Una región costera con 2500 habitantes carece de acceso a la energía eléctrica. El alcalde propone construir una central eléctrica eólica, hidroeléctrica o nuclear. La hidroeléctrica aprovecharía los ríos cercanos, la eólica el viento constante, y la nuclear usaría fisión de uranio. Cada opción tiene ventajas como energía renovable pero también desventajas ambientales y de costo.

1. 1) Una región de la costa presenta una población aproximada de 2500 personas, dicha región está
ubicada relativamente muy distante de otras regiones más desarrolladas que le permitan acceder
al servicio de energía eléctrica, además la región cuenta con recursos hídricos mediante el cruce
de ríos y algunas montañas cercanas; por lo tanto el alcalde de dicha región presenta una licitación
pública relacionada con la construcción de una central eléctrica, la licitación contiene 3 opciones
de centrales eléctricas: una central hidroeléctrica, otra central eólica, y una tercera central
termoeléctrica mediante fisión nuclear, con base en esta descripción diligencie las siguientes tablas
relacionando las características de las diferentes centrales eléctrica propuestas:
Planta Hidroeléctrica
La energía hidráulica es el aprovechamiento energético de las corrientes de agua. Podemos
encontrar aprovechamientos de corrientes naturales o de canalizaciones construidas por el hombre
(canales de riego o tuberías de conducción de agua).
Principio de Generación En general, estas centrales aprovechan la energía potencial gravitatoria
que posee la masa de agua de un cauce natural en virtud de un desnivel, también conocido como
«salto geodésico». En su caída entre dos niveles del cauce, se hace pasar el agua por una turbina
hidráulica que transmite energía a un generador eléctrico donde se transformará en energía
eléctrica.
Etapas de generación: tuberías encargadas de llevar el agua desde una presa a turbinas
hidráulicas encargadas de transmitir la energía potencial del agua al segundo equipo que es el
generador eléctrico.

2. Componentes de generación: disponibilidad de terrenos, proximidad de una red eléctrica, la
existencia de caudales suficientemente importantes a lo largo de un periodo de tiempo.
Ventajas y desventajas:
Ventajas de la energía hidráulica
Es una energía renovable, cuya fuente es prácticamente inagotable.
Es segura, no genera residuos tóxicos, lo que la hace una energía limpia y respetuosa con el
medio ambiente.
Produce energía en función de las necesidades, es decir, su producción es flexible. Se trata de
una de las principales diferencias con otras fuentes de energía.
Es estable, no depende de la lluvia para producir electricidad, ya que existen reservas
importantes de agua. La energía solar, por ejemplo, depende directamente de la situación del
cielo.
Es económica. Lo más costoso es la construcción de la central hidroeléctrica. Si hablamos de la
fuente de energía, esta se renueva gratuitamente y no depende de las fluctuaciones del mercado.
Desventajas de la energía hidráulica
Una vez que conocemos los beneficios de la energía hidráulica, que son muchos y realmente
relevantes, debemos conocer las desventajas:
Puede afectar negativamente al medio ambiente, en lo que respecta a la construcción de las
centrales hidroeléctricas y los cambios que genera en el ecosistema.
Las temporadas de muchas sequías pueden suponer un problema.
Es complicado encontrar el mejor lugar para sacar el máximo partido a esta energía renovable.
Construir una central hidroeléctrica es muy costoso.
Planta Eólica
Con la energía eólica aprovechamos fundamentalmente el viento para:
 Producir energía eléctrica.
 Bombear agua.

3. Principio de Generación
Etapas de generación: La energía eólica es una fuente de energía renovable que se obtiene de
la energía cinética del viento que mueve las palas de un aerogenerador el cual a su vez pone en
funcionamiento una turbina que la convierte en energía eléctrica.
Componentes de generación: La energía eólica tiene origen en el movimiento de las masas de aire,
es decir, en el viento. Éste es una fuente de energía inagotable y disponible a nivel mundial y que,
al igual que la mayoría de las fuentes de energía renovables, proviene del sol, ya que, son las
diferencias de temperatura entre las distintas zonas geográficas de la Tierra y sus consecuentes
diferenciales de presión, las causas que generan la circulación de aire.
De este modo, el fenómeno del viento está presente en todos los rincones de nuestro planeta, pero
la mayor o menor potencialidad del mismo es lo que hace más o menos interesantes ciertos lugares
para la obtención de energía con fuente eólica. En general, en las áreas costeras, las llanuras
interiores abiertas, los valles transversales y las zonas montañosas es donde existe mayor
potencial de viento.
Deforma abreviada podemos afirmar que un parque eólico de generación eléctrica consiste en una
serie de instalaciones que transforman la energía cinética del flujo del viento en energía eléctrica.
Y, debido a las peculiares características de los vientos, de comportamiento irregular en su
intensidad y dirección, el aprovechamiento de esta energía exige una tecnología compleja, con
mecanismos de regulación y orientación. En ello consisten los equipos más relevantes de un
parque eólico, esto es, los aerogeneradores.
AEROGENERADORES
Un sistema conversor de energía eólica transforma la energía cinética del viento en un movimiento
rotatorio que se utiliza según la aplicación del sistema eólico. Es decir, si se trata de un sistema de

4. bombeo de agua el equipo empleado se denominará aerobomba, si se acciona un dispositivo
mecánico se denominará aeromotory si se trata de un generador eléctrico, como es el caso que
nos aplica, se denominará aerogenerador.
Los aerogeneradores, o aeroturbinas, se clasifican en dos grandes bloques, según sean de eje
horizontal o vertical. Y dentro del primer grupo se distinguen los de ejes paralelos a la dirección del
viento de los perpendiculares. Los molinos convencionales, ya narrados por Don Miguel de
Cervantes en su obra maestra, se clasifican dentro de los de eje horizontal y paralelos al viento.
Ésta es la tipología que se considera en el presente estudio, aunque con la incorporación de
grandes avances científicos y tecnológicos. Son las máquinas eólicas del siglo XXI que constituyen
los modernos parques eólico- eléctricos.
Un aerogenerador consta de los siguientes componentes:
1. Rotor: incluye las palas y el buje: Cuando el viento incide sobre las palas, éste provoca su
movimiento rotacional, que se transfiere al buje. Éste, a su vez, está acoplado al eje de baja
velocidad del aerogenerador, transmitiéndole la potencia del movimiento.
2. Góndola: estructura que contiene en su interior el eje de baja velocidad mencionado, el
multiplicador, el eje de alta velocidad, el generador de corriente, la unidad de refrigeración, el
controlador electrónico, el freno, el anemómetro y la veleta.
El movimiento del eje de baja velocidad es amplificado mediante la caja de engranajes, o
multiplicador, que aumenta la velocidad de rotación del rotor unas 50 veces, para que la velocidad
de rotación que recibe el generador, a través del correspondiente eje, sea de unas 1.500 r. p. m.
En el generador se convierte la energía mecánica en energía eléctrica. Su potencia varía en función
de las características técnicas del aerogenerador en cuestión.
Los demás componentes de la góndola son complementarios, pero imprescindibles. Así, la unidad
de refrigeración contiene un ventilador utilizado para enfriar el generador eléctrico. Además,
contiene una unidad refrigerante por aceite empleada para enfriar el aceite del multiplicador.
Algunas turbinas tienen generadores refrigerados por agua. El controlador electrónico es un
ordenador que continuamente monitoriza las condiciones del aerogenerador y que controla el
mecanismo de orientación. En caso de cualquier disfunción (por ejemplo, un sobrecalentamiento
en el multiplicador o en el generador) detiene automáticamente el aerogenerador y envía una señal
al ordenador del operario encargado de su mantenimiento.
Etapas de Generación
Existen tres fases claramente diferenciadas que explican cómo un aerogenerador
produce energía y estas son: recepción del viento, transformación de energía eólica en eléctrica y
almacenamiento y transporte de la corriente.
Ventajas y desventajas:
Principales ventajas o beneficios de la energía eólica
Es una energía renovable y limpia.
La energía eólica es autóctona.
Es adaptable a casi cualquier espacio.
Cuenta con una rápida instalación.
Permite la auto alimentación de viviendas.
Se considera una energía barata.

5. Principales desventajas o inconvenientes de la energía eólica
Falta de seguridad en la existencia de viento.
La velocidad no puede exceder un límite.
Es preciso construir líneas de alta tensión.
Implica un impacto medioambiental.
Los parques eólicos ocupan grandes áreas.
Dificultad en la planificación de obtención de energía.
Planta termoeléctrica por fusión Nuclear
Una central nuclear es una instalación industrial en la que se genera electricidad a partir de la
energía térmica producida mediante reacciones de fisión en la vasija de un reactor nuclear.
El componente central de una central es el reactor, que es la instalación donde se aloja el
combustible nuclear y que cuenta con sistemas que permiten iniciar, mantener y detener, de modo
controlado, reacciones nucleares de fisión que liberan grandes cantidades de energía térmica.
La energía térmica liberada se utiliza para calentar agua hasta convertirla en vapor a alta presión
y temperatura. Este vapor hace girar una turbina que está conectada a un generador que
transforma la energía mecánica del giro de la turbina en energía eléctrica, lista para su utilización
industrial.
Principio de Generación: El funcionamiento de una central nuclear sigue un proceso similar al de
una central térmica convencional, en la que la energía térmica se obtiene mediante la combustión
de combustibles fósiles. Sin embargo, en un reactor nuclear se obtiene a través de las reacciones
de fisión nuclear en cadena de los átomos de uranio del combustible nuclear.
Es importante recordar que, en la fisión nuclear, núcleos de átomos pesados, sobre los que se
hacen incidir neutrones, se descomponen en núcleos más pequeños y ligeros, liberando la energía
que mantiene unidos los neutrones y protones que los forman y emitiendo dos o tres neutrones.
Éstos, a su vez, pueden producir más fisiones al interaccionar con nuevos núcleos pesados que
emitirán nuevos neutrones y así sucesivamente, de manera que la reacción se mantenga por sí
misma. Este efecto multiplicador se conoce como reacción de fisión nuclear en cadena.
El funcionamiento de una central nuclear se puede simplificar en estas fases:
La fisión del uranio se lleva a cabo en el reactor nuclear, liberando una gran cantidad de
energía que calienta el agua de refrigeración que circula a gran presión. Esta agua se lleva
mediante el circuito primario a un intercambiador de calor (generador de vapor), en el que se
produce vapor de agua.
Este vapor se transporta al conjunto turbina–generador mediante un circuito secundario.
Una vez ahí, los álabes o palas de la turbina giran por la acción del vapor. El eje de la turbina
mueve el alternador, que trasforma la energía mecánica en electricidad.
Cuando el vapor de agua ha pasado por la turbina, se envía a un condensador donde se enfría y
se convierte de nuevo en agua líquida.
Después, el agua se transporta de nuevo al generador de vapor para volver a conseguir vapor, en
circuito cerrado.

6. Etapas de generación:
1. Exploración: El uranio es un elemento natural que se encuentra en rocas, suelos, agua y
hasta en los seres vivos. El cateo consiste en determinar, mediante técnicas geológicas, en
que zonas se halla el mineral. En el siguiente paso, la prospección, se toman muestras del
suelo para evaluar cuánto uranio hay por metro cubico de roca.1. Exploración: El uranio es
un elemento natural que se encuentra en rocas, suelos, agua y hasta en los seres vivos. El
cateo consiste en determinar, mediante técnicas geológicas, en que zonas se halla el
mineral. En el siguiente paso, la prospección, se toman muestras del suelo para evaluar
cuánto uranio hay por metro cubico de roca.
2. Extracción: El proceso consiste en triturar la roca y luego, a través de una acción química,
separar el uranio de la roca para obtener un producto denominado torta amarilla (yellow
cake).
3. Producción: En esta etapa del Ciclo se obtiene dióxido de uranio con la pureza requerida
para la fabricación de combustibles nucleares. Para ello, la torta amarilla atraviesa procesos
de disolución, purificación, evaporación, precipitación, conversión y homogeneización.
4. Fabricación de combustibles para reactores de potencia: El dióxido de uranio se introduce
en hornos donde se compacta hasta obtener pastillas cerámicas de 1 cm por 1 cm. A este
proceso se lo denomina sinterizado. Las pastillas se colocan en tubos de zircaloy (una
aleación de aluminio y zirconio); 37 de estos tubos llenos de pastillas conforman un elemento
combustible. Luego de pruebas de calidad, son trasladados para ser utilizados en las
centrales nucleares con las que cuenta nuestro país: Atucha I y II (Lima, Buenos Aires) y
Embalse (Río Tercero, Córdoba).

7. 5. Fisión nuclear: Los combustibles se introducen dentro del núcleo de un reactor de potencia.
Allí se produce la fisión: división de los núcleos del uranio para liberar grandes cantidades
de energía. En cada fisión se desprenden neutrones. Algunos son frenados (moderados)
por el agua pesada del reactor. Esto genera una reacción en cadena que es controlada por
las barras de control. El calor producido es transferido a un circuito secundario, en donde se
calienta agua hasta transformarla en vapor, que moverá una turbina conectada a un
generador. Así se obtiene la energía eléctrica que se usa en nuestros hogares, la industria
y los espacios públicos.
6. Fabricación de combustibles para reactores de investigación: Para este tipo de combustibles
el dióxido de uranio es transformado en otros compuestos, a los que se coloca entre dos
láminas de aluminio para formar una placa fina. Alrededor de veinte placas constituyen un
elemento combustible para reactores de investigación. En estos reactores se busca disipar
el calor que se produce con la fisión del uranio para producir neutrones. Los neutrones
irradiarán diversos elementos naturales para obtener radioisótopos, que son sustancias
radiactivas que se caracterizan por tener un núcleo atómico inestable y emitir energía.
Podemos utilizarlos como trazadores, posibilitando múltiples aplicaciones de la tecnología
nuclear que mejoran nuestra vida cotidiana.
7. Otras aplicaciones de la tecnología nuclear: La tecnología nuclear también se usa en
diversos campos del quehacer humano por medio de la utilización de radioisótopos y
radiaciones ionizantes que permiten prolongar la vida de los alimentos, modificar las
propiedades de polímeros, realizar estudios de fertilidad de suelos, diagnosticar y tratar
enfermedades, esterilizar materiales de uso médico y alimentos, controlar plagas, proteger
el patrimonio artístico y documentos históricos, entre otras aplicaciones.
8. Remediación ambiental: La CNEA trabaja en la remediación de aquellos lugares donde se
desarrollaron actividades de minería del uranio. El objetivo de la remediación es disponer de
forma segura y definitiva las colas (restos) de mineral y suelos para evitar su dispersión e
interacción con el ambiente y las personas. Utilizando las tecnologías adecuadas, las minas
y plantas de concentrado de uranio ya inactivas en nuestro país deben restituirse a un estado
de impacto mínimo, seguro y sustentable.
9. Gestión de los residuos radiactivos y los combustibles gastados: La CNEA es el organismo
responsable de establecer los criterios y procedimientos para el tratamiento,
acondicionamiento y disposición de los combustibles nucleares gastados y de los residuos
radiactivos generados en todo el país. Los combustibles irradiados y los residuos radiactivos
originados en las centrales nucleares se acondicionan y almacenan en forma segura en los
mismos predios de las centrales. Los residuos provenientes del resto de las aplicaciones
nucleares se gestionan en el Centro Atómico Ezeiza.
Todas las actividades vinculadas al Ciclo de Combustible Nuclear se realizan respetando las
normas de calidad y seguridad que establece el Organismo Internacional de Energía Atómica, que
depende de Naciones Unidas.
Componentes de generación: A continuación, se muestra un gráfico con los componentes de una
central nuclear del tipo más común, con un reactor de agua a presión (PWR):

8. Ventajas y desventajas:
Ventajas de la energía nuclear
Las principales ventajas de la energía nuclear son las siguientes:
1. No genera emisión de gases
Las plantas nucleares permiten generar electricidad sin emitir gases de efecto
invernadero. En este sentido, no contribuye al calentamiento global ya que son una
alternativa a los combustibles fósiles.
El humo que sale de las chimeneas es vapor de agua.
2. Se obtiene mucha energía con poco combustible
Con poca cantidad de combustible se obtienen grandes cantidades de energía. Esto
implica dos ventajas:
Ahorro en materia prima.
Ahorro en transportes, extracción y manipulación de uranio.
El coste del uranio supone el 20% del coste de la energía generada.
3. Es panificable
La producción de energía eléctrica es continua. Una central nuclear genera energía
eléctrica durante prácticamente un 90% de las horas del año. Es decir, no depende de
aspectos naturales.
Esta continuidad favorece a la planificación eléctrica. A nivel de coste también es
panificable. El uranio no sufre la volatilidad en los precios que sufren otros
combustibles.

9. 5. Coste de funcionamiento bajo
Las plantas de energía nuclear son más baratas de operar que sus rivales de carbón o
gas natural. Se ha estimado que incluso teniendo en cuenta los costos, como la gestión
de combustible radiactivo y la eliminación de plantas nucleares, cuesta:
Entre el 33 y el 50% de una planta de carbón.
Entre el 20 al 25% de una planta de ciclo combinado de gas.
La cantidad de energía producida también es superior a la mayoría de las otras formas.
6. Medicina nuclear
La energía nuclear también se utiliza para diagnosticar y tratar enfermedades.
Algunas de las técnicas destacadas en medicina nuclear son:
Radiobiología.
Tomografía.
Radio trazadores.
Escaneos.
7. Avances tecnológicos
La tecnología nuclear sigue evolucionando. El 100% de los reactores
nucleares producen energía mediante la fisión nuclear. Actualmente se está
desarrollando el reactor nuclear de fusión nuclear. Este reactor solventará gran parte
de sus inconvenientes.
Desventajas de la energía nuclear
Las principales desventajas de la energía nuclear son las siguientes.
1. Los accidentes tienen graves consecuencias.
Los sistemas de seguridad de las centrales nucleares son altísimos. Sin embargo, el
componente humano siempre tiene cierta repercusión. Ante un imprevisto no siempre
las decisiones tomadas son las mejores. Tenemos dos buenos ejemplos en Chernobyl y
en Fukushima.
2. Gestión de los residuos nucleares
Una desventaja importante es la gestión de los residuos nucleares.
Los residuos nucleares tardan muchísimos años en perder su radioactividad y
peligrosidad. Existen soluciones de confinamiento, pero no se pueden hacer
desaparecer.

10. 3. Instalaciones con fecha de caducidad
Los reactores nucleares tienen fecha de caducidad. Después se deben desmantelar.
Cada diez años se deberían construir aproximadamente 80 reactores nucleares nuevos.
4. Inversión inicial muy elevada
La inversión inicial de una planta nuclear es muy elevada.
El coste de la inversión hay que recuperarlo durante la corta vida de la central. Si al
coste del kilovatio generado se le suma la parte proporcional de la inversión se
encarece.
5. Recursos limitados
A diferencia de otras opciones energéticas, la energía nuclear no es renovable debido
a que el uranio debe extraerse y no se regenera.
6. Dependencia externa: Genera dependencia del exterior. Pocos países disponen
de minas de uranio. Además, no todos los países disponen de tecnología nuclear.
Consecuentemente, tienen que contratar ambas cosas en el extranjero.
7. Armas nucleares: La tecnología nuclear también puede crear armas nucleares.
Las bombas atómicas lanzadas en Japón hicieron desaparecer las ciudades de
Hiroshima y Nagasaki en pocos segundos.
Después de la Segunda Guerra Mundial, varios países firmaron el Tratado de No
Proliferación Nuclear. Sin embargo, las armas nucleares siguen existiendo. Por lo
tanto, el riesgo de un futuro ataque nuclear es real.
¿Cuál de las tres centrales eléctricas recomienda construir y por qué?
En lo personal yo recomendaría construir una planta eólica, ya que en la costa tenemos bastante
viento, el cual hemos desaprovechado durante mucho tiempo, además este tipo de energía nos
sirve para impulsar el agua de los ríos y que los habitantes tengan agua potable y a su vez, genera
energía eléctrica más barata y amigable con el medio ambiente.
2) Diligencie la siguiente tabla proponiendo ejemplos de los diferentes tipos de cargas,
especificando el uso y las aplicaciones en donde se encuentran:
Tipos de cargas Ejemplos Usos Aplicaciones
Cargas Resistivas Bombillas, estufas Iluminación, cocinar Parques, avenidas
Cargas Inductivas Motores,
transformadores
Taladros, pulidoras Industria, hogar
Cargas Capacitivas Baterías, capacitores Baterías de litio Cámaras, celulares

11. 3) Realice un dibujo a mano alzada identificando las principales características de un sistema de
puesta a tierra para ser utilizado en nuestras viviendas:
Características de los componentes de puesta a tierra del esquema que dibujó
Acometida, es la línea o cable que viene desde el poste hasta la vivienda.
Medidor, aparato que mide el consumo de energía en la vivienda.
Varilla de cobre, es la que dirige la corriente hacia la tierra
Varilla de cobre