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  1. 1. Fuentes de energía y sostenibilidad Carmen Ruiz Usin
  2. 2. Índice • Titulo • La energía • Clases de energía • Principio de conservación • Degradación de la energía y rendimiento energético • Fuentes de energía no renovables -El Carbón -El petróleo -El gas natural -La energía nuclear • Fuentes de energía renovables -La biomasa -El sol -Fuentes hidráulicas y eólicas -Otras fuentes de energías renovables • La contaminación atmosférica -Las sustancias contaminantes -La lluvia ácida -El efecto invernadero • Energía y desarrollo sostenible -El problema energético -Energía y medio ambiente -Energía y desarrollo sostenible -Medidas para una utilización sostenible de la energía -Contribución de la ciencia al desarrollo sostenible
  3. 3. La energía La energía es una propiedad de los sistemas materiales que les permite experimentar y producir cambios. Como por ejemplo el cambio de posición en el movimiento de un coche o el cambio de temperatura en el calentamiento o enfriamiento de un objeto. Las energías pueden ser: Energía química (la energía de los alimentos y los combustibles) Energía eléctrica (la energía suministrada por una pila o un generador) Energía liberada por los núcleos de los átomos) Energía térmica (la energía asociada a la temperatura de los cuerpos) Energía eólica (generada por el viento) Energía solar (generada por el sol)
  4. 4. Clases de energía Cualquier tipo de energía de los anteriores se clasifica en una de estas dos clases. Energía cinética: es la energía que tiene un objeto cuando esta en movimiento, ya que si choca con otro puede moverlo, y por lo tanto se produce un trabajo. Energía potencial: Es la energía que tiene un cuerpo situado a una determinada altura, siendo capaz de deformar o mover objetos que se encuentran a su paso.
  5. 5. Principio de conservación En cualquier transformación energética, la cantidad total de energía se mantiene constante: la suma de todas las formas de energía presentes antes del cambio es igual a la suma de las energías que aparecen después del cambio. La energía ni se crea ni se destruye, solamente se transforma.
  6. 6. Degradación de la energía y rendimiento energético La degradación de la energía es la pérdida de energía útil: la energía se conserva en los cambios, pero tiende a transformarse en energía térmica, que es una forma de energía menos aprovechable. Por ejemplo, al quemar combustible en el motor de un coche este produce energía mecánica y se mueve, pero la mayor parte de la energía química del combustible se disipa caloríficamente y se convierte en energía térmica del entorno. Esta energía térmica no se puede transforma toda otra vez en energía química. El rendimiento energético, r, es el cociente entre la energía útil y la energía suministrada, y se expresa en porcentaje. r=(Energía útil/Energía suministrada).100
  7. 7. Fuentes de energía no renovables Son aquellas cuyas reservas se consumen a un ritmo mayor del que son repuestas por la naturaleza
  8. 8. El Carbón Es una roca sedimentaria y a la vez un combustible fósil, formado durante millones de años a partir de residuos vegetales Según su contenido en carbono, se distinguen varios tipos de carbón: Las que se utilizan en la industria siderúrgica: antracita (mas del 90%) y hulla (del 75% al 90%) Las que se utilizan como combustibles en las centrales térmicas: lignito (del 60% al 75%) y turba (menos del 60%)
  9. 9. El Petróleo es un aceite mineral que a producido la naturaleza a lo largo de millones de años a partir de restos de organismos. Se puso en el lugar del carbón como primer combustible, este hecho se dio debido a su mayor poder energético ( en torno a 40 000 kj/kg), a la mayor facilidad de extracción, a la ausencia de residuos sólidos y a su uso en los motores de explosión. El petróleo crudo es una mezcla de diversas sustancias; su destilación permite obtener combustibles como propano butano etc. Es además la base de la industria petroquímica: sus derivados se utilizan en la producción de plásticos, detergentes, cauchos, abonos, perfumes etc.
  10. 10. El Gas Natural Actualmente, su utilización va en aumento y en España se a construido una red de canalización para hacerlo llegar a las industrias y a los domicilios particulares. Es una mezcla de hidrocarburos gaseosos, cuyo componente mayoritario es el metano (mas del 90%) Tiene un elevado poder energético (1m cúbico de gas proporciona, aproximadamente, la misma energía que 0,9 kg de petróleo). Su combustión solo genera como residuos dióxido de carbono y agua, por lo que es poco contaminante, aunque la emisión de dióxido de carbono a la atmosfera contribuye al efecto invernadero.
  11. 11. La energía nuclear El origen de la energía nuclear puede ser la fisión nuclear o la fusión nuclear. La fisión convierte agua en vapor , que mueve una turbina solidaria con un generador eléctrico. Al ritmo actual de consumo, las reservas mundiales conocidas de uranio son suficientes para varias decenas de años. Es un proceso muy común en la naturaleza; sin embargo, todavía no existen centrales nucleares de fusión, ya que se necesitan temperaturas de millones de grados par que los núcleos atómicos se fusionen y es muy difícil conseguirlo en condiciones controladas. Si se desarrollase seria una fuente de energía prácticamente inagotable y poco contaminante.
  12. 12. Fuentes de energía renovables Son aquellas cuyas reservas se consumen a un ritmo menor del que las produce la naturaleza.
  13. 13. La Biomasa Es materia orgánica de origen animal o vegetal. La energía que contiene fue la primera que utilizó el hombre. Hay distintas maneras de aprovecharla: De forma directa, como el combustible de los residuos agrícolas, ganaderos y forestales. Mediante la transformación de residuos animales en biogás a través de fermentaciones producidas por microorganismos. Con la obtención biocarburantes mediante cultivos de vegetales adecuados. Como el bioetanol o el biodiesel que pueden sustituir la gasolina y el gasóleo en los motores de explosión. Mediante la quema de residuos urbanos en incineradoras, que pueden calentar agua o producir energía eléctrica.
  14. 14. El Sol Es la energía radiante que llega directamente del sol. La tierra recibe de el cada año una cantidad de energía 4000 veces mayor que la consumida en ese tiempo. su aprovechamiento es muy intenso, se aprovecha de tres maneras: Fotovoltaica las células fotovoltaicas convierten directamente la energía solar en energía eléctrica. Se usa por ejemplo en calculadoras, para no gastar de las pilas. Térmica de baja temperatura Se basa en el calentamiento de un fluido en un colector solar. Se aprovecha para tener agua caliente en los edificios. Térmica de alta temperatura Se basa en la concentración de la radiación solar mediante espejos para calentar un fluido a alta temperatura.
  15. 15. Fuentes hidráulicas y eólica Es la energía potencial de una masa de agua embalsada en una presa natural o artificial. Se aprovecha principalmente en las centrales hidroeléctricas para producir energía eléctrica. Es la energía cinética del viento. Se ha utilizado tradicionalmente en los molinos de viento y en la navegación de vela . Actualmente, se utiliza en los aerogeneradores para producir energía eléctrica.
  16. 16. Otras fuentes de energías renovables La energía geotérmica: Es la energía térmica acumulada en el subsuelo. Cuando los focos calientes están a poca profundidad, se aprovecha para inyectar agua fría en el subsuelo, que se transforma en agua caliente o en vapor. El vapor puede mover la turbina de un alternador. La energía del mar: Se usa de diferentes formas: • La energía maremotriz, es la energía potencial que adquiere el agua marina al subir nivel por efecto de las mareas • La energía undimotriz, es la energía del movimiento de las olas •La energía de las corrientes, es la energía cinética de las corrientes marinas •La energía maremoterma, se debe a la diferencia de temperatura entre las aguas superficiales y profundas
  17. 17. La contaminación atmosférica Es la presencia en el aire de sustancias gaseosas, líquidas o sólidas, perjudiciales para las personas, el resto de los seres vivos y el entorno.
  18. 18. Las sustancias contaminantes Las sustancias contaminantes pueden tener un origen natural, como las erupciones volcánicas, o de origen artificial, debido a la actividad humana. Los efectos que producen estas sustancias son: • El monóxido de carbono es muy tóxico y en altas concentraciones puede producir la muerte. • Los óxidos de azufre y nitrógeno producen irritación en los ojos y en la nariz ,afecciones del aparato respiratorio, retraso en el crecimiento de las plantas y corrosión de los metales, y contribuyen a la lluvia ácida. • La presencia de ozono en la troposfera produce irritaciones en las mucosas y afectación pulmonar. El dióxido de carbono no es contaminante, ni afecta de forma negativa a la salud de los humanos, pero su concentración en la atmósfera contribuye al incremento del efecto invernadero.
  19. 19. La lluvia ácida La lluvia ácida altera el crecimiento de las plantas, incrementa la acidez del suelo y de las aguas, disuelve metales tóxico que luego pasan desde el agua de los ríos a la cadena alimentaria y deteriora los monumentos construidos de caliza.
  20. 20. El efecto invernadero Sus principales gases son el dióxido de carbono generado al consumir combustibles fósiles, y también el metano aunque en menores cantidades, originado en escapes de gas natural, pantanos, estiércol etc. El calentamiento global puede causar un aumento de las precipitaciones en las zonas húmedas, un incremento de la aridez en las zonas secas y la fusión de los hielos en las zonas polares y por lo tanto se produciría la inundación de las costas.
  21. 21. Energía y desarrollo sostenible
  22. 22. El problema energético •La degradación de la energía es el origen físico del problema energético, debido a ello la energía disponible en cada momento para satisfacer las necesidades energéticas de la sociedad va decayendo y es necesario extraer nuevas cantidades de energía. • El agotamiento de las fuentes de energía se consumen a mayor ritmo del que la naturaleza les reproduce. El petróleo y el gas se consumirán en unas décadas y el carbón en unos siglos. • La demanda creciente de energía las reservas energéticas se consumen cada vez mas rápido, además estas reservas se dan en pocos países por eso los precios son muy altos.
  23. 23. Energía y medio ambiente La utilización de la energía debe respetar el medio ambiente, aunque causa algunos efectos negativos, como la contaminación atmosférica, la lluvia ácida, el efecto invernadero etc. Para ello se realizan algunos hábitos de consumo, para reducir el impacto ambiental: El reciclado de los residuos Ahorro energético Aprovechamiento de fuentes de energía menos contaminantes
  24. 24. Energía y desarrollo sostenible Un equilibrio entre el desarrollo económico y el mantenimiento del medioambiente exige: Sostenibilidad ambiental el consumo de los recursos del medio ambiente deben de consumirse de acuerdo al ritmo de producción, para que no se agoten. por eso “no se deben realizar actividades productivas asta que no se demuestre que no son dañinas”, a esto se le llama principio de precaución. Sostenibilidad social La organización de la sociedad debe respetar el medio ambiente y asegurar una distribución de los recursos energéticos. Ya que las relaciones entre individuos son beneficiosas para el medio ambiente, porque minimiza el consumo de los recursos. Lo colectivo siempre es mas ecológico. Sostenibilidad económica Es la que promueve un uso inteligente de los recursos económicos en busca, de conseguir que el valor de intervención sea mayor que el de su precio. Las actuaciones humanas sobre el entorno deben ser económicamente rentables y viables.
  25. 25. Medidas para una utilización sostenible de la energía Ahorro energético Es muy cara y escasa, para ello ay que intentar no utilizarla cuando no es necesario y cuando lo sea utilizarlo de forma mínima. Diversificación de las fuentes energéticas Para obtener la energía primaria de distintas fuentes y conseguir un uso equilibrado de todas ellas. Impulso de las energías renovables Favorecen el desarrollo tecnológico y son mas respetuosas con el medio ambiente. Desarrollo de energías autóctonas Son las mas cercanas al consumidor, y disminuyen la dependencia energética del exterior. Son las que se encuentran en el país.
  26. 26. Contribución de la ciencia al desarrollo sostenible Desarrollo de nuevas energías Sobre todo la eólica y la solar han llevado a cavo cambios en el paisaje. Cabe destacar las centrales generadoras, el impacto paisajístico sobre el espacio es un tema importante a tratar. Mejora de las tecnologías de producción de la energía Los avances científicos y tecnológicos en el campo de la energía solar, marina y eólica han posibilitado un mejor aprovechamiento de estas v Desarrollo de métodos de ahorro y eficiencia energéticos Mediante el diseño de procedimientos y aparatos que optimizan el uso de la energía por ejemplo, las bombillas de bajo consumo y las bombas de calor. Disminución del impacto ambiental Cada uno de nosotros podemos hacerlo, incorporando nuevos hábitos, como la reutilización y disminución de el uso de recursos naturales, como la reducción de uso de materiales contaminantes.
  27. 27. FIN

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