LA ENERGÍALa ENERGÍA es la capacidad que poseen los cuerpos para producir trabajo, esdecir, la cantidad de energía que pos...
Tres de estas fuentes son                             PETROLEO     los denominados  “Combustibles Fósiles” (Petróleo, Gas ...
PETRÓLEO      El PETRÓLEO es un “aceite natural de origen mineral” constituido por una mezcla dehidrocarburos (compuesto d...
Extracción de los hidrocarburosLos combustibles fósiles (enparticular el petróleo y el gas) sonla principal fuente de ener...
Derivados del PetróleoEl petróleo es una mezcla de productos que, para poder ser utilizado en lasdiferentes industrias y e...
CARBÓNEl carbón es un combustible fósil sólido formado a partir de materiaorgánica de origen vegetal acumulado debajo de c...
La composición del carbón varía de la siguiente manera:       Carbono: de 60% a 90%       Oxígeno: de 15% a 30%       Hidr...
CARBONES                NATURALES                                ARTIFICIALES                                             ...
GAS NATURALEn el caso del gas natural, está formado principalmente por metano, un compuesto sencillo de unátomo de carbono...
LA ENERGIA Y EL IMPACTO AMBIENTALLa inercia de la evolución humana en relación con la tecnologíaimplica el uso creciente d...
IMPACTO AMBIENTAL DE LAS ENERGÍAS TRADICIONALESLa crisis mundial de la energía se asocia al agotamiento de las reservas de...
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LA ENERGÍA NUCLEARLa energía nuclear o energía atómica es la energía que se libera espontánea (en el    interior de las es...
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LA TECNOLOGIA NUCLEAR Y SU UTILIDAD                         Portaaviones militaresBuques cargueros                        ...
Los reactores se utilizan para la propulsión de buquesmilitares, submarinos, cruceros, portaaviones, yrompehielos y cargue...
LA TECNOLOGIA NUCLEAR Y SU UTILIDAD                            Satélites Comunicacionales                                 ...
Importantes Aportes a la Medicina y la AlimentaciónEn la Medicina: emisiones de radiación para diagnóstico y terapia, como...
INCONVENIENTESExiste un alto riesgo de contaminación en caso de accidente.Se producen residuos radiactivos que son difíc...
LA PRIMERA BOMBA ATOMICADurante la Segunda Guerra Mundial, el Departamento de Desarrollo deArmamento de Alemania desarroll...
”Bomba Atómica de Hiroshima y Nagasaki”
ENERGÍAS RENOVABLES O ALTERNATIVAS    EÓLICA                                BIOMASA                    SOLAR              ...
El movimiento del aire producido por la diferencia de                               temperatura. El aire de las zonas cáli...
Es la que se encuentra en el interior del planeta en forma de calor.                  Se genera por como consecuencia del ...
1 - Pozo de inyección deagua fría hasta la rocacaliente.                                      Pozo de2- Pozo de extracción...
Aplicaciones:           Calefacción de edificios y viviendas.           Uso agrícola (calentamiento de invernáculos en é...
ENERGÍA EÓLICALa utilización de la fuerza del viento oenergía eólica no es nueva; en algunasregiones del Medio Oriente y e...
ENERGÍA EÓLICALos molinos generadores de energíaeléctrica, también llamados turbinaseólicas, son de variadas dimensiones.P...
ENERGÍA EÓLICAAplicaciones:         Alimentar equipos de telecomunicaciones y repetidores de televisión, especialmente   ...
ENERGÍA EÓLICA                                  “PARQUE EÓLICO DE COMODORO RIVADAVIA”Fue fundado en el año 1933 por un gru...
ENERGÍA SOLARLa Energía Solar es la energía obtenida mediante la captación de la luz y el calor emitidos porel Sol.Existen...
Sistemas Solares FotovoltaicosLos Sistemas Solares Fotovoltaicos capturan la luz solar y la convierten en electricidad a t...
Los Paneles SolaresSu funcionamiento: los fotones provenientes de la luz solar impactan sobre la superficiede la célula y ...
Funcionamiento de las celdas fotovoltaicasProceso de obtención de energía:La celda fotovoltaica se compone fundamentalment...
Sistemas Solares TérmicosLos Sistemas Solares Térmicos aprovechan y convierten la radiación solar en calor y lotransfieren...
Sistemas Solares TérmicosLa Energía solar térmica o energía termosolar consiste en el aprovechamiento de laenergía del Sol...
BIOMASALa energía de la biomasa es un tipo de energía renovable procedente del aprovechamiento de lamateria orgánica e ino...
Origen de la energía de la biomasaUna parte de la energía que llega a laTierra procedente del Sol es absorbida porlas plan...
Clasificación de la biomasaLa biomasa, como recurso energético, puede clasificarse en biomasa natural, residual ylos culti...
TIPOS de BiomasaB. Biomasa:Constituye en muchos aspectos la opción más compleja de energía renovable, debidofundamentalmen...
DESVENTAJASQuizá el mayor problema que pueden generar estos procesos es la utilización decultivos de vegetales comestibles...
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ENERGÍA HIDRÁULICALa construcción de gigantescos embalses suele producir, como más inmediata y peligrosaconsecuencia:- Un ...
Central HidroeléctricaDurante el Siglo XX, el hombre fue capaz de aprovechar la energía que posee el aguaal caer desde gra...
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Sintesis 2° año - 2012
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  1. 1. LA ENERGÍALa ENERGÍA es la capacidad que poseen los cuerpos para producir trabajo, esdecir, la cantidad de energía que poseen los cuerpos se miden por la cantidad detrabajo que son capaces de producir…La energía se origina en diversas fuentes (sol, saltos de agua, viento, calor terrestre, crudo depetróleo, carbones minerales, gas natural, biomasa, etc.) y, en base a ello, se clasifican en 3 diferentesformas: Hidráulica, Eólica, Mareomotriz, etc. CINÉTICA (Asociadas al movimiento). FORMAS Químicas, Eléctricas, Elásticas, Magnéti DE POTENCIAL cas, Nucleares, Gravitacionales, etc. (Almacenadas). ENERGIA RADIANTE Luminosa, Térmica. También pueden clasificarse en RENOVABLES o NO RENOVABLES.
  2. 2. Tres de estas fuentes son PETROLEO los denominados “Combustibles Fósiles” (Petróleo, Gas y Carbón) URANIOson llamados así debido asus orígenes y poseen una fuerte presencia de carbono e hidrógeno en su composición química. COMBUSTIBLES FÓSILES CARBON GAS
  3. 3. PETRÓLEO El PETRÓLEO es un “aceite natural de origen mineral” constituido por una mezcla dehidrocarburos (compuesto de hidrógeno y carbono), los cuales son generados principalmente por restos fósiles de animales y vegetales enterrados en la corteza terrestre. Se halla en cuencas (depresión o plato formado por rocas) que se han llenado de sedimentos orgánicos que se descompusieron cientos de años antes (cuencas sedimentarias).
  4. 4. Extracción de los hidrocarburosLos combustibles fósiles (enparticular el petróleo y el gas) sonla principal fuente de energía queutiliza la Argentina para lageneración de electricidad y comocombustible.El país cuenta con varias cuencascon reservas y su historia seremonta hasta el 13 de diciembrede 1907, en Comodoro Rivadaviacuando Humberto Beghinrealizaba perforaciones en buscade agua.En la actualidad ya seidentificaron 19 cuencassedimentarias, de las cuales cincose encuentran en explotación:Noroeste, Cuyana, Neuquina, Golfo San Jorge y Austral oMagallanes.
  5. 5. Derivados del PetróleoEl petróleo es una mezcla de productos que, para poder ser utilizado en lasdiferentes industrias y en los motores de combustión debe sufrir una serie detratamientos diversos.El petróleo natural (o crudo) no se usa como se extrae de la naturaleza, sinoque se separa en mezclas más simples de hidrocarburos que tienen usosespecíficos, a este proceso se le conoce como destilación fraccionada. Elproceso se inicia con el petróleo natural herviente a unos 400 grados Celsiuspara su evaporación y separación.Productos que se obtienen del petróleo crudo: Fueloil: combustible pesado para quemadores y calderas. Coque: utilizado para escobillas, electrodos y como combustibles. Gas: gas licuado como combustible. Gasolina: carburante para motores, quitamanchas, solventes, aceites industriales. Gasoil: combustible para motores diesel, aceite de carburación y de calefacción. Asfalto: aisladores, revestimientos para techos, bases para pinturas. Querosén: combustible para turbinas a reacción. Grasas: componentes de aceites para engranajes y cables. Alcoholes: tintas, gomas, pinturas, explosivos. Aceites lubricantes: lubricantes para pisos, tinta para imprenta, lubricante de herramientas y engranajes livianos, insecticidas, pinturas, conservadores de maderas, aceite para amortiguadores.
  6. 6. CARBÓNEl carbón es un combustible fósil sólido formado a partir de materiaorgánica de origen vegetal acumulado debajo de capas de sedimentos. Esta se fue transformando y perdiendo gradualmente su humedad hasta convertirse en una sustancia sólida, con alto contenido de carbono y, por lo tanto, de un alto valor energético. Las zonas carboníferas se extienden a lo largo de la zona precordillerana y en partes en la zona cordillerana, fundamentalmente en las provincias de Catamarca, La Rioja, San Juan, Mendoza, Neuquén, Río Negro, Chubut y Santa Cruz. También se conocen formaciones carboníferas en Salta y Jujuy. El yacimiento de carbón más importante de la Argentina es el de Río Turbio, en la provincia Santa Cruz. Este yacimiento concentra el 99% de las reservas de carbón del país. La explotación en Río Turbio que inició sus actividades en 1941 y estuvo originalmente a cargo de YPF.
  7. 7. La composición del carbón varía de la siguiente manera: Carbono: de 60% a 90% Oxígeno: de 15% a 30% Hidrógeno: de 1% a 10%LA EXTRACCIÓN DEL CARBÓNEl carbón mineral, en general, es de color negro o parduzco.Existen varias técnicas para la extracción del carbón y la más antigua es la que se realiza en losyacimientos de profundidad, dentro de galerías donde los trabajadores extraen el mineral con picosy palas. En ocasiones se utilizan dinamitas para abrir las galerías, o bien, con martillos neumáticos.Existen yacimientos a cielo abierto pero el carbón es de menor calidad.
  8. 8. CARBONES NATURALES ARTIFICIALES COQUE NEGRO ANIMALCRISTALIZADOS AMORFOS DIAMANTE ANTRACITA GRAFITO HULLA TURBA
  9. 9. GAS NATURALEn el caso del gas natural, está formado principalmente por metano, un compuesto sencillo de unátomo de carbono y cuatro de hidrógeno.Luego de la extracción, el mismo es sometido a un proceso de deshidratación (se elimina elagua), seguidamente se le eliminan los componentes pesados como pentanos y hexanos quepermanecen líquidos a temperatura y presión ambiental.Luego puede ser usado como: &-Combustible industrial o domiciliario (gas natural). &-Gas licuado de petróleo (para ser envasados en garrafas y tubos).
  10. 10. LA ENERGIA Y EL IMPACTO AMBIENTALLa inercia de la evolución humana en relación con la tecnologíaimplica el uso creciente de energía para reemplazar hasta lo másmínimo de trabajo físico-muscular del hombre.Esta demanda social trajo aparejado un serio problemaambiental, producto de la utilización masiva de combustiblesfósiles, cuyo abastecimiento no está garantizado a largo plazo.Frente a este problema, la respuesta tecnológica hoy se enfoca endos aspectos: por un lado, desarrollar energías alternativas“limpias” y eficientes; y por otro, reparar o paliar parcialmente losdaños producidos al medio ambiente.
  11. 11. IMPACTO AMBIENTAL DE LAS ENERGÍAS TRADICIONALESLa crisis mundial de la energía se asocia al agotamiento de las reservas de combustiblesfósiles debido al gran crecimiento de su consumo realizado por el hombre en las últimasdécadas.Algunas de las graves consecuencias ocasionadas en el medio ambiente son:Efecto Invernadero: producido por la emisión de gases como el CO2 que resulta de la combustión de motores o quema de la biomasa.Lluvia Ácida: originada en zonas urbanas con elevada densidad de tráfico o en regiones industrializadas donde se queman elevadas cantidades de combustibles fósiles.Accidentes Nucleares: por los cuales se producen emisiones radiactivas que dañan a los seres vivos y cuyos efectos residuales perduran en el tiempo.Contaminación del Medio: producidas por los accidentes en la extracción y transporte del carbón, petróleo, gas natural.Desechos tóxicos: provocados por el descarte de pilas y baterías eléctricas cuyos componentes químicos son muy contaminantes.
  12. 12. Las industrias del petróleo y del gas involucran una serie de etapas desde los yacimientos hasta la utilización de los productos energéticos en los domicilios. EXPLORACION Y TRANSPORTE DE PROCESAMIENTO DISTRIBUCION Y EXTRACCION MATERIA PRIMA COMERCIALIZACION La exploración permite Desde las zonas de extracción El tratamiento del petróleo y el Los productos derivados del localizar nuevos yacimientos el petróleo y el gas deben ser gas permite la obtención de petróleo llegan al mercado a de petróleo y gas natural. Una transportados hasta las productos secundarios. En las través de poliductos, camiones vez identificados se realizan refinerías y plantas de refinerías se obtienen una cisterna, tanques petroleros, perforaciones en el subsuelo tratamiento a través de redes amplia gama de productos barcazas, hasta lospara confirmar la presencia de de oleoductos, gasoductos y como ser naftas, gasoil, distribuidores (estaciones de petróleo o gas y estimar si las buques petroleros. querosene, etc, Una parte del servicio) o grandes reservas existentes justifican petróleo se utiliza en consumidores (centralesla explotación. La extracción se las industrias químicas y térmicas, industrias, etc.). El produce a través de pozos petroquímicas que producen gas se distribuye a través de perforados, equipos de plásticos, cosméticos, redes administradas por bombeo y equipos para lubricantes, etc. medio de varias empresas separar petróleo del agua. El procesamiento del gas se privadas. realiza en plantas separadoras donde se obtiene gas de red (para el consumo en viviendas e industrias) y gas licuado para garrafas.
  13. 13. LA ENERGÍA NUCLEARLa energía nuclear o energía atómica es la energía que se libera espontánea (en el interior de las estrellas) o artificialmente (finsión en reactores nucleares). Estas reacciones se dan en los núcleos de algunos elementos químicos, siendo la más conocida la fisión del Uranio-235 (235 U).
  14. 14. RESERVORIOSLa producción mundial de uranio en 2010fue de 54.000 Toneladas, de las que el 27%se extrajo en minas de Kazajistan, el 20%en Canadá, el 16% en Australia, el 9%en Namibia, 7% en Rusia, y el 6% en Niger.
  15. 15. El URANIO es un elemento químico metálico de color plateado-grisáceo. En la naturaleza se presenta en muy bajas concentraciones en rocas, tierras, agua y seres vivos. Para su uso el uranio debe ser extraído y concentrado a partir de minerales que lo contienen, como por ejemplo la URANINITA. Fue descubierto en 1789 por el alemán Martin H. Klaproth que lo llamó así en el honor del planeta Urano que acababa de ser descubierto en 1781.RESERVORIOS La producción mundial de uranio en 2010 fue de 54.000 Toneladas, delas que el 27% se extrajo en minas de Kazajistán, el 20% en Canadá, el 16% en Australia, el 9% en Namibia, 7% en Rusia, y el 6% en Niger.
  16. 16. LA TECNOLOGIA NUCLEAR Y SU UTILIDAD Portaaviones militaresBuques cargueros Submarinos Armamentos Cohetes aeroespacial
  17. 17. Los reactores se utilizan para la propulsión de buquesmilitares, submarinos, cruceros, portaaviones, yrompehielos y cargueros civiles.Los reactores presentan mayor potencia, reducción deltamaño de los motores, reducción en el almacenamientode combustible y aumento de autonomía funcional.Los mismos diseños de reactores de fisión se trasladarona diseños comerciales para la generación de electricidad.Los únicos cambios producidos en el diseño con eltranscurso del tiempo fueron un aumento de las medidasde seguridad, un aumento de potencia y el uso de lasnuevas tecnologías que fueron apareciendo.
  18. 18. LA TECNOLOGIA NUCLEAR Y SU UTILIDAD Satélites Comunicacionales MedicinaGenerador de electricidad
  19. 19. Importantes Aportes a la Medicina y la AlimentaciónEn la Medicina: emisiones de radiación para diagnóstico y terapia, como losrayos X y resonancias magnéticas; radiofármacos, que consiste en laintroducción de sustancias al cuerpo que pueden ser monitoreadas desde elexterior.En la Alimentación: ha permitido, por medio de las radiaciones ionizantes, laconservación de alimentos. También se ha logrado un aumento en larecolección de alimentos, ya que se han combatido plagas que generabanpérdidas en las cosechas.En la Agricultura: se pueden mencionar las técnicas radioisotópicas, las cualesson usadas para crear productos con modificación genética, como dar mayorcolor y tamaño a alguna fruta.
  20. 20. INCONVENIENTESExiste un alto riesgo de contaminación en caso de accidente.Se producen residuos radiactivos que son difíciles de almacenar y son activosdurante mucho tiempo.Tiene un alto y prolongado coste en mantenimiento de las instalaciones.Puede usarse con fines no pacíficos (Guerras, atentados).
  21. 21. LA PRIMERA BOMBA ATOMICADurante la Segunda Guerra Mundial, el Departamento de Desarrollo deArmamento de Alemania desarrolló un proyecto de energía nuclear (ProyectoUranio) con vistas a la producción de un artefacto explosivo nuclear.Albert Einstein, en 1939, firmó una carta al presidente Franklin Roosevelt de losEstados Unidos en la que se prevenía sobre este hecho.El 2 de Diciembre de 1942, como parte del Proyecto Manhattan dirigido por J.Robert Oppenheimer, se construyó el primer reactor del mundo hecho por el serhumano.Como parte del mismo programa militar, se construyó un reactor mucho mayor enHanford, destinado a la producción de Plutonio, y al mismo tiempo, un proyecto deenriquecimiento de uranio. El 16 de julio de 1945 fue probada la primera bombanuclear con el nombre de Trinity, en el desierto de Alamogordo.Ambos proyectos desarrollados finalizaron con la construcción de dos bombas, unade uranio enriquecido y una de plutonio que fueron lanzadas sobre las ciudadesjaponesas de Hiroshima (6 de Agosto de 1945) y Nagasaki (9 de agosto de 1945)respectivamente. El 15 de agosto de 1945 acabó la segunda guerra mundial en elPacífico con la rendición de Japón.
  22. 22. ”Bomba Atómica de Hiroshima y Nagasaki”
  23. 23. ENERGÍAS RENOVABLES O ALTERNATIVAS EÓLICA BIOMASA SOLAR MAREOMOTRIZENERGIAS ALTERNATIVAS GEOTÉRMICA
  24. 24. El movimiento del aire producido por la diferencia de temperatura. El aire de las zonas cálidas, se expande y EÓLICA sube, de modo que desplaza al más frío; se produce así el movimiento de grandes masas de aire llamadas viento. La reacción de termofusión nuclear en el interior del SOLAR sol, que se despliega en el espectro de radiación electromagnética. ENERGIAS La energía acumulada en la cadena alimentaria a travésALTERNATIVAS BIOMASA del proceso de fotosíntesis. Es un derivado de la energía solar, al igual que la eólica. El calor generado en la formación del planeta, o por la GEOTÉRMICA desintegración de elementos radiactivos del núcleo, que puede ser utilizado en la superficie. El movimiento del mar, que se utiliza para producir MAREOMOTRIZ electricidad. Es causado por la acción de las mareas y las fuerzas gravitatorias.
  25. 25. Es la que se encuentra en el interior del planeta en forma de calor. Se genera por como consecuencia del calor que aún se conserva del proceso inicial de formación del planeta.Este tipo de energía es una de las primeras descubiertas por el hombre, ya los romanosutilizaban aguas termales con fines recreativos y medicinales.En el interior de la Tierra, el gradiente término es muy superior al de la corteza terrestre.En general, la temperatura aumenta 3°C cada 100 metros de profundidad.
  26. 26. 1 - Pozo de inyección deagua fría hasta la rocacaliente. Pozo de2- Pozo de extracción de monitoreovapor.3- Separador de calor. Reservorio de rocas4- Central eléctrica. fracturadas5- Red de distribución deelectricidad.6- Red de distribución de calorpara uso agroindustrial.
  27. 27. Aplicaciones:  Calefacción de edificios y viviendas.  Uso agrícola (calentamiento de invernáculos en época invernal)  Destilar agua (al calentarse se separa de las sales)  Medicinal (uso terapéutico para algunas dolencias como el reuma, artrosis, etc.)Ventajas: Bajo impacto ambiental, Escasa producción de residuos, Económica.Desventajas: Genera gases disueltos que producen mal olor y problemas de salud, Contaminación de fuentes de agua cercanas, Utilizable solo en zonas cercanas a yacimientos. Hasta la actualidad, la energía contenida en el interior de la Tierra no pudo entregar al hombre potencia energética suficiente como opción válida ante la falta de los combustibles fósiles.
  28. 28. ENERGÍA EÓLICALa utilización de la fuerza del viento oenergía eólica no es nueva; en algunasregiones del Medio Oriente y enChina, en los primeros siglos de la eracristiana, ya se los utilizaban paraextraer agua o para fabricar harina. Lospaíses más avanzados en el tema, comoFrancia, España, Holanda, Inglaterralograron desarrollar distintos modelos yutilizarlos en una gran variedad deaplicaciones.El viento (o aire en movimiento) es unafuente de energía que se puedeaprovechar mediante grandes aspasoblicuas, similares en forma a las de unventilador, conectados estos a undispositivo mecánico. Estosdispositivos, denominadosaerogenerador, pueden ser utilizadospara moler granos, extraer agua delsubsuelo o generar electricidad.
  29. 29. ENERGÍA EÓLICALos molinos generadores de energíaeléctrica, también llamados turbinaseólicas, son de variadas dimensiones.Poseen una columna de varios metros dealtura para que las aspas puedan serimpulsadas por el viento. Sobre esa columnase asienta horizontalmente un eje con suhélice y su banquillo, el que a su vezsostiene las tres palas.Estas hélices generan el movimientoque, amplificado a través deengranajes, aumentan las revoluciones en elgenerador de corriente eléctrica.La corriente eléctrica es transportada a unacaja de control en la base de la torre, dondese registran la corriente y la tensión, paraluego ser almacenadas en baterías. Lasturbinas eólicas funcionan en un rango develocidad del viento entre 20 y 100 km/h. Sisupera esa velocidad se aplicaautomáticamente un freno aerodinámicopara evitar daños.
  30. 30. ENERGÍA EÓLICAAplicaciones: Alimentar equipos de telecomunicaciones y repetidores de televisión, especialmente en zonas montañosas y de difícil acceso. Alimentar sistemas de energía eléctrica e iluminación, a poblaciones aisladas y sin conexión a redes eléctricas Extraer agua con bombas sumergibles.Ventajas: - Bajo impacto ambiental. - Escasa producción de residuos. - Relativamente económica.Desventajas: - Interrupción de la armonía paisajística. - Repercusión negativa para las aves que pueden sufrir accidentes mortales en pleno vuelo. - Producción de ruidos. - Interferencias y perturbaciones en emisiones radiofónicas y de TV (de forma muy local y fácilmente solucionables). - Necesidad de aislamiento: si un rotor adquiere una velocidad excesiva y no dispone de dispositivo de desconexión, puede llegar a desintegrarse, por lo que es conveniente dejar una zona libre en 200-300 m. alrededor del aparato, para evitar accidentes.
  31. 31. ENERGÍA EÓLICA “PARQUE EÓLICO DE COMODORO RIVADAVIA”Fue fundado en el año 1933 por un grupo de vecinos con el fin de autoprestarse el servicio de generación y distribución de energía eléctrica y alumbrado público.Características del aerogenerador: Potencia nominal: 750 KW Producción anual: 2.800.000 KWH Diámetro del rotor: 44 metros Altura al rotor: 41 metros Peso total: 66.000 kilogramos Peso de cada aspa: 2.600 kilogramos Peso de la torre: 31.000 kilogramos Velocidad de rotación: 18 rpm y 27 rpm Viento de arranque: 13 km/h Viento de parada: 90 km/h
  32. 32. ENERGÍA SOLARLa Energía Solar es la energía obtenida mediante la captación de la luz y el calor emitidos porel Sol.Existen dos formas principales de utilizar la energía solar, una como fuente de electricidadpara sistemas solares fotovoltaicos, la otra como fuente de calor para sistemas solarestérmicos.
  33. 33. Sistemas Solares FotovoltaicosLos Sistemas Solares Fotovoltaicos capturan la luz solar y la convierten en electricidad a través de panelessolares que están formados por grupos de celdas solares responsables de transformar la energía luminosa(fotones) en energía eléctrica.Las células que forman los paneles solares están hechas a base de silicio, muy abundante en el planetapero difícil de extraer y sintetizar, lo cual hace que tengan un elevado costo. Científicamente, se estátrabajando sobre otros materiales como el cobre, indio, galio y selenio, entre otros.También se está investigando con células orgánicas que están hechas de polímeros orgánicos, comopueden ser ciertos tipos de plásticos. Estos serían más baratos, más livianos y más fácil de instalar, aunqueaún no logran alcanzar el nivel de eficiencia de conversión que tienen los paneles de silicio.
  34. 34. Los Paneles SolaresSu funcionamiento: los fotones provenientes de la luz solar impactan sobre la superficiede la célula y son absorbidos por los materiales semiconductores tales como el silicio.Los fotones golpean a los electrones liberándolos de los átomos a los que pertenecían.Así, los electrones comienzan a circular por el material generando electricidad.Varios paneles unidos forman una placa solar que se conectan a baterías para poderdisponer de la electricidad en cualquier momento.
  35. 35. Funcionamiento de las celdas fotovoltaicasProceso de obtención de energía:La celda fotovoltaica se compone fundamentalmente de dos capas de silicio (siliconatipo P y tipo N), capas separadas entre sí por una sustancia semiconductora. Al incidirlos fotones en la lámina P, se liberan electrones del silicio, que son lanzados a través delfiltro semiconductor, que permite que atraviesen en una única dirección (no puedenregresar). Entonces, la lámina N adquiere una polarización diferente de la P, y medianteun conductor eléctrico externo, vuelven a la capa P cerrando el círculo de corriente.
  36. 36. Sistemas Solares TérmicosLos Sistemas Solares Térmicos aprovechan y convierten la radiación solar en calor y lotransfieren a un fluido de trabajo. El calor se usa entonces para calentaredificios, agua, mover turbinas para generar electricidad, secar granos, etc.
  37. 37. Sistemas Solares TérmicosLa Energía solar térmica o energía termosolar consiste en el aprovechamiento de laenergía del Sol para producir calor que puede aprovecharse para cocinar alimentos opara la producción de agua caliente destinada al consumo de agua doméstico, ya seaagua caliente sanitaria, calefacción, o para producción de energía mecánica y, a partir deella, de energía eléctrica.
  38. 38. BIOMASALa energía de la biomasa es un tipo de energía renovable procedente del aprovechamiento de lamateria orgánica e inorgánica formada en algún proceso biológico o mecánico, generalmente, delas sustancias que constituyen los seres vivos (plantas, ser humano, animales, entre otros), o susrestos y residuos. El aprovechamiento de la energía de la biomasa se hace directamente porcombustión o por transformación en otras sustancias que pueden ser aprovechadas más tardecomo combustibles o alimentos.
  39. 39. Origen de la energía de la biomasaUna parte de la energía que llega a laTierra procedente del Sol es absorbida porlas plantas, a través de la fotosíntesis, yconvertida en materia orgánica con unmayor contenido energético que lassustancias minerales. De este modo, cadaaño se producen millones de toneladas demateria orgánica seca, con un contenidode energía equivalente a 68.000 millonesde TEP (toneladas equivalentes depetróleo), que equivale aproximadamentea cinco veces la demanda energéticamundial.A pesar de ello, su enorme dispersión haceque sólo se aproveche una mínima partede la misma.
  40. 40. Clasificación de la biomasaLa biomasa, como recurso energético, puede clasificarse en biomasa natural, residual ylos cultivos energéticos:La biomasa natural es la que se produce en la naturaleza sin intervención humana. Porejemplo, la caída natural de ramas de los árboles (poda natural) en los bosques.La biomasa residual es el subproducto o residuo generado en las actividades agrícolas(poda, rastrojos etc.), silvícolas y ganaderas, así como residuos de la industriaagroalimentaria (alpechines, bagazos, cáscaras, vinazas, etc.) y en la industria detransformación de la madera (aserraderos, fábricas de papel, muebles, etc.), así comoresiduos de depuradoras y el reciclado de aceites.Los cultivos energéticos son aquellos que están destinados a la producción debiocombustibles. Además de los cultivos existentes para la industria alimentaria(cereales y remolacha para producción de bioetanol y oleaginosas para producción debiodiésel), existen otros cultivos como los lignocelulósicos forestales y herbáceos.
  41. 41. TIPOS de BiomasaB. Biomasa:Constituye en muchos aspectos la opción más compleja de energía renovable, debidofundamentalmente a la variedad de materiales de alimentación, la multitud de procesos deconversión y la amplia gama de rendimientos. Consiste en la transformación de materiaorgánica, como residuos agrícolas e industriales, desperdicios varios, aguas negras, residuosmunicipales, residuos ganaderos, troncos de árbol, restos de cosechas, etc., en energía calórica oeléctrica.Se distinguen varios tipos de biomasa, según la procedencia de las sustancias empleadas.La biomasa vegetal, relacionada con las plantas en general (troncos, ramas, tallos, frutos, restos yresiduos vegetales, etc.).La biomasa animal, obtenida a partir de sustancias de origen animal(grasas, restos, excrementos, etc.).Otra forma de clasificar la de biomasa se realiza a partir del material empleado como fuente deenergía: Árboles, matorrales, plantas de cultivo, residuos o subproductos de NATURAL explotaciones forestales, etc. Paja, aserrín, basuras urbanas, cáscaras, huesos, residuos ganaderos BIOMASA RESIDUAL (como purines o estiércoles), los lodos de depuradora, etc. FÓSIL Carbón, petróleo, gas natural (considerados energías fósiles).
  42. 42. DESVENTAJASQuizá el mayor problema que pueden generar estos procesos es la utilización decultivos de vegetales comestibles (sirva como ejemplo el maíz, muy adecuado paraestos usos), o el cambio de cultivo en tierras, hasta ese momento dedicadas a laalimentación, al cultivo de vegetales destinados a producir biocombustibles, que lospaíses ricos pueden pagar, pero a costa de encarecer la dieta de los países máspobres, aumentando el problema del hambre en el mundo.La incineración puede resultar peligrosa y producen sustancias toxicas. Por ello sedeben utilizar filtros y realizar la combustión a temperaturas mayores a los 900 °C.No existen demasiados lugares idóneos para su aprovechamiento ventajoso.Al subir los precios se financia la tala de bosques nativos que serán reemplazadospor cultivos de productos con destino a biocombustible.problemas plantea:- La búsqueda de materia biológica (madera) para quemar puede afectar a losecosistemas naturales hasta el punto de provocar la desaparición del bosque, ycon él la fauna.- La combustión de residuos orgánicos puede acarrear la emisión de determinadoselementos tóxicos:
  43. 43. ENERGÍA HIDRÁULICAConstituye un sistema energético de los denominados renovables, peromerece estar en un grupo intermedio, a medio camino entre las energíaslimpias y las contaminantes. Ello es debido fundamentalmente al elevadoimpacto ambiental y humano que causan las presas y embalses.Aunque cada una de estas construcciones posee unas características ycircunstancias específicas, debido a la configuración o las propiedades delterreno, y perjudican su entorno de forma diferenciada, en general, lasgrandes construcciones son las que más grave e irreversiblemente afectan almedioambiente.
  44. 44. ENERGÍA HIDRÁULICALa construcción de gigantescos embalses suele producir, como más inmediata y peligrosaconsecuencia:- Un altísimo coste económico y social, generando asfixiantes deudas económicas einsalvables hipotecas políticas.- Inundación de tierras cultivables ecosistemas vírgenes.- Desplazamiento y desarraigo de habitantes de las zonas anegadas, con los conflictospersonales y sociales que esto trae consigo.- Alteración de los ecosistemas circundantes.- Interrupción de la emigración de peces, del transporte de nutrientes y de la navegación.- Disminución del caudal del río.- Modificación del nivel de las capas fréaticas (manto acuífero subterráneo, que alimentapozos y manantiales, formado por la infiltración de precipitaciones y cursos fluviales).- Colmatación de los embalses por sedimentos, acumulados por la fuerza de erosión yarrastre del agua.- Descomposición de la masa forestal inundada, que desencadena la producción de gases(metano, sulfhídrico, etc.) y la acidificación del agua, con la consiguiente desaparición depeces, y con ellos, de los recursos para los habitantes de la zona. Además esta circunstanciaes la principal causante de la corrosión de las turbinas y de la proliferación, y esto es lo másgrave, de enfermedades infecciosas entre las poblaciones cercanas.- La presencia de grandes presas en zonas de alto riesgo sísmico representa una seriaamenaza para la vida humana y para la preservación de la fauna.- Los desprendimientos de tierras pueden generar olas gigantescas que rompan o desbordela estructura del embalse.- El peso del agua contenida en las presas puede afectar las características telúricas del suelo(fuerzas internas de la tierra, causantes de terremotos, volcanes, formación de montañas,etc.), provocando modificaciones de impredecibles consecuencias.
  45. 45. Central HidroeléctricaDurante el Siglo XX, el hombre fue capaz de aprovechar la energía que posee el aguaal caer desde gran altura en zonas de saltos o cascadas, y convertirla en energíaeléctrica. Con ese fin se construyeron gigantescos diques o presas, para crearreservas y embalses donde el agua se acumula.En una central hidroeléctrica se capta el agua a una altura conveniente, se laconduce a la central y se le da salida una vez que se ha aprovechado su energía.Todo central consta de una presa de embalse, tuberías de conexión, salas demáquinas y plantas transformadoras.En las salas de máquinas se encuentran las turbinas y los generadores oalternadores, aparatos indispensables para llevar a cabo la transformación de laenergía cinética del agua en electricidad. El agua que circula por las tuberías llegahasta las turbinas, haciendo girar sus paletas o álabes. Este movimiento se transmiteal eje del alternador que, solidario con el eje de la turbina, produce energía eléctrica.
  46. 46. Desventajas“El mal de las represas”La energía hidroeléctrica proviene de un recurso renovable y no escontaminante, pero no por ello deja de producir su impacto en el ambiente.Uno de los efectos negativos (desde el siglo XIX) es la aparición de nuevasenfermedades como la esquistosomiasis o “mal de las represas”, favorecida porla aparición de nuevos ambientes (embalses o lagunas artificiales). En este casoel causante es el caracol de agua dulce el que transmite la enfermedad.
  47. 47. Circuito Eléctrico BásicoPara que la corriente eléctrica fluya en un circuito eléctrico debehaber un conducto completo, ininterrumpido, que salga de laterminal positiva de la fuente de energía, pase por los alambres deconexión, continuando por la carga (dispositivo que aprovecha laenergía eléctrica de la fuente para lograr algún objetivo –iluminación, calor, movimiento, etc.) para luego regresar a laterminal negativa de la fuente.Si no hay tal conducto, la corriente no fluirá y, entonces, el circuitose llamará “circuito abierto”. Generalmente, la apertura y cierre deun circuito eléctrico se efectúa por medio de un elemento llamadointerruptor.
  48. 48. Circuito Eléctrico Básico INTERRUPTOR FUENTE CARGA CONDUCTORElementos: 1- Fuente (pila, batería) 2- Carga (lámpara) 3- Interruptor (llave, pulsador) 4- Cable (conductor de energía eléctrica)

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