Este documento trata sobre las diferentes fuentes y tipos de energía, incluyendo energías renovables y no renovables. Describe las energías cinética y potencial, así como el principio de conservación de la energía. También discute varias fuentes de energía renovables como la solar, eólica, hidráulica y geotérmica, así como sus usos. Finalmente, aborda brevemente los temas de la contaminación atmosférica y sus causas.

1. Fuentes De
Energía Y
Sostenibilid
IRENE RUIZ MARÍN
ad
4º E.S.O
FÍSICA Y QUÍMICA

2. En la naturaleza se observan cambios de distinta
naturaleza, como el cambio de poción en el movimiento de un
coche o el cambio de temperatura en el calentamiento o
enfriamiento de un objeto. Para que se produzcan estos
cambios se necesita energía.
La energía es una propiedad de los sistemas materiales que
les permite experimentar y producir cambios Hay varios tipos de energía, las
cuales los nombres que recibe
tienen relación a propiedades
de los sistemas.
Las energías son las siguientes:
•Energía química
•Energía eléctrica
•Energía nuclear
• Energía térmica
Otras veces los
nombres empleados
hacen referencia a las
fuentes que
proporcionan la
energía.

3. Cualquier forma que presente la energía (o en una combinación de ambas) puede
incluirse en una de estas dos clases:
•Energía cinética: La energía cinética de un cuerpo es aquella energía que posee un
cuerpo debido a su movimiento. Se define como el trabajo necesario para acelerar
un cuerpo de una masa determinada desde el reposo hasta la velocidad indicada.
Una vez conseguida esta energía durante la aceleración el cuerpo mantiene su
energía cinética salvo que cambie la velocidad. Para que el cuerpo vuelva a
detenerse se requiere una energía negativa de la misma magnitud que su energía
cinética. Su abreviatura es Ec.
•Energía potencial: La energía potencial es la energía que mide la capacidad que
tiene dicho sistema para realizar un trabajo en función exclusivamente de su
posición, puede pensarse como la energía almacenada en un sistema como una
medida del trabajo que un sistema puede alcanzar, su abreviatura es Ep.

4. En cualquier
transformación
energética, la cantidad
de energía total se sigue
manteniendo de una
forma constante. La
suma de todas las formas
de energía presentes del
cambio es igual a la suma
de las energías que
aparecen después del
cambio. Este principio
físico se denomina como
principio de
conservación de la
energía, que queda
recogido con la frase: Al ejercer una fuerza a una de las bolas, esta se
La energía ni se crea no conserva y esta energía la transmite a las demás
se destruye, solo se de una forma constante.
transforma. Por tanto, la
energía total del universo
se mantiene constante.

5. 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 la cual no podemos volver a aprovechar.
En cualquier transformación energética la energía suministrada es
igual a la suma de la energía útil más la energía disipada
caloríficamente.
La fórmula del rendimiento energético es el cociente
entre la energía útil y la suministrada, se expresa en
porcentaje con lo que hay que multiplicar por
cien, quedando:
r=( Energía útil/ Energía suministrada )x 100
Explicación del dibujo:
La energía eléctrica que llega a la bombilla equivale
al sumatorio de la energía transformada en luz y
calor

6. Mediante las expresiones energía no renovable, o energías convencionales
se alude a fuentes de energía que se encuentran en la naturaleza en
cantidades limitadas las cuales una vez consumidas en su totalidad, no
pueden sustituirse al no existir un sistema de producción o de extracción
económicamente viable.
Son combustibles fósiles; el carbón, el petróleo y el gas natural.
Provienen de restos de seres vivos enterrados hace millones de años, que
bajo condiciones adecuadas de presión y temperatura se convirtieron en
sustancias dotadas de propiedades energéticas. El combustible fósil puede
utilizarse directamente quemándolo en hornos, estufas, calderas y
motores, para obtener calor y movimiento. También puede usarse para
producir electricidad en centrales térmicas o termoeléctricas. En
ellas, mediante el calor generado al quemar estos combustibles se obtiene
vapor de agua, que conducido a presión, es capaz de poner en
funcionamiento una turbina o generador eléctrico.

7. Las reservas de carbón se
encuentran muy
El carbón o carbón mineral es repartidas, con 70 países
una roca sedimentaria de color con yacimientos
negro, muy rica en aprovechables. Al ritmo
carbono, utilizada como actual se calcula que
combustible fósil. La mayor parte existen reservas seguras
del carbón se formó durante el para 133 años.
periodo Conífero ( hace 359 a El carbón suministra el 25%
299 millones de años). No es un de la energía consumida en
recurso renovable. A lo largo del el mundo, solo por detrás
siglo XIX se fue sustituyendo la del petróleo. Los
madera como recurso energético principales usos del carbón
por carbón, al tener un valor van dirigidas
energético mas elevado. Según principalmente a:
su contenido en carbono se
distinguen varios tipos de -Siderurgia.
carbón: Antracita, hulla, lignito y - Generación de energía
turba. eléctrica.
-Producción de petróleo
sintético.

8. El gas natural es una de las fuentes importantes de energías uno renovables, formada por una
mezcla de gases ligeros que se encuentra en yacimientos de petróleo, disuelto o asociado con
el petróleo o en depósitos de carbón. Aunque su composición varía en función del yacimiento
del que se saca, está compuesto principalmente por metano en cantidades que comúnmente
es del 90 o 95 % y suele contener gases como nitrógeno, ácido sulfhídrico helio y
mercaptanos.
El gas puede obtenerse también de procesos de descomposición de restos orgánicos.
Este gas obtenido a través de este método se llama biogas.
Alguno de estos gases que forman parte del gas natural cuando es extraído se separa de la
mezcla porque no tiene capacidad energética o porque puede depositarse en las tuberías
usadas para su distribución debido a su alto punto de ebullición.
El propano, butano e hidrocarburos mas pesados en comparación con el gas natural son
extraídos, puesto que su presencia puede causar accidentes durante la combustión del gas
natural. El vapor de agua también se elimina por estos motivos y porque a temperaturas
cercanas a la temperatura ambiente y presiones altas forma hidratos de metano que pueden
obstruir los gasoductos.

9. El petróleo es un aceite
mineral que ha producido la El petróleo es un recurso no
naturaleza a lo largo de varios renovable y actualmente
millones de años a partir de también es una de las
restos de organismos. Es de principales, o la mas principal
origen fósil y también es fuente de energía en los países
procedente de zooplancton y desarrollados. Esta sustancia
de algunas algas puede presentarse asociado a
que, depositadas en grandes capas de gas natural, En
cantidades en fondos yacimientos que han estado
anóxicos de mares o zonas enterrados durante millones
lacuestres del pasado de años.
geológico fueron enterradas
por pesadas capas de
sedimentos. En condiciones
normales es un líquido
bituminoso que puede
presentar gran variación en
diversos parámetros como
color y
viscosidad, densidad, capacid
ad calorífica, etc. Estas
variaciones se deben a la
diversidad de
concentraciones en los
hidrocarburos que componen

10. El origen de la energía nuclear puede ser la
fisión nuclear o la fusión nuclear.
• Fisión nuclear: la fuente de energía •Fusión nuclear: Los átomos de
es, principalmente, un isótopo de uranio. deuterio y tritio son actualmente la
Es utilizado en los reactores nucleares de fuente de energía conocida; ambos
fisión actualmente en funcionamiento; son isótopos del hidrógeno.
aunque algunos utilizan como elemento Proporciona mayor energía que la
fisionable el plutonio, que se obtiene a fisión nuclear para una misma masa
partir del uranio en el propio reactor. de combustible.
La generación por fusión de un
El uranio natural no puede usarse gramo de helio a partir de deuterio
directamente como combustible nuclear proporciona mas de
porque es, básicamente, el isótopo U-238 3`1 x 10 elevado a la 11
con una proporción muy pequeña del Julios, equivalente a 7`4 T de
isótopo U- 235. petróleo.

11. Se denomina energía renovable a la energía que se obtiene de fuentes naturales
virtualmente inagotables, ya sea por la inmensa cantidad de energía que
contiene, o porque son capaces de regenerarse por medios naturales. Entre las
energías renovables están la eólica, la
motriz, geotérmica, hidroeléctrica, biomasa, etc.
El consumo de energía es uno de los grandes mediadores del progreso y bienestar
de una sociedad. El concepto de “crisis energética” aparece cuando las fuentes de
energía de las que se abastece la sociedad se agotan.
Un modelo económico como el actual, cuyo funcionamiento depende de un
continuo crecimiento, exige también una demanda igualmente creciente de
energía. Puesto que las fuentes de energía fósil y nuclear son infinitas, es
inevitable que en un determinado momento la demanda no pueda ser abastecida
y todo el sistema colapse, salvo métodos para obtener energía.

12. La biomasa es una materia orgánica de origen vegetal o
animal. La energía de esta fue la primera que utilizó el
La biomasa hombre.
Hay distintas formas de aprovechar la energía de la
biomasa.
- De forma directa como el combustible.
- Mediante transformación de los residuos (Biogas).
- Obtención de biocarburantes.
- Mediante la quema de residuos urbanos en
incineradoras.
Actualmente, la biomasa proporciona combustibles
complementarios a los fósiles, ayudando al crecimiento
del consumo mundial, sobre todo en el sector
transporte. Este hecho contribuye una amplia
apropiación humana del producto total de la
fotosíntesis en el planeta, que supera actualmente mas
de la mitad del total , apropiación en la que
competimos con el resto de las especies de vegetales y
animales.

13. EL SOL
El sol es una estrella del tipo espectral que se encuentra en medio del
sistema solar y constituye la mayor fuente de radiación electromagnética
de este sistema planetario.
En la tierra, la energía radiada por el Sol es aprovechada por los seres
fotosintéticos, que constituye la base de la cadena trófica, siendo así la
principal fuente de energía de la vida.
Aprovechamiento de la energía solar:
-Fotovoltaica: Las células fotovoltaicas convierten directamente la energía
solar en energía eléctrica. Se utiliza por ejemplo en las calculadoras que
prescinden de pilas.
-Térmica de baja temperatura: Se basa en el calentamiento de un fluido
en el panel y es utilizada para tener agua caliente.
-Térmica de baja temperatura: Consiste en calentar un fluido mediante un
colector solar. Se utiliza 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 una alta temperatura. La
producción de vapor mueve una turbina de generador eléctrico.

14. LAS FUENTES HIDRÁULICA Y EÓLICA
Las fuentes hidráulicas y eólica son
La energía eólica es la
actualmente las fuentes renovables que
energía cinética del viento.
más energía producen, ya que la
Se ha utilizado
tecnología que la aprovecha está lo
tradicionalmente en las
suficientemente desarrollada.
navegaciones de vela y
molinos de viento.
La energía hidráulica es la energía
Actualmente se utiliza en
potencial de una masa de agua
los aerogeneradores para
embalsada de una presa natural o
producir energía eléctrica.
artificial. Se aprovecha principalmente en
Actualmente es uno de los
las centrales hidroeléctricas para
sectores más desarrollados
producir energía eléctrica.
en las fuentes de energía.

15. OTRAS FUENTES RENOVABLES DE ENRGÍA
Aunque estas otras fuentes tienen un papel
secundario no tan importante o efectivo en
la producción de energía en determinados
lugares pueden llegar a ser importantes.
•Energía geotérmica: Es la energía térmica
acumulada en el subsuelo. Cuando los focos
calientes están a poca profundidad, se
aprovecha para inyectar agua fría que
producirá agua caliente o vapor, el vapor
puede mover una turbina de un
alternador, y producir así electricidad.
•Energía del mar: Se aprovecha de
diversas formas, como las siguientes:
-Energía undimotriz: Es la energía
producida por las olas del mar.
- Energía de las corrientes: Es la
energía cinética de las corrientes
marinas.
-Energía maremotérmica: Se produce
por el cambio de temperatura entre
las agua superficiales y las aguas más
profundas.

16. LA CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
Se entiende por
contaminación atmosférica a
la presencia en la atmosfera
de sustancias en una cantidad
que implique riesgo para la Las consecuencias de la
salud de las personas y de los contaminación atmosférica son
demás seres vivos, vienen de por ejemplo la lluvia ácida, el
cualquier naturaleza, así como efecto invernadero el
que puedan atacar distintos deterioro de la capa de
materiales, reducir la ozono, o presencia de
visibilidad o producir olores materiales o sustancias
desagradables. El nombre de contaminantes.
la contaminación atmosférica
de aplica por lo general a las
alteraciones que tienen
efectos perniciosos en los
seres vivos y en elementos
materiales, y no a otras
alteraciones inocuas. Los
principales causantes de la
contaminación atmosférica
son los procesos
industriales, automóviles, calef
acciones residenciales…

17. Las sustancias contaminantes pueden tener un origen natural, como las erupciones
volcánicas, o un origen artificial, debido a la actividad humana.
Los procesos industriales, los automóviles, las calefacciones domésticas etc. Producen
gases, los cuales , terminan teniendo presencia en la atmósfera.
Los efectos que producen estos gases o sustancias son:
-Los óxidos de azufre y nitrógeno los cuales producen irritación en los ojos, así como en
la nariz, afecciones en el aparato respiratorio, retraso en el crecimiento o en el
desarrollo de las plantas, corrosión de los metales y producen además lluvia ácida.
-El monóxido de carbono es muy tóxico, tanto que en altas concentraciones puede llegar
a producir la muerte.
-La presencia de ozono en la troposfera produce irritación en las mucosas, así como
también afectación en el aparato respiratorio.

18. LA LLUVIA ÁCIDA
La lluvia ácida se forma cuando la humedad en el aire se
combina con los óxidos de nitrógeno y el dióxido de
azufre emitidos por las fábricas, centrales eléctricas y
vehículos que queman carbón o productos derivados del
petróleo. En interacción con el vapor de agua, estos
gases forman ácido sulfúrico y ácido nítricos.
Finalmente, estas sustancias químicas caen a la tierra
acompañando a las precipitaciones, constituyendo la
lluvia ácida. Los contaminantes atmosféricos primarios
que dan origen a la lluvia ácida pueden correr grandes
distancias, siendo trasladados por los vientos cientos o
miles de kilómetros antes de precipitar en forma de
rocío, lluvia, llovizna, granizo, nieve, niebla o neblina.
Cuando la precipitación se produce, puede provocar
importantes deterioros en el ambiente.
La lluvia ácida altera el crecimiento de las
plantas, incrementa la acidez del suelo, también
incrementa la del agua, disuelve metales tóxicos que
llegan de ríos a lagos, y deteriora monumentos hechos
con roca caliza.

19. EL EFECTO INVERNADERO Y EL DETERIORO DE LA
CAPA DE OZONO
Se denomina efecto El ozono de la estratosfera
invernadero al fenómeno absorbe el 90% de la radiación
por el cual determinados ultravioleta que llega a la
gases, que son componentes Tierra procedente del Sol y
de la atmósfera protege a los seres vivos de
planetaria, retienen parte de sus efectos perjudiciales. Los
la energía que la superficie gases CFC empleados en
planetaria emite por haber aerosoles y en circuitos de
sido calentada por la refrigeración, reaccionan con
radiación estelar. Afecta a el ozono y destruyen su
todos los cuerpos molécula. La disminución de la
planetarios rocosos dotados capa de ozono origina un
de atmósfera. Este aumento de la radiación
calentamiento global puede nociva que llega a la superficie
causar un aumento de las terrestre.
precipitaciones en las zonas
húmedas, un incremento de
la aridez en las zonas secas y
la fusión de los hielos
polares con la consiguiente
inundación de las zonas
costeras.

20. ENERGÍA Y DESARROLLO SOSTENIBLE
Medidas para la utilización
El problema energético, se pueden Energía y desarrollo sostenible de la
identificar causas que contribuyen a sostenible, un creciente energía, impuestas por la
la carencia energética: económico incontrolado Comisión Europea son:
-La degradación de la energía. puede acarrear varios -Ahorro energético.
-El agotamiento de los recursos problemas, para lograr un -Diversificación de las
energéticos. desarrollo sostenible, hay fuentes energéticas.
-La demanda creciente de la una serie de exigencias: -Impulso de las energías
energía. -Sostenibilidad social. renovables.
- Sostenibilidad -Desarrollo de las energías
Energía y medioambiente, el actual económica. autóctonas.
modelo de desarrollo
económico, basado en el uso de los La ciencia contribuye al
combustibles fósiles y de la energía desarrollo sostenible de
nuclear, ha tenido efectos varias formas:
ambientales negativos. Entre ellos -Desarrollo de nuevas
la lluvia ácida, el almacenamiento energías.
de residuos etc. Se pueden apreciar - Mejora de las
o poner en práctica remedios para tecnologías de la
frenar la contaminación como: producción de la energía.
•El reciclado de residuos. -Desarrollo de métodos
• El ahorro energético. de ahorrar.
• El aprovechamiento de las fuentes - Disminución del impacto
de energía menos contaminantes. ambiental.