1. IES Emilio Pérez Piñero. Dep. Tecnología
Tecnología 3º E.S.O.
FUENTES DE ENERGIA
Las fuentes de energía se pueden clasificar en:
RENOVABLES O ALTERNATIVAS
NO RENOVABLES
FUENTES DE ENERGIA RENOVABLES
Las energías renovables son aquellas que llegan en forma continua
a la Tierra y que a escalas de tiempo real parecen ser inagotables.
Son fuentes de energía renovables:
Energía Hidráulica
Energía Solar
Energía Eólica
Energía de Biomasa
Energía Mareomotriz
FUENTES DE ENERGIA NO RENOVABLES
Las energías no renovables proceden de recursos que se
encuentran de forma limitada en la naturaleza, por lo que se agotan
al utilizarlas. Su generación es muy lenta: necesitan millones de
años para volver a formarse. Son las más utilizadas en la
actualidad.
Son Fuentes de Energía No Renovables:
Carbón
Petróleo
Gas Natural
Energía Nuclear
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ENERGIA HIDRÁULICA
Es aquella energía obtenida principalmente de las corrientes de agua de los
ríos. El agua de un río se almacena en grandes embalses artificiales que se
ubican a gran altura respecto a un nivel de referencia.
El aprovechamiento de la energía hidráulica se lleva a cabo en las centrales
hidroeléctricas, normalmente situadas en los embalses. Una central
hidroeléctrica consta de las siguientes partes:
Ventajas
Es renovable.
No contaminante.
Produce mucha energía.
Inconvenientes
La construcción de centrales es muy costosa.
Depende de los factores climáticos.
Supone un impacto medioambiental ya que se inundan valles.
Existe un riesgo de catástrofe por rotura de la presa.
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ENERGIA SOLAR
El Aprovechamiento de la energía solar básicamente se puede realizar
de dos formas diferentes: para producir electricidad y para obtener calor. En el
primer caso hablamos de energía solar fotovoltaica y en el segundo caso de
energía solar térmica. Se trata, de dos procesos tecnológicamente distintos, no
comparten ninguna característica entre sí ni en su aplicación, ni en sus
respectivas tecnologías de producción.
LA ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
Se caracteriza porque el calor del sol es absorbido en unos colectores
planos que calientan el agua que circula por unas tuberías situadas debajo de
ellos.
ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTÁICA
Es la generación de energía eléctrica mediante paneles fotovoltaicos.
Estos paneles están formados por células fotoeléctricas, capaces de
transformar directamente la luz en electricidad. Se emplea en electrificaciones
de viviendas tipo rurales, sistemas de bombeo para riego y consumo humano,
naves ganaderas, depuradoras de aguas residuales, sistemas de señalización
marítima y terrestre, repetidores de radio y televisión, iluminación de vallas
publicitarias y carreteras, con clara ventaja sobre otras alternativas, dado el
elevado coste de distribución de las redes de energía eléctrica en largas
distancias.
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SISTEMAS SOLARES CONECTADOS A LA RED
En aquellos casos en los que, aun habiendo conexión a una red de distribución
pública, el usuario desea contar con electricidad generada por una fuente
limpia (solar), se pueden conectar los paneles solares a la red. Si se instalan
suficientes paneles, los artefactos eléctricos en el hogar/edificio operarán,
entonces, con electricidad solar.
1. Paneles solares
2. Inversores
3. Red
4. Aparatos eléctricos
SISTEMAS SOLARES AUTÓNOMOS O SISTEMAS FOTOVOLTAICOS DOMICILIARIOS
(SFD)
Los sistemas solares autónomos o fotovoltaicos domiciliarios (SFD) son
instalados en los casos en que no se tiene acceso a la red de distribución
pública. Ellos requieren de una batería, con el fin de asegurar el suministro de
electricidad durante la noche o periodos de escasez de luz solar. Con
frecuencia, los sistemas solares domiciliarios son utilizados para satisfacer las
necesidades de electricidad de un hogar.
1. Paneles solares
2. Controlador
3. Batería
4. Aparatos eléctricos
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ENERGÍA EÓLICA
La energía eólica es una variable de la energía solar, pues el viento (que
es la materia prima de la energía eólica) se produce con el calentamiento
diferencial de la atmósfera y de las irregularidades de relieve de la superficie
terrestre.
Ventajas fundamentales:
Entre las muchas ventajas de la energía eólica se encuentran las siguientes:
• Es una fuente de energía segura y renovable.
• No contamina. No produce emisiones a la atmósfera ni genera
residuos.
• Permite aumentar la potencia instalada mediante la incorporación de
nuevos módulos.
• Tiene una vida útil superior a 20 años.
• Es inagotable.
• Es una de las fuentes más baratas.
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El elemento más importante de las instalaciones de energía eólica son
los aerogeneradores, las partes más importantes son las siguientes:
ENERGÍA GEOTÉRMICA
Una central geotérmica son unas instalaciones que aprovecha la energía
geotérmica para producir energía eléctrica.
Una central geotérmica no es nada más que una central térmica en la que la
caldera ha sido reemplazada por el reservorio geotérmico y en la que la
energía es suministrada por el calor de la Tierra, en vez del petróleo u otro
combustible.
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ENERGÍA MAREOMOTRIZ
La energía mareomotriz es la energía asociada a las mareas provocadas por la
atracción gravitatoria del Sol y principalmente de la Luna.
Las mareas se aprecian como una variación del nivel del mar, que ocurre cada
12h 30 minutos y puede suponer una diferencia del nivel desde unos 2 metros
hasta unos 15 metros, según la diferencia de la topografía costera.
La técnica utilizada consiste en encauzar el agua de la marea en una cuenca y,
en su camino, accionar las turbinas de una central eléctrica. Cuando las aguas
se retiran, también generan electricidad, usando un generador de turbina
reversible.
ENERGÍA BIOMASA
El término biomasa en su acepción más
amplia incluye toda la materia viva
existente en un instante de tiempo en la
Tierra. La biomasa energética también se
define como el conjunto de la materia
orgánica, de origen vegetal o animal,
incluyendo los materiales procedentes de
su transformación natural o artificial.
Cualquier tipo de biomasa tiene en común
con el resto el hecho de provenir en
última instancia de la fotosíntesis vegetal.
El concepto de biomasa energética, en adelante simplemente biomasa, es
aquella utilizada con fines energéticos.
Una de las posibles clasificaciones que pueden realizarse de la biomasa
atendiendo a su origen es la siguiente:
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• Residuos forestales o agrícolas.
• Residuos sólidos urbanos (RSU).
• Residuos animales.
• Residuos de industrias agrícolas.
En cuanto a las perspectivas del aprovechamiento de la biomasa, se puede
aprovechar de dos maneras:
• Aplicaciones domésticas e industriales que pueden considerarse
tradicionales o habituales y que funcionan mediante la combustión
directa de la biomasa.
• Aplicaciones vinculadas a la aparición de nuevos recursos y nuevas
técnicas de transformación que últimamente han alcanzado un cierto
grado de madurez. Entre las nuevas tecnologías disponibles puede
citarse la gasificación de la biomasa, que permite utilizarla en centrales
de cogeneración de ciclo combinado.
Generación de biomasa
Biocarburantes
Constituyen una alternativa a los combustibles tradicionales en el área del
transporte, con un grado de desarrollo desigual en los diferente países.
Bajo esta denominación se recogen dos líneas totalmente diferentes, la del
bioetanol y la del biodiesel.
Bioetanol
Las principales aplicaciones van dirigidas a la sustitución de la gasolina ó a la
fabricación de ETBE (Etil- ter-butil eter, aditivo oxigenado de elevado índice de
octano que se incorpora a la gasolina)
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En el caso del etanol, y en lo que se refiere a la producción de materia prima,
actualmente se obtiene de cultivos tradicionales como el cereal, maíz y
remolacha, que presentan un alto rendimiento en alcohol etílico. En el futuro se
apunta a obtener cultivos más baratos ó variedades de los citados
anteriormente orientadas a optimizar su uso en aplicaciones energéticas.
Biodiesel
La principal aplicación va dirigida a la sustitución de gasóleo.
Las tecnologías para la producción de biodiesel, en la actualidad parten del uso
de las variedades comunes de especies convencionales como el girasol y la
colza. En un futuro se apunta a variedades orientadas a favorecer las
cualidades de producción de energía.
Paralelamente se irán incorporando nuevos productos agrícolas y aceites
usados como materias primas.
Su uso suele ser mezclado con gasóleo en proporciones inferiores al 50%.
Biogás
El biogás se obtiene por la acción de un determinado tipo de bacterias sobre
los residuos biodegradables, utilizando procesos de fermentación anaerobia.
Dentro de los residuos biodegradables se engloban :
• Los residuos ganaderos
• Los lodos de las estaciones depuradoras de aguas residuales (EDAR)
• Los residuos biodegradables de instalaciones industriales (Son
industrias como la cervecera, azucarera, conservera, alcoholera, la de
derivados lácteos, la oleícola, la alimentaria y la papelera las que
generan éste tipo de residuos)
• La fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos (RSU).
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EJERCICIOS:
1.- ¿Qué son las energías renovables?.
2.- Pon todas las fuentes de energía renovables que conozcas.
3.- ¿Qué son las energías no renovables?.
4.- Pon todas las fuentes de energía no renovables que conozcas.
5.- ¿Qué es la energía hidráulica?
6.- ¿Cómo se llama la instalación para aprovechar la energía hidráulica?.
7.- Ventajas e inconvenientes de la energía hidráulica.
Ventajas Inconvenientes
8.- ¿Qué es la energía solar?.
9.- ¿Cómo se llaman las dos formas de aprovechar la energía solar?.
10.- Dibuja un esquema una instalación solar térmica.
11.- Dibuja un esquema de una instalación solar fotovoltaica.
12.- ¿Qué es la energía eólica?
13.- Define lo que es un “parque eólico”.
14.- Escribe las principales ventajas de la energía eólica.
15.- ¿Cómo se llama el aparato donde se produce la energía eólica?.
16.- Describe el funcionamiento de una central mareomotriz.
17.- Define “biomasa”.
18.- ¿Qué son los biocarburantes?
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