genera también grandes cantidades de dióxido de carbono, por lo que es muy contaminante.
El petróleo se obtiene de los pozos petrolíferos, se procesa y separa en componentes más sencillos en las refinerías de petróleo y después es usado, por ejemplo, como combustible para vehículos, aviones o centrales térmicas (donde se produce electricidad).
El gas natural también es un combustible fósil. Se obtiene de los mismos yacimientos de petróleo. Está constituido por gas metano, cuya combustión produce muchísima energía térmica, convirtiéndolo en el menos contaminante de los combustibles fósiles. Se emplea para calefacción de hogares y en centrales térmicas para producir electricidad.
Es un elemento químico contenido en algunos minerales, del que se extrae mucha energía mediante la ruptura de los núcleos de los átomos (fisión nuclear). El gran problema de esta fuente de energía es: la generación de residuos radiactivos que no pueden ser eliminados, solo pueden ser almacenados, pues duran incluso millones de años; y el riesgo de accidente nuclear, que es mínimo, pero cuando sucede las consecuencias son más que catastróficas.
La corriente eléctrica se produce en las centrales eléctricas a partir de las fuentes de energía primaria. Prácticamente todas tienen el mismo esquema, que consiste en hacer girar una turbina acoplada a un alternador (transformación de energía mecánica en energía eléctrica), dando lugar a corriente alterna.
Como excepción nos encontramos los parques fotovoltaicos, donde la energía se obtiene directamente de la transformación de la energía solar.
En las centrales térmicas se quema combustible fósil (carbón o petróleo). El calor producido vaporiza agua, cuya presión mueve las turbinas acopladas al generador, produciendo corriente alterna que pasa por un transformador para elevar el voltaje y distribuirlo a través de las líneas de transmisión.
Estas centrales generan partículas y gases contaminantes, motivo por el cual se instalan chimeneas muy altas que ayudan a dispersar las partículas y que no lleguen al medio ambiente en concentraciones tóxicas.
El combustible empleado es uranio que, mediante reacciones nucleares de fisión, se logran gran cantidad de energía con la que se vaporiza agua que mueve las turbinas. El resto del proceso es similar al de las centrales térmicas.
La producción de energía nuclear es muy barata, pero genera residuos radiactivos que son muy contaminantes, así como riesgos ambientales extremos en caso de accidente.
En las centrales hidráulicas se aprovecha un salto de agua, por ejemplo, el salto de agua de un embalse. Al caer el agua, se mueve una turbina acoplada a un alternador. El resto del proceso es similar a los anteriormente comentados.
Estas centrales no producen residuos, pero la construcción de embalses implica cambios importantes en el entorno (inundaciones), siendo importante la evaluación del impacto ambiental.
Las centrales eólicas, también llamados parques eólicos, son agrupaciones de aerogeneradores en zonas donde frecuentan fuertes vientos. Los aerogeneradores, en su movimiento, producen corriente alterna, que es llevada a un transformador para, como en los casos anteriores, elevar el voltaje y transportar la energía.
Las centrales solares pueden ser de dos tipos, y es importante que aprendamos a diferenciarlos:
· Central solar térmica
Las centrales solares térmicas son aquellas en las que se concentra la luz solar en una zona por la que pasa un flujo de agua, el cual se calienta, se vaporiza y mueve unas turbinas conectadas a un generador…(y sigue como en los casos anteriores). Hay varios esquemas de centrales solares térmicas.
En la configuración de la izquierda, un campo de heliostatos (espejos) concentran la luz en lo alto de una torre, donde se encuentra el horno solar, por el que pasa el fluido térmico. En la configuración de la derecha, los heliostatos son parabólicos, concentrando la luz solar en un cilindro por el que circula el fluido térmico.
· Central solar fotovoltaica
En las centrales solares fotovoltaicas, no se calienta ningún fluido, sino que son los paneles fotovoltaicos los que producen corriente eléctrica por el propio hecho de incidir sobre ellos la luz solar, gracias a un efecto llamado efecto fotovoltaico, fundamentado en el empleo de semiconductores.
El esquema es similar a las centrales térmicas convencionales, sin embargo, en este caso no se queman combustibles fósiles, sino materia orgánica de origen vegetal o animal (residuos forestales, ganaderos o agrícolas).
Se fundamentan en el aprovechamiento de la fuerza de las aguas del mar. Las centrales mareomotrices aprovechan la energía de los movimientos de aguas que acontecen durante las mareas. Las centrales undimotrices (que actualmente están en estudio, y existen muchas configuraciones para su aprovechamiento), aprovechan la energía de las olas.
Mediante pozos, se inyecta agua hasta zonas profundas y calientes de la Tierra. El agua pasa a vapor, extrayéndose por otro pozo, utilizándose para mover turbinas. El resto del esquema es similar a cualquier central eléctrica.
A pesar de disponer en España de un gran potencial de energías renovables, el mayor uso (el 73% del total) corresponde con combustibles fósiles, que tenemos que importar de otros países casi en su totalidad.
RECURSO TIC
La imagen de la izquierda vincula con la página de la red eléctrica de España, donde podemos ver en tiempo real la demanda energética, el precio de la energía eléctrica, el origen de la energía eléctrica, la generación de dióxido de carbono, etc.
También existe APLICACIÓN PARA ANDROID y APLICIACIÓN PARA IOS.