Tecnologia tercer ciclo energias

Tecnologia tercer ciclo “Energias”
Ecologia, reciclado

Índice general
1 Generación de energía eléctrica 1
1.1 Centrales termoeléctricas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.1.1 Centrales térmicas solares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.1.2 Centrales geotérmicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.1.3 Centrales nucleares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.2 Central hidroeléctrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.2.1 Centrales mareomotrices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.3 Centrales eólicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.4 Centrales fotovoltaicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.5 Generación a pequeña escala . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.5.1 Grupo electrógeno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.5.2 Pila voltaica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.5.3 Pilas de combustible . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.5.4 Generador termoeléctrico de radioisótopos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.6 Véase también . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.7 Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.8 Enlaces externos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2 Energía (tecnología) 8
2.1 Energía eléctrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.2 Explotación de la energía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.3 Economía energética . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.4 Unidades de medida de energía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.5 Véase también . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.6 Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.6.1 Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3 Energía nuclear 11
3.1 Historia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.1.1 Las reacciones nucleares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.1.2 La ﬁsión nuclear . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.1.3 La fusión nuclear . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
i

ii ÍNDICE GENERAL
3.1.4 Otros sistemas de energía nuclear . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.2 Fundamentos físicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3.2.1 El núcleo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3.2.2 Fisión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3.2.3 Fusión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3.2.4 Desintegración alfa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3.2.5 Desintegración beta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.3 Tecnología nuclear . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.3.1 Armas nucleares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.3.2 Propulsión nuclear civil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.3.3 Generación de electricidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.4 Tratamiento de residuos nucleares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
3.5 Regulación nuclear . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
3.6 Situación por países . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
3.6.1 En España . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
3.6.2 En Argentina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
3.6.3 En Japón . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
3.7 Controversia sobre la energía nuclear . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
3.7.1 Ventajas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
3.7.2 Desventajas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
3.8 Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.9 Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.10.1 Organismos reguladores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.10.2 Proyectos internacionales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.10.3 Organizaciones antinucleares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.10.4 Organizaciones pronucleares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.10.5 Otros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
4 Basura 35
4.1 Clasificación de los residuos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
4.1.1 Según su composición . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
4.1.2 Según su origen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
4.2 Residuos de clasificación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
4.3 Basura espacial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
4.4 Basura tecnológica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
4.5 El problema con los residuos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
4.5.1 Solución propuesta al problema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
4.5.2 Costos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
4.5.3 Problema del crecimiento del consumismo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
4.5.4 Reducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
4.5.5 Planificación correcta de los residuos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

ÍNDICE GENERAL iii
4.5.6 Canalización de residuos finales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
4.5.7 Transformación integral de residuos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
4.6 Eliminación de residuos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
4.7 La fiscalidad de los residuos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
4.7.1 Instrumentos de fiscalidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
4.8 Basura en el mundo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
4.8.1 Basura en América Latina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
4.9 Bolsas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
4.10 Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
4.11 Véase también . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
4.12 Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
5 Residuo radiactivo 43
5.1 Composición . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
5.2 Transporte de residuos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
5.3 Almacenamiento de los residuos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
6 Energía eléctrica 45
6.1 Corriente eléctrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
6.2 Fuentes de energía eléctrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
6.3 Generación, distribución y comercialización . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
6.3.1 Generación de energía eléctrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
6.3.2 Fallos comunes en el suministro de energía eléctrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
6.3.3 Consumo de energía y eficiencia energética . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
6.4 Salud y electricidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
6.5 Véase también . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
6.6 Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
7 Chatarra electrónica 49
7.1 Definición . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
7.2 Problemas ambientales asociados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
7.3 Vertederos tecnológicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
7.4 Posibles soluciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
7.5 Véase también . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
7.6 Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
8 Reciclaje 52
8.1 Cadena de reciclaje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
8.2 Regla de las “3R” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

iv ÍNDICE GENERAL
8.3 Formas de reciclaje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
8.4 Gestión de residuos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
8.5 Símbolo del reciclaje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
8.6 Véase también . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
8.7 Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
8.8 Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
9 Medio ambiente 55
9.1 Origen etimológico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
9.1.1 Medio ambiente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
9.2 Concepto de ambiente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
9.3 Desarrollo histórico del concepto ambiental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
9.4 Factores naturales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
9.4.1 Organismos vivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
9.4.2 Clima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
9.4.3 Relieve . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
9.4.4 Deforestación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
9.4.5 Sobreforestación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
9.4.6 Incendios forestales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
9.5 Día Mundial del Medio Ambiente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
9.6 Véase también . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
9.7 Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
9.8 Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
9.9.1 Medios de comunicación especializados en medio ambiente . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
10 Contaminación 58
10.1 Historia de la Contaminación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
10.1.1 Culturas antiguas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
10.1.2 Primeros registros de la contaminación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
10.1.3 La contaminación percibida a nivel local . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
10.1.4 La contaminación, un problema global . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
10.2 Formas de contaminación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
10.2.1 Clasiﬁcación según el tipo de contaminación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
10.2.2 Clasiﬁcación en función de la extensión de la fuente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
10.2.3 Degradabilidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
10.3 Agentes contaminantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
10.3.1 Vertido de residuos sólidos urbanos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
10.3.2 Sustancias químicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
10.3.3 Petróleo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
10.3.4 Radiación ionizante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

ÍNDICE GENERAL v
10.3.5 Gases contaminantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
10.4 Efectos de la contaminación en la naturaleza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
10.4.1 En el hombre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
10.4.2 En los ecosistemas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
10.4.3 Agujero en la capa de ozono . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
10.4.4 Lluvia ácida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
10.4.5 Calentamiento global y acidiﬁcación de los océanos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
10.5 Combate contra la contaminación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
10.5.1 Control de la contaminación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
10.5.2 Desarrollo sostenible . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
10.5.3 Gestión ambiental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
10.5.4 Prácticas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
10.5.5 Dispositivos de control de contaminación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
10.6 Legislación internacional para el control de la contaminación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
10.6.1 Protocolo de Kioto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
10.6.2 Protocolo de Montreal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
10.6.3 Convención de Estocolmo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
10.6.4 Convenio LRTAP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
10.6.5 Convención OSPAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
10.7 Véase también . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
10.8 Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
10.9 Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
10.10Enlaces externos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
11 Combustible fósil 81
11.1 Clases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
11.2 Petróleo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
11.3 Carbón . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
11.4 Gas natural . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
11.5 Gas licuado del petróleo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
11.6 Ventajas y desventajas del combustible fósil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
11.6.1 Ventajas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
11.6.2 Desventajas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
11.7 Véase también . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
12 Energía renovable 84
12.1 Energía alternativa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
12.2 Clasiﬁcación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
12.3 Evolución histórica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
12.4 Las fuentes de energía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
12.4.1 No renovables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

vi ÍNDICE GENERAL
12.4.2 Renovables o verdes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
12.5 Polémicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
12.6 Impacto ambiental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
12.7 Ventajas e inconvenientes de la energía renovable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
12.7.1 Energías ecológicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
12.7.2 Naturaleza difusa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
12.7.3 Irregularidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
12.7.4 Fuentes renovables contaminantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
12.7.5 Diversidad geográfica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
12.7.6 Administración de las redes eléctricas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
12.7.7 La integración en el paisaje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
12.8 Las fuentes de energía renovables en la actualidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
12.9 Producción de energía y autoconsumo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
12.10Por países . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
12.11Instituciones que fomentan las Energías Renovables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
12.11.1 Continentales y nacionales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
12.12Véase también . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
12.13Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
13 Carbón 95
13.1 Formación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
13.2 Tipos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
13.2.1 Clasificación francesa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
13.2.2 Clasificación estadounidense . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
13.2.3 Clasificación europea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
13.3 Reservas y Producción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
13.3.1 Reservas mundiales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
13.3.2 Producción mundial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
13.4 Aplicaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
13.5 Véase también . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
13.6 Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
13.7 Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
14 Gas natural 99
14.1 Reservas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
14.2 Composición química . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
14.3 Aplicaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
14.4 Impacto ambiental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
14.5 Véase también . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
14.6 Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

ÍNDICE GENERAL vii
15 Gas de efecto invernadero 102
15.1 Gases implicados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
15.2 Efecto invernadero . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
15.3 Mecanismo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
15.4 Contaminación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
15.5 Véase también . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
15.6 Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
16 Calentamiento global 105
16.1 Cambios térmicos observados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
16.1.1 Tendencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
16.1.2 Años más calurosos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
16.2 Causas iniciales de cambios térmicos (forzamientos externos) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
16.2.1 Gases de efecto invernadero . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
16.2.2 Material particulado y hollín . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
16.2.3 Actividad solar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
16.3 Retroalimentación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
16.4 Modelos climáticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
16.5 Efectos ambientales observados y esperados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
16.5.1 Sistemas naturales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
16.5.2 Fenómenos meteorológicos extremos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
16.5.3 Sistemas ecológicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
16.5.4 Efectos duraderos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
16.5.5 Impactos abruptos y a gran escala . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
16.6 Efectos observados y esperados en los sistemas sociales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
16.6.1 Inundación de hábitats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
16.7 Posibles respuestas al cambio climático . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
16.7.1 Mitigación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
16.7.2 Adaptación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
16.7.3 Ingeniería climática . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
16.8 Discurso sobre el calentamiento global . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
16.8.1 Discusión política . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
16.8.2 Discusión cientíﬁca . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
16.8.3 Discusión del público y en los medios de masas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
16.9 Etimología . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
16.10Véase también . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
16.11Notas y referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
16.12Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
16.13Lectura adicional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130

viii ÍNDICE GENERAL
17 Combustión 133
17.1 Ecuación química . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
17.2 Reacción de combustión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
17.3 Combustión incompleta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
17.4 Véase también . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
17.5 Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
18 Arte reciclado 135
18.1 Arte Reciclado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
18.2 Zonas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
18.3 Materiales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
18.4 Fuentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
19 Regla de las tres erres 137
19.1 Origen de la expresión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
19.1.1 Reducir . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
19.1.2 Reutilizar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
19.1.3 Reciclar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
19.2 Véase también . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
19.3 Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
19.5 Origen del texto y las imágenes, colaboradores y licencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
19.5.1 Texto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
19.5.2 Imágenes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
19.5.3 Licencia del contenido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152

Capítulo 1
Generación de energía eléctrica
Alternador de fábrica textil (Museo de la Ciencia y de la Técnica
de Cataluña, Tarrasa).
En general, la generación de energía eléctrica consiste
en transformar alguna clase de energía (química, cinética,
térmica o lumínica, nuclear, solar entre otras), en energía
eléctrica. Para la generación industrial se recurre a insta-
laciones denominadas centrales eléctricas, que ejecutan
alguna de las transformaciones citadas. Estas constituyen
el primer escalón del sistema de suministro eléctrico. La
generación eléctrica se realiza, básicamente, mediante un
generador; si bien estos no difieren entre sí en cuanto a su
principio de funcionamiento, varían en función a la forma
en que se accionan.
Desde que se descubrió la corriente alterna y la forma de
producirla en los alternadores, se ha llevado a cabo una
inmensa actividad tecnológica para llevar la energía eléc-
trica a todos los lugares habitados del mundo, por lo que,
junto a la construcción de grandes y variadas centrales
eléctricas, se han construido sofisticadas redes de trans-
porte y sistemas de distribución. Sin embargo, el aprove-
chamiento ha sido y sigue siendo muy desigual en todo el
planeta. Así, los países industrializados o del primer mun-
do son grandes consumidores de energía eléctrica, mien-
tras que los países en vías de desarrollo apenas disfrutan
de sus ventajas.
Planta nuclear en Cattenom, Francia.
La demanda de energía eléctrica de una ciudad, región o
país tiene una variación a lo largo del día. Esta variación
es función de muchos factores, entre los que destacan:
tipos de industrias existentes en la zona y turnos que rea-
lizan en su producción, climatología extremas de frío o
calor, tipo de electrodomésticos que se utilizan más fre-
cuentemente, tipo de calentador de agua que haya insta-
lado en los hogares, la estación del año y la hora del día
en que se considera la demanda. La generación de ener-
gía eléctrica debe seguir la curva de demanda y, a medida
que aumenta la potencia demandada, se debe incremen-
tar la potencia suministrada. Esto conlleva el tener que
iniciar la generación con unidades adicionales, ubicadas
en la misma central o en centrales reservadas para estos
períodos. En general los sistemas de generación se dife-
rencian por el periodo del ciclo en el que está planificado
que sean utilizados; se consideran de base la nuclear y la
eólica, de valle la termoeléctrica de combustibles fósiles,
y de pico la hidroeléctrica principalmente (los combus-
tibles fósiles y la hidroeléctrica también pueden usarse
como base si es necesario).
Dependiendo de la fuente primaria de energía utilizada,
1

2 CAPÍTULO 1. GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA
Flujo de Energía en centrales eléctricas: E1=Energía uti-
lizada, El1=Energía eléctrica generada, El2=Uso interno,
El3=Energía eléctrica para consumo final, L1=Perdida en Pro-
cesos, L2=Perdida en Transmisión. (Resultado de ano 2008)
las centrales generadoras se clasifican en químicas cuando
se utilizan plantas de radioactividad, que generan ener-
gía eléctrica con el contacto de esta, termoeléctricas (de
carbón, petróleo, gas, nucleares y solares termoeléctri-
cas), hidroeléctricas (aprovechando las corrientes de los
ríos o del mar: mareomotrices), eólicas y solares fotovol-
taicas. La mayor parte de la energía eléctrica generada a
nivel mundial proviene de los dos primeros tipos de cen-
trales reseñados. Todas estas centrales, excepto las foto-
voltaicas, tienen en común el elemento generador, cons-
tituido por un alternador de corriente, movido median-
te una turbina que será distinta dependiendo del tipo de
energía primaria utilizada.
Por otro lado, un 64 % de los directivos de las principa-
les empresas eléctricas consideran que en el horizonte de
2018 existirán tecnologías limpias, WN, accesibles y re-
novables de generación local, lo que obligará a las grandes
corporaciones del sector a un cambio de mentalidad.[1]
1.1 Centrales termoeléctricas
Una central termoeléctrica es un lugar empleado para la
generación de energía eléctrica a partir de calor. Este ca-
lor puede obtenerse tanto de la combustión, de la fisión
nuclear del uranio u otro combustible nuclear, del sol o
del interior de la Tierra. Las centrales que en el futuro
utilicen la fusión también serán centrales termoeléctri-
cas. Los combustibles más comunes son los combustibles
fósiles (petróleo, gas natural o carbón), sus derivados
(gasolina, gasóleo), biocarburantes, residuos sólidos ur-
banos, metano generado en algunas estaciones depurado-
ras de aguas residuales.
Las centrales termoeléctricas consisten en una caldera en
la que se quema el combustible para generar calor que se
transfiere a unos tubos por donde circula agua, la cual se
evapora. El vapor obtenido, a alta presión y temperatura,
se expande a continuación en una turbina de vapor, cu-
Rotor de una turbina de una central termoeléctrica.
yo movimiento impulsa un alternador que genera la elec-
tricidad. Luego el vapor es enfriado en un condensador
donde circula por tubos agua fría de un caudal abierto de
un río o por torre de refrigeración.
En las centrales termoeléctricas denominadas de ciclo
combinado se usan los gases de la combustión del gas na-
tural para mover una turbina de gas. En una cámara de
combustión se quema el gas natural y se inyecta aire para
acelerar la velocidad de los gases y mover la turbina de
gas. Como, tras pasar por la turbina, esos gases todavía se
encuentran a alta temperatura (500 °C), se reutilizan pa-
ra generar vapor que mueve una turbina de vapor. Cada
una de estas turbinas impulsa un alternador, como en una
central termoeléctrica común. El vapor luego es enfriado
por medio de un caudal de agua abierto o torre de refri-
geración como en una central térmica común. Además,
se puede obtener la cogeneración en este tipo de plantas,
al alternar entre la generación por medio de gas natural
o carbón. Este tipo de plantas está en capacidad de pro-
ducir energía más allá de la limitación de uno de los dos
insumos y pueden dar un paso a la utilización de fuentes
de energía por insumos diferentes.
Las centrales térmicas que usan combustión liberan a
la atmósfera dióxido de carbono (CO2), considerado
el principal gas responsable del calentamiento global.
También, dependiendo del combustible utilizado, pueden
emitir otros contaminantes como óxidos de azufre, óxidos
de nitrógeno, partículas sólidas (polvo) y cantidades va-
riables de residuos sólidos. Las centrales nucleares gene-
ran residuos radiactivos de diversa índole que requieren

1.2. CENTRAL HIDROELÉCTRICA 3
una disposición final de máxima seguridad y pueden con-
taminar en situaciones accidentales (véase accidente de
Chernóbil).
La central termosolar PS10, de 11 megavatios de potencia, fun-
cionando en Sevilla, España.
1.1.1 Centrales térmicas solares
Una central térmica solar o central termosolar es una ins-
talación industrial en la que, a partir del calentamiento de
un fluido mediante radiación solar y su uso en un ciclo
termodinámico convencional, se produce la potencia ne-
cesaria para mover un alternador para la generación de
energía eléctrica como en una central térmica clásica. En
ellas es necesario concentrar la radiación solar para que
se puedan alcanzar temperaturas elevadas, de 300 °C has-
ta 1000 °C, y obtener así un rendimiento aceptable en el
ciclo termodinámico, que no se podría obtener con tem-
peraturas más bajas. La captación y concentración de los
rayos solares se hacen por medio de espejos con orien-
tación automática que apuntan a una torre central don-
de se calienta el fluido, o con mecanismos más peque-
ños de geometría parabólica. El conjunto de la superficie
reflectante y su dispositivo de orientación se denomina
heliostato. Su principal problema medioambiental es la
necesidad de grandes extensiones de territorio que dejan
de ser útiles para otros usos (agrícolas, forestales, etc.).
1.1.2 Centrales geotérmicas
La energía geotérmica es aquella energía que puede ob-
tenerse mediante el aprovechamiento del calor del inte-
rior de la Tierra. El término “geotérmico” viene del griego
geo (Tierra), y thermos (calor). Este calor interno calien-
ta hasta las capas de agua más profundas: al ascender, el
agua caliente o el vapor producen manifestaciones, como
los géiseres o las fuentes termales, utilizadas para calefac-
ción desde la época de los romanos. Hoy en día, los pro-
gresos en los métodos de perforación y bombeo permiten
explotar la energía geotérmica en numerosos lugares del
mundo. Para aprovechar esta energía en centrales de gran
escala necesario que se den temperaturas muy elevadas a
poca profundidad.
1.1.3 Centrales nucleares
Una central o planta nuclear o atómica es una insta-
lación industrial empleada para la generación de energía
eléctrica a partir de energía nuclear. Se caracteriza por
el empleo de combustible nuclear fisionable que median-
te reacciones nucleares proporciona calor que a su vez es
empleado, a través de un ciclo termodinámico conven-
cional, para producir el movimiento de alternadores que
transforman el trabajo mecánico en energía eléctrica. Es-
tas centrales constan de uno o más reactores.
1.2 Central hidroeléctrica
Rotor de una turbina Pelton de una central hidroeléctrica.
Una central hidroeléctrica es aquella que se utiliza para
la generación de energía eléctrica mediante el aprovecha-
miento de la energía potencial del agua embalsada en una
presa situada a más alto nivel que la central. El agua se
lleva por una tubería de descarga a la sala de máquinas
de la central, donde mediante enormes turbinas hidráu-
licas se produce la electricidad en alternadores. Las dos
características principales de una central hidroeléctrica,
desde el punto de vista de su capacidad de generación de
electricidad son:
• La potencia, que es función del desnivel existente
entre el nivel medio del embalse y el nivel medio de
las aguas debajo de la central, y del caudal máximo
turbinable, además de las características de la turbi-
na y del generador.

• La energía garantizada en un lapso determinado, ge-
neralmente un año, que está en función del volumen
útil del embalse, de la pluviometría anual y de la po-
tencia instalada.
La potencia de una central hidroeléctrica puede variar
desde unos pocos MW, hasta varios GW. Hasta 10 MW
se consideran minicentrales. En China se encuentra la
mayor central hidroeléctrica del mundo (la Presa de las
Tres Gargantas), con una potencia instalada de 22.500
MW. La segunda es la Represa de Itaipú (que pertenece a
Brasil y Paraguay), con una potencia instalada de 14.000
MW en 20 turbinas de 700 MW cada una.
Esta forma de energía posee problemas medioambienta-
les al necesitar la construcción de grandes embalses en
los que acumular el agua, que es sustraída de otros usos,
incluso urbanos en algunas ocasiones.
Actualmente se encuentra en desarrollo la explotación
comercial de la conversión en electricidad del potencial
energético que tiene el oleaje del mar, en las llamadas
centrales mareomotrices. Estas utilizan el flujo y reflu-
jo de las mareas. En general pueden ser útiles en zonas
costeras donde la amplitud de la marea sea amplia, y las
condiciones morfológicas de la costa permitan la cons-
trucción de una presa que corte la entrada y salida de la
marea en una bahía. Se genera energía tanto en el mo-
mento del llenado como en el momento del vaciado de la
bobina
1.2.1 Centrales mareomotrices
Las centrales mareomotrices utilizan el flujo y reflujo de
las mareas. En general, pueden ser útiles en zonas coste-
ras donde la amplitud de la marea sea amplia y las condi-
ciones morfológicas de la costa permitan la construcción
de una presa que corte la entrada y salida de la marea
en una bahía. Se genera energía tanto en el momento del
llenado como en el momento del vaciado de la bahía.
Actualmente se encuentra en desarrollo la explotación
comercial de la conversión en electricidad del potencial
energético que tiene el oleaje del mar, en las llamadas
centrales undimotrices.
1.3 Centrales eólicas
La energía eólica se obtiene mediante el movimiento del
aire, es decir, de la energía cinética generada por efecto
de las corrientes de aire o de las vibraciones que el dicho
viento produce. Los molinos de viento se han usado des-
de hace muchos siglos para moler el grano, bombear agua
u otras tareas que requieren una energía. En la actualidad
se usan aerogeneradores para generar electricidad, espe-
cialmente en áreas expuestas a vientos frecuentes, como
zonas costeras, alturas montañosas o islas. La energía del
viento está relacionada con el movimiento de las masas de
Capacidad eólica mundial total instalada 1996-2012 (GW).
Fuente: GWEC.
aire que se desplazan de áreas de alta presión atmosférica
hacia áreas adyacentes de baja presión, con velocidades
proporcionales al gradiente de presión.[2]
El impacto medioambiental de este sistema de obtención
de energía es relativamente bajo, pudiéndose nombrar el
impacto estético, porque deforman el paisaje, la muerte
de aves por choque con las aspas de los molinos o la nece-
sidad de extensiones grandes de territorio que se sustraen
de otros usos. Además, este tipo de energía, al igual que
la solar o la hidroeléctrica, están fuertemente condiciona-
das por las condiciones climatológicas, siendo aleatoria la
disponibilidad de las mismas.
1.4 Centrales fotovoltaicas
Panel solar.
Se denomina energía solar fotovoltaica a la obtención de
energía eléctrica a través de paneles fotovoltaicos. Los
paneles, módulos o colectores fotovoltaicos están forma-
dos por dispositivos semiconductores tipo diodo que, al
recibir radiación solar, se excitan y provocan saltos elec-
trónicos, generando una pequeña diferencia de potencial
en sus extremos. El acoplamiento en serie de varios de
estos fotodiodos permite la obtención de voltajes mayo-
res en configuraciones muy sencillas y aptas para alimen-
tar pequeños dispositivos electrónicos. A mayor escala, la
corriente eléctrica continua que proporcionan los paneles

1.5. GENERACIÓN A PEQUEÑA ESCALA 5
fotovoltaicos se puede transformar en corriente alterna e
inyectar en la red eléctrica.
La implantación de la energía solar fotovoltaica ha avan-
zado considerablemente en los últimos años.[3] [4]
La pro-
ducción de células fotovoltaicas ha venido experimentan-
do un crecimiento exponencial, duplicándose cada dos
años.[5]
Alemania es, junto a Japón, China y Estados Uni-
dos, uno de los países donde la fotovoltaica está experi-
mentando un crecimiento más vertiginoso. A finales de
2013, se habían instalado en todo el mundo cerca de 140
GW de potencia fotovoltaica,[6]
convirtiendo a la fotovol-
taica en la tercera fuente de energía renovable más impor-
tante en términos de capacidad instalada a nivel global,
después de las energías hidroeléctrica y eólica. En algu-
nas regiones, el coste real de la producción fotovoltaica
ya es equivalente al precio de la electricidad procedente
de fuentes de energía convencionales, lo que se conoce
como paridad de red.[7]
Los principales problemas de este tipo de energía son la
necesidad de extensiones grandes de territorio que se sus-
traen de otros usos y su dependencia con las condiciones
climatológicas. Este último problema hace que sean ne-
cesarios sistemas de almacenamiento de energía para que
la potencia generada en un momento determinado, pueda
usarse cuando se solicite su consumo. Se están estudiando
sistemas como el almacenamiento cinético, bombeo de
agua a presas elevadas y almacenamiento químico, entre
otros.
1.5 Generación a pequeña escala
Grupo electrógeno de 500 kVA instalado en un complejo turístico
en Egipto.
1.5.1 Grupo electrógeno
Un grupo electrógeno es una máquina que mueve un ge-
nerador de energía eléctrica a través de un motor de com-
bustión interna. Es comúnmente utilizado cuando hay dé-
ficit en la generación de energía de algún lugar, o cuando
hay corte en el suministro eléctrico y es necesario man-
tener la actividad. Una de sus utilidades más comunes
es en aquellos lugares donde no hay suministro a través
de la red eléctrica, generalmente son zonas agrícolas con
pocas infraestructuras o viviendas aisladas. Otro caso es
en locales de pública concurrencia, hospitales, fábricas,
etc., que, a falta de energía eléctrica de red, necesiten de
otra fuente de energía alterna para abastecerse en caso de
emergencia. Un grupo electrógeno consta de las siguien-
tes partes:
• Motor de combustión interna. El motor que ac-
ciona el grupo electrógeno suele estar diseñado es-
pecíficamente para ejecutar dicha labor. Su potencia
depende de las características del generador. Pueden
ser motores de gasolina o diésel.
• Sistema de refrigeración. El sistema de refrigera-
ción del motor es problemático, por tratarse de un
motor estático, y puede ser refrigerado por medio
de agua, aceite o aire.
• Alternador. La energía eléctrica de salida se produ-
ce por medio de un alternador apantallado, protegi-
do contra salpicaduras, autoexcitado, autorregulado
y sin escobillas, acoplado con precisión al motor. El
tamaño del alternador y sus prestaciones son muy
variables en función de la cantidad de energía que
tienen que generar.
• Depósito de combustible y bancada. El motor y
el alternador están acoplados y montados sobre una
bancada de acero. La bancada incluye un depósito
de combustible con una capacidad mínima de fun-
cionamiento a plena carga según las especificaciones
técnicas que tenga el grupo en su autonomía.
• Sistema de control. Se puede instalar uno de los di-
ferentes tipos de paneles y sistemas de control que
existen para controlar el funcionamiento, salida del
grupo y la protección contra posibles fallos en el fun-
cionamiento.
• Interruptor automático de salida. Para proteger
al alternador, llevan instalado un interruptor auto-
mático de salida adecuado para el modelo y régimen
de salida del grupo electrógeno. Existen otros dispo-
sitivos que ayudan a controlar y mantener, de forma
automática, el correcto funcionamiento del mismo.
• Regulación del motor. El regulador del motor es un
dispositivo mecánico diseñado para mantener una
velocidad constante del motor con relación a los re-
quisitos de carga. La velocidad del motor está di-
rectamente relacionada con la frecuencia de salida
del alternador, por lo que cualquier variación de la
velocidad del motor afectará a la frecuencia de la
potencia de salida.[8]

Esquema funcional de una pila eléctrica.
1.5.2 Pila voltaica
Se denomina ordinariamente pila eléctrica a un disposi-
tivo que genera energía eléctrica por un proceso químico
transitorio, tras de lo cual cesa su actividad y han de re-
novarse sus elementos constituyentes, puesto que sus ca-
racterísticas resultan alteradas durante el mismo. Se trata
de un generador primario. Esta energía resulta accesible
mediante dos terminales que tiene la pila, llamados po-
los, electrodos o bornes. Uno de ellos es el polo negativo
o cátodo y el otro es el polo positivo o ánodo. En español
es habitual llamarla así, mientras que las pilas recargables
o acumuladores, se ha venido llamando batería.
La primera pila eléctrica fue dada a conocer al mundo
por Volta en 1800, mediante una carta que envió al pre-
sidente de la Royal Society londinense, por tanto son ele-
mentos provenientes de los primeros tiempos de la elec-
tricidad. Aunque la apariencia de una pila sea simple, la
explicación de su funcionamiento dista de serlo y motivó
una gran actividad cientíﬁca en los siglos XIX y XX, así
como diversas teorías, y la demanda creciente que tiene
este producto en el mercado sigue haciendo de él objeto
de investigación intensa.
El funcionamiento de una pila se basa en el poten-
cial de contacto entre dos sustancias, mediado por un
electrolito.[9]
Cuando se necesita una corriente mayor que
la que puede suministrar un elemento único, siendo su
tensión en cambio la adecuada, se pueden añadir otros
elementos en la conexión llamada en paralelo. La capa-
cidad total de una pila se mide en amperios-hora (A•h);
es el número máximo de amperios que el elemento puede
suministrar en una hora. Es un valor que no suele cono-
cerse, ya que no es muy claro dado que depende de la
intensidad solicitada y la temperatura.
Un importante avance en la calidad de las pilas ha sido la
pila denominada seca, al que pertenecen prácticamente
todas las utilizadas hoy día. Las pilas eléctricas, baterías
y acumuladores se presentan en unas cuantas formas nor-
malizadas en función de su forma, tensión y capacidad
que tengan.
Los metales y productos químicos constituyentes de las
pilas pueden resultar perjudiciales para el medio ambien-
te, produciendo contaminación química. Es muy impor-
tante no tirarlas a la basura (en algunos países no está per-
mitido), sino llevarlas a centros de reciclado. En algunos
países, la mayoría de los proveedores y tiendas especiali-
zadas también se hacen cargo de las pilas gastadas. Una
vez que la envoltura metálica que recubre las pilas se da-
ña, las sustancias químicas que contienen se ven liberadas
al medio ambiente causando contaminación. Con mayor
o menor grado, las sustancias son absorbidas por la tie-
rra pudiéndose ﬁltrar hacia los mantos acuíferos y de es-
tos pueden pasar directamente a los seres vivos, entrando
con esto en la cadena alimenticia. Las pilas son residuos
peligrosos por lo que desde el momento en que se empie-
zan a reunir, deben ser manejadas por personal capacita-
do que siga las precauciones adecuadas empleando todos
los procedimientos técnicos y legales para el manejo de
dicho residuos.[10]
Estas pilas suelen utilizarse en los aparatos eléctricos por-
tátiles, que son una gran cantidad de dispositivos que se
han inventado y que se nutren para su funcionamiento de
la energía facilitada por una o varias pilas eléctricas o de
baterías recargables. Entre los dispositivos de uso masivo
destacan juguetes, linternas, relojes, teléfonos móviles,
marcapasos, audífonos, calculadoras, ordenadores perso-
nales portátiles, reproductores de música, radio transisto-
res, mando a distancia, etc.
Pila de hidrógeno. La celda en sí es la estructura cúbica del centro
de la imagen.
1.5.3 Pilas de combustible
Una celda, célula o pila de combustible es un dispositi-
vo electroquímico de generación de electricidad similar a

1.7. REFERENCIAS 7
una batería, que se diferencia de esta en estar diseñada pa-
ra permitir el reabastecimiento continuo de los reactivos
consumidos. Esto permite producir electricidad a partir
de una fuente externa de combustible y de oxígeno, en
contraposición a la capacidad limitada de almacenamien-
to de energía de una batería. Además, la composición quí-
mica de los electrodos de una batería cambia según el es-
tado de carga, mientras que en una celda de combustible
los electrodos funcionan por la acción de catalizadores,
por lo que son mucho más estables.
En las celdas de hidrógeno los reactivos usados son
hidrógeno en el ánodo y oxígeno en el cátodo. Se puede
obtener un suministro continuo de hidrógeno a partir de
la electrólisis del agua, lo que requiere una fuente prima-
ria de generación de electricidad, o a partir de reacciones
catalíticas que desprenden hidrógeno de hidrocarburos.
El hidrógeno puede almacenarse, lo que permitiría el uso
de fuentes discontinuas de energía como la solar y la
eólica. El hidrógeno gaseoso (H2) es altamente inﬂama-
ble y explosivo, por lo que se están desarrollando méto-
dos de almacenamiento en matrices porosas de diversos
materiales.[11]
1.5.4 Generador termoeléctrico de radio-
isótopos
Un generador termoeléctrico de radioisótopos es un
generador eléctrico simple que obtiene su energía libera-
da por la desintegración radiactiva de determinados ele-
mentos. En este dispositivo, el calor liberado por la de-
sintegración de un material radiactivo se convierte en
electricidad directamente gracias al uso de una serie de
termopares, que convierten el calor en electricidad gra-
cias al efecto Seebeck en el llamado Unidad de calor de
radioisótopos (o RHU en inglés).
Los RTG se pueden considerar un tipo de batería y se han
usado en satélites, sondas espaciales no tripuladas e insta-
laciones remotas que no disponen de otro tipo de fuente
eléctrica o de calor.
Los RTG son los dispositivos más adecuados en situacio-
nes donde no hay presencia humana y se necesitan po-
tencias de varios centenares de vatios durante largos pe-
ríodos de tiempo, situaciones en las que los generadores
convencionales como las pilas de combustible o las bate-
rías no son viables económicamente y donde no pueden
usarse células fotovoltaicas.
1.6 Véase también
• Portal:Energía. Contenido relacionado con
Energía.
• Energía eléctrica
• Energía nuclear
• Energía térmica
• Energía eólica
• Energía solar
• Energía hidráulica
1.7 Referencias
[1] «La tecnología revolucionará la producción eléctrica en 10
años». Consultado el 2009.
[2] Energía eólica construible.es[29-5-2008]
[3] «Regional PV Markets: Europe » (en inglés). Solar-
buzz.com. Consultado el 5 de enero de 2014.
[4] Bullis, Kevin (23 de junio de 2006). «Large-Scale, Cheap
Solar Electricity» (en inglés). Technologyreview.com. Con-
sultado el 5 de enero de 2014.
[5] La producción de células solares crece un 50 % en 2007
[6] «Global Solar Forecast – A Brighter Outlook for Global
PV Installations» (en inglés). Consultado el 30 de diciem-
bre de 2013.
[7] «Energías Renovables, el periodismo de las energías lim-
pias». Consultado el 2009.
[8] Grupos electrógenos geocities.com [11-6-2008]
[9] Véase por ejemplo, Francis W. Sears, Electricidad y mag-
netismo, Editorial Aguilar, Madrid (España), 1958, pp.
142-155.
[10] Pila eléctrica perso.wanadoo.es [21-5-2008]
[11] Pilas de combustible de hidrógeno Artículo técnico
fecyt.es [30-5-2008]
1.8 Enlaces externos
• Wikimedia Commons alberga contenido multi-
media sobre centrales eléctricasCommons.
• [http://diarioecologia.com/2009/06/
generacion-de-energia-a-partir-del-paso-de-vehiculos-2
Generación de energía a partir del paso de vehícu-
los.
• [http://www.simbologia-electronica.
com/simbolos-electricos-electronicos/
simbolos-generacion-electrica.htm Simbología
de estaciones de generación de energía eléctrica.

Capítulo 2
Energía (tecnología)
Pronóstico de consumo de energía primaria del mundo Energy
Information Administration/USA (2011-06)
Consumo de energía primaria, 2010.
La energía desde el punto de vista social y económico,
es un recurso natural primario o derivado, que permite
realizar trabajo o servir de subsidiario a actividades eco-
nómicas independientes de la producción de energía. Co-
mo todas las formas de energía una vez convertidas en
la forma apropiada son básicamente equivalentes, toda la
producción de energía en sus diversas formas puede ser
medida en las mismas unidades. Una de las unidades más
comunes es la tonelada equivalente de carbón que equi-
vale a :29.3·109
julios o 8138.9 kWh.
• Energía sonora: energía surgida de la vibración me-
cánica.
• Energía radiante: La existente en un medio físico,
causada por ondas electromagnéticas, mediante las
cuales se propaga directamente sin desplazamiento
de la materia
2.1 Energía eléctrica
Subestación eléctrica.
Durante el siglo XX la energía se usa en forma de com-
bustibles químicos o en forma de electricidad. Esta se-
gunda forma permite un transporte barato hasta los pun-
tos de consumo. Sin embargo, la energía eléctrica usada
actualmente es siempre una forma secundaria de energía,
obtenida a partir de alguna otra forma primaria de energía
o tecnología energética entre estas formas están:
• Energía atómica o nuclear: fuerza nuclear fuerte
• Energías renovables:
• Energía eólica
• Energía geotérmica
• Energía hidráulica
• Energía mareomotriz
• Energía solar [1]
8

2.4. UNIDADES DE MEDIDA DE ENERGÍA 9
• Energía cinética
• Biomasa
• Gradiente térmico oceánico
• Energía azul
• Energía termoeléctrica generada por termopa-
res
• Energía nuclear de fusión
• Fuentes de Energías no renovables (o nuclear-fósil):
• Carbón
• Centrales nucleares
• Gas Natural
• Petróleo
2.2 Explotación de la energía
La explotación de la energía abarca una serie de procesos,
que varían según la fuente empleada:
• Extracción de la materia prima (uranio, carbón,
petróleo, etc.).
• Procesamiento de la materia prima
(enriquecimiento de uranio, refino del petró-
leo, etc.).
• Transporte, almacenamiento y distribución de la
materia prima, hasta el punto de utilización.
• Transformación de la energía (por combustión,
fisión, etc.).
Para la energía eléctrica, además:
• Generación de energía eléctrica, por lo general me-
diante turbinas.
• Almacenamiento o distribución de la energía.
• Consumo.
Por último:
• Gestión de los residuos.
2.3 Economía energética
La disponibilidad de la energía es un factor fundamental
para el desarrollo y el crecimiento económico. La apa-
rición de una crisis energética desemboca irremediable-
mente en una crisis económica. La utilización eficaz de la
energía, así como el uso responsable, son esenciales para
la sostenibilidad.
En la actual situación mundial, son varias las voces que
abogan por reducir el consumo energético y de recursos
naturales.
Consumo de electricidad por países (abril de 2006).
• Informe sobre los límites del desarrollo del Club de
Roma (1972).
• Teoría del pico de Hubbert, sobre el agotamiento del
petróleo.
2.4 Unidades de medida de energía
• Caloría Es la cantidad de energía necesaria para ele-
var la temperatura de un gramo de agua de 14,5 a
15,5 grados centígrados.
• La frigoría es la unidad de energía utilizada en re-
frigeración y es equivalente a absorber una caloría.
• Termia prácticamente en desuso, es igual a
1.000.000 de calorías o a 1 Mcal.
• Kilovatio hora (kWh) usada habitualmente en elec-
tricidad. Y sus derivados MWh, MW año.
• julio = 0,24 calorías.
• Caloría grande usada en Biología/Alimentación y
Nutrición = 1 Cal = 1 kcal = 1.000 cal.
• Tonelada equivalente de petróleo 41.840.000.000
julios = 11.622 kWh.
• Tonelada equivalente de carbón 29.300.000.000 ju-
lios = 8138.9 kWh.
• Tonelada de refrigeración.
• BTU, Bristish Thermal Unit.
La energía química es la que hace funcionar nuestros
coches, motos, camiones, barcos y aviones, y la extrae-
mos de combustibles fósiles como el petróleo, el gas o el
carbón, o bien fabricando combustibles a partir de otras
energías.
2.5 Véase también
• Portal:Energía. Contenido relacionado con
Energía.
• Energía de ionización

10 CAPÍTULO 2. ENERGÍA (TECNOLOGÍA)
• Carta de los Recursos Naturales
• Conservación de la energía
• Vatio
• Energía de una señal
• Eﬁciencia energética
2.6 Referencias
[1] «El blog de la energía - Huertos solares en España».
2.6.1 Bibliografía
• Juan José Gómez Cadenas, «El futuro de la ener-
gía», Revista de Libros, 151-152, julio-agosto de
2009.
2.7 Enlaces externos
• Wikimedia Commons alberga contenido multi-
media sobre Energía. Commons
• Wikiquote alberga frases célebres de o sobre
Energía (tecnología). Wikiquote
• Wikcionario tiene deﬁniciones y otra informa-
ción sobre energía.Wikcionario

Capítulo 3
Energía nuclear
Núcleo de un reactor nuclear de fisión de investigación TRIGA.
Puede apreciarse la radiación Cherenkov, el resplandor azul.
Central nuclear de Ikata, con tres reactores de agua a presión
(PWR). La refrigeración se realiza mediante un intercambio de
agua con el océano.
La energía nuclear o energía atómica es la energía que
se libera espontánea o artificialmente en las reacciones
nucleares. Sin embargo, este término engloba otro signi-
ficado, el aprovechamiento de dicha energía para otros fi-
nes, tales como la obtención de energía eléctrica, energía
térmica y energía mecánica a partir de reacciones ató-
micas, y su aplicación, bien sea con fines pacíficos o
bélicos.[1]
Así, es común referirse a la energía nuclear no
solo como el resultado de una reacción sino como un con-
cepto más amplio que incluye los conocimientos y técni-
cas que permiten la utilización de esta energía por parte
del ser humano.
Estas reacciones se dan en los núcleos atómicos
Planta de energía nuclear Susquehanna, con dos reactores de
agua en ebullición (BWR). La refrigeración se realiza en circuito
cerrado mediante dos torres de refrigeración que emiten vapor de
agua.
Central nuclear de Lemóniz (España) cuya puesta en marcha fue
abandonada por la moratoria nuclear.
de algunos isótopos de ciertos elementos químicos
(radioisótopos), siendo la más conocida la fisión del
uranio-235 (235
U), con la que funcionan los reactores nu-
cleares, y la más habitual en la naturaleza, en el interior
de las estrellas, la fusión del par deuterio-tritio (2
H-3
H).
Sin embargo, para producir este tipo de energía aprove-
11

12 CAPÍTULO 3. ENERGÍA NUCLEAR
chando reacciones nucleares pueden ser utilizados mu-
chos otros isótopos de varios elementos químicos, como
el torio-232, el plutonio-239, el estroncio-90 o el polonio-
210 (232
Th, 239
Pu, 90
Sr, 210
Po; respectivamente).
Existen varias disciplinas y/o técnicas que usan de base
la energía nuclear y van desde la generación de energía
eléctrica en las centrales nucleares hasta las técnicas de
análisis de datación arqueológica (arqueometría nuclear),
la medicina nuclear usada en los hospitales, etc.
Los sistemas más investigados y trabajados para la obten-
ción de energía aprovechable a partir de la energía nuclear
de forma masiva son la fisión nuclear y la fusión nuclear.
La energía nuclear puede transformarse de forma descon-
trolada, dando lugar al armamento nuclear; o controlada
en reactores nucleares en los que se produce energía eléc-
trica, energía mecánica o energía térmica. Tanto los ma-
teriales usados como el diseño de las instalaciones son
completamente diferentes en cada caso.
Otra técnica, empleada principalmente en pilas de mu-
cha duración para sistemas que requieren poco consumo
eléctrico, es la utilización de generadores termoeléctri-
cos de radioisótopos (GTR, o RTG en inglés), en los que
se aprovechan los distintos modos de desintegración pa-
ra generar electricidad en sistemas de termopares a partir
del calor transferido por una fuente radiactiva.
La energía desprendida en esos procesos nucleares sue-
le aparecer en forma de partículas subatómicas en mo-
vimiento. Esas partículas, al frenarse en la materia que
las rodea, producen energía térmica. Esta energía térmica
se transforma en energía mecánica utilizando motores de
combustión externa, como las turbinas de vapor. Dicha
energía mecánica puede ser empleada en el transporte,
como por ejemplo en los buques nucleares.
La principal característica de este tipo de energía es la al-
ta calidad de la energía que puede producirse por unidad
de masa de material utilizado en comparación con cual-
quier otro tipo de energía conocida por el ser humano,
pero sorprende la poca eficiencia del proceso, ya que se
desaprovecha entre un 86 % y 92 % de la energía que se
libera.[2]
En las reacciones nucleares se suele liberar una grandísi-
ma cantidad de energía debido en parte a la masa de par-
tículas involucradas en este proceso, se transforma direc-
tamente en energía. Lo anterior se suele explicar basán-
dose en la relación Masa-Energía propuesta por el físico
Albert Einstein.
3.1 Historia
3.1.1 Las reacciones nucleares
En 1896 Henri Becquerel descubrió que algunos
elementos químicos emitían radiaciones.[3]
Tanto él co-
mo Marie Curie y otros estudiaron sus propiedades, des-
Henri Becquerel.
cubriendo que estas radiaciones eran diferentes de los ya
conocidos rayos X y que poseían propiedades distintas,
denominando a los tres tipos que consiguieron descubrir
alfa, beta y gamma.
Pronto se vio que todas ellas provenían del núcleo atómi-
co que describió Rutherford en 1911.
Con el descubrimiento del neutrino, partícula descrita
teóricamente en 1930 por Wolfgang Pauli pero no detec-
tada hasta 1956 por Clyde Cowan y sus colaboradores, se
pudo explicar la radiación beta.
En 1932 James Chadwick descubrió la existencia del
neutrón que Pauli había predicho en 1930, e inmediata-
mente después Enrico Fermi descubrió que ciertas radia-
ciones emitidas en fenómenos no muy comunes de desin-
tegración eran en realidad estos neutrones.
Durante los años 1930, Enrico Fermi y sus colaborado-
res bombardearon con neutrones más de 60 elementos,
entre ellos 235
U, produciendo las primeras fisiones nu-
cleares artificiales. En 1938, en Alemania, Lise Meitner,
Otto Hahn y Fritz Strassmann verificaron los experimen-
tos de Fermi y en 1939 demostraron que parte de los pro-
ductos que aparecían al llevar a cabo estos experimentos
con uranio eran núcleos de bario. Muy pronto llegaron a
la conclusión de que eran resultado de la división de los
núcleos del uranio. Se había llevado a cabo el descubri-
miento de la fisión.
En Francia, Joliot Curie descubrió que además del bario,
se emitían neutrones secundarios en esa reacción, hacien-
do factible la reacción en cadena.
También en 1932 Mark Oliphant teorizó sobre la fusión
de núcleos ligeros (de hidrógeno), describiendo poco des-
pués Hans Bethe el funcionamiento de las estrellas basán-

3.1. HISTORIA 13
dose en este mecanismo.
3.1.2 La fisión nuclear
De izda. a dcha.: J. Robert Oppenheimer, Enrico Fermi y Ernest
Lawrence.
En física nuclear, la fisión es una reacción nuclear, lo que
significa que tiene lugar en el núcleo atómico. La fisión
ocurre cuando un núcleo pesado se divide en dos o más
núcleos pequeños, además de algunos subproductos como
neutrones libres, fotones (generalmente rayos gamma) y
otros fragmentos del núcleo como partículas alfa (núcleos
de helio) y beta (electrones y positrones de alta energía).
Durante la Segunda Guerra Mundial, el Departamento de
Desarrollo de Armamento de la Alemania Nazi desarro-
lló un proyecto de energía nuclear (Proyecto Uranio) con
vistas a la producción de un artefacto explosivo nuclear.
Albert Einstein, en 1939, firmó una carta al presidente
Franklin Delano Roosevelt de los Estados Unidos, escrita
por Leó Szilárd, en la que se prevenía sobre este hecho.[4]
El 2 de diciembre de 1942, como parte del proyecto Man-
hattan dirigido por J. Robert Oppenheimer, se constru-
yó el primer reactor del mundo hecho por el ser humano
(existió un reactor natural en Oklo): el Chicago Pile-1
(CP-1).
Como parte del mismo programa militar, se construyó un
reactor mucho mayor en Hanford, destinado a la produc-
ción de plutonio, y al mismo tiempo, un proyecto de enri-
quecimiento de uranio en cascada. El 16 de julio de 1945
fue probada la primera bomba nuclear (nombre en clave
Trinity) en el desierto de Alamogordo. En esta prueba se
llevó a cabo una explosión equivalente a 19 000 000 kg
de TNT (19 kilotones), una potencia jamás observada an-
teriormente en ningún otro explosivo. Ambos proyectos
desarrollados finalizaron con la construcción de dos bom-
bas, una de uranio enriquecido y una de plutonio (Little
Boy y Fat Man) que fueron lanzadas sobre las ciudades ja-
ponesas 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 el Pacífi-
co con la rendición de Japón. Por su parte el programa
de armamento nuclear alemán (liderado este por Werner
Heisenberg), no alcanzó su meta antes de la rendición de
Alemania el 8 de mayo de 1945.
Posteriormente se llevaron a cabo programas nucleares
en la Unión Soviética (primera prueba de una bomba de
fisión el 29 de agosto de 1949), Francia y Gran Bretaña,
comenzando la carrera armamentística en ambos bloques
creados tras la guerra, alcanzando límites de potencia des-
tructiva nunca antes sospechada por el ser humano (cada
bando podía derrotar y destruir varias veces a todos sus
enemigos).
Ya en la década de 1940, el almirante Hyman Rickover
propuso la construcción de reactores de fisión no encami-
nados esta vez a la fabricación de material para bombas,
sino a la generación de electricidad. Se pensó, acertada-
mente, que estos reactores podrían constituir un gran sus-
tituto del diésel en los submarinos. Se construyó el primer
reactor de prueba en 1953, botando el primer submarino
nuclear (el USS Nautilus (SSN-571)) el 17 de enero de
1955 a las 11:00. El Departamento de Defensa estadou-
nidense propuso el diseño y construcción de un reactor
nuclear utilizable para la generación eléctrica y propul-
sión en los submarinos a dos empresas distintas norteame-
ricanas: General Electric y Westinghouse. Estas empre-
sas desarrollaron los reactores de agua ligera tipo BWR y
PWR respectivamente.
Estos reactores se han utilizado para la propulsión de bu-
ques, tanto de uso militar (submarinos, cruceros, portaa-
viones,...) como civil (rompehielos y cargueros), donde
presentan potencia, reducción del tamaño de los motores,
reducción en el almacenamiento de combustible y auto-
nomía no mejorados por ninguna otra técnica existente.
Los mismos diseños de reactores de fisión se trasladaron
a diseños comerciales para la generación de electricidad.
Los únicos cambios producidos en el diseño con el trans-
curso del tiempo fueron un aumento de las medidas de
seguridad, una mayor eficiencia termodinámica, un au-
mento de potencia y el uso de las nuevas tecnologías que
fueron apareciendo.
Entre 1950 y 1960 Canadá desarrolló un nuevo tipo,
basado en el PWR, que utilizaba agua pesada como
moderador y uranio natural como combustible, en lugar
del uranio enriquecido utilizado por los diseños de agua
ligera. Otros diseños de reactores para su uso comercial
utilizaron carbono (Magnox, AGR, RBMK o PBR entre
otros) o sales fundidas (litio o berilio entre otros) como
moderador. Este último tipo de reactor fue parte del di-
seño del primer avión bombardero (1954) con propulsión
nuclear (el US Aircraft Reactor Experiment o ARE). Este
diseño se abandonó tras el desarrollo de los misiles balís-
ticos intercontinentales (ICBM).
Otros países (Francia, Italia, entre otros) desarrollaron sus
propios diseños de reactores nucleares para la generación
eléctrica comercial.

En 1946 se construyó el primer reactor de neutrones rá-
pidos (Clementine) en Los Álamos, con plutonio como
combustible y mercurio como refrigerante. En 1951 se
construyó el EBR-I, el primer reactor rápido con el que
se consiguió generar electricidad. En 1996, el Superfénix
o SPX, fue el reactor rápido de mayor potencia construi-
do hasta el momento (1200 MWe). En este tipo de reac-
tores se pueden utilizar como combustible los radioisó-
topos del plutonio, el torio y el uranio que no son fisibles
con neutrones térmicos (lentos).
En la década de los 50 Ernest Lawrence propuso la po-
sibilidad de utilizar reactores nucleares con geometrías
inferiores a la criticidad (reactores subcríticos cuyo com-
bustible podría ser el torio), en los que la reacción se-
ría soportada por un aporte externo de neutrones. En
1993 Carlo Rubbia propone utilizar una instalación de
espalación en la que un acelerador de protones produjera
los neutrones necesarios para mantener la instalación. A
este tipo de sistemas se les conoce como Sistemas asis-
tidos por aceleradores (en inglés Accelerator driven sys-
tems, ADS sus siglas en inglés), y se prevé que la prime-
ra planta de este tipo (MYRRHA) comience su funcio-
namiento entre el 2016 y el 2018 en el centro de Mol
(Bélgica).[5]
Ventajas
La energía nuclear de fisión tiene como principal ventaja
que no utiliza combustibles fósiles, por lo que no emite
gases de efecto invernadero. Esto es importante debido al
Protocolo de Kyoto, que obliga a pagar una tasa por ca-
da tonelada de CO2 emitido. Además, genera gran can-
tidad de energía consumiendo muy poco combustible y
las reservas de combustible nuclear son suficientes para
abastecer a todo el planeta durante más de 100 años.
Desventajas
Además de producir una gran cantidad de energía eléc-
trica, también produce residuos nucleares que hay que al-
bergar en depósitos aislados y controlados durante largo
tiempo. Las emisiones contaminantes indirectas deriva-
das de la construcción de las centrales nucleares, de la
fabricación del combustible y de la gestión posterior de
los residuos radiactivos son muy peligrosas y podrían lle-
gar a tener una gran repercusión en el medio ambiente y
en los seres vivos si son liberados o vertidos a la atmós-
fera, llegando incluso a producir la muerte, y condenar a
las generaciones venideras con mutaciones.
Estos residuos tardan siglos en descomponerse y por lo
que su almacenamiento debe asegurar protección y que
no contaminen durante todo este tiempo. Uno de los pro-
cedimientos más utilizados es su almacenamiento en con-
tenedores cerámicos, pero ahora se está proponiendo su
almacenamiento en cuevas profundas, los llamados alma-
cenamientos geológicos profundos (AGP) donde el obje-
tivo final es que queden enterrados con seguridad durante
varios miles de años aunque esto no puede garantizarse.
Los residuos más peligrosos generados en la fisión nu-
clear son las barras de combustible, en las que se generan
isótopos que pueden permanecer radiactivos a lo largo
de miles de años como el curio, el neptunio o el ameri-
cio. También se generan residuos de alta actividad que
deben ser vigilados, pero que duran pocos años y pueden
ser controlados.
Otra gran preocupación es que roben estos residuos y los
utilicen como combustible para bombas atómicas o ar-
mas nucleares, ya que en sus inicios la energía nuclear se
utilizó para fines bélicos. Por eso estas instalaciones po-
seen niveles de seguridad más elevados que el resto de
instalaciones industriales.
3.1.3 La fusión nuclear
En física nuclear, fusión nuclear es el proceso por el cual
varios núcleos atómicos de carga similar se unen y for-
man un núcleo más pesado. Simultáneamente se libera o
absorbe una cantidad enorme de energía, que permite a la
materia entrar en un estado plasmático. La fusión de dos
núcleos de menor masa que el hierro (en este elemento
y en el níquel ocurre la mayor energía de enlace nuclear
por nucleón) libera energía en general. Por el contrario,
la fusión de núcleos más pesados que el hierro absorbe
energía. En el proceso inverso, la fisión nuclear, estos fe-
nómenos suceden en sentidos opuestos. Hasta el princi-
pio del s.XX no se entendió la forma en que se generaba
energía en el interior de las estrellas para contrarrestar el
colapso gravitatorio de estas. No existía reacción química
con la potencia suficiente y la fisión tampoco era capaz.
En 1938 Hans Bethe logró explicarlo mediante reaccio-
nes de fusión, con el ciclo CNO, para estrellas muy pe-
sadas. Posteriormente se descubrió el ciclo protón-protón
para estrellas de menor masa, como el Sol.
En los años 1940, como parte del proyecto Manhattan,
se estudió la posibilidad del uso de la fusión en la bom-
ba nuclear. En 1942 se investigó la posibilidad del uso de
una reacción de fisión como método de ignición para la
principal reacción de fusión, sabiendo que podría resul-
tar en una potencia miles de veces superior. Sin embar-
go, tras finalizar la Segunda Guerra Mundial, el desarrollo
de una bomba de estas características no fue considerado
primordial hasta la explosión de la primera bomba atómi-
ca rusa en 1949, RDS-1 o Joe-1. Este evento provocó que
en 1950 el presidente estadounidense Harry S. Truman
anunciara el comienzo de un proyecto que desarrollara la
bomba de hidrógeno. El 1 de noviembre de 1952 se probó
la primera bomba nuclear (nombre en clave Mike, parte
de la Operación Ivy o Hiedra), con una potencia equiva-
lente a 10 400 000 000 de kg de TNT (10,4 megatones).
El 12 de agosto de 1953 la Unión Soviética realiza su pri-
mera prueba con un artefacto termonuclear (su potencia
alcanzó algunos centenares de kilotones).
Las condiciones que eran necesarias para alcanzar la ig-
nición de un reactor de fusión controlado, sin embargo,
no fueron derivadas hasta 1955 por John D. Lawson.[6]

3.1. HISTORIA 15
Los criterios de Lawson definieron las condiciones mí-
nimas necesarias de tiempo, densidad y temperatura que
debía alcanzar el combustible nuclear (núcleos de hidró-
geno) para que la reacción de fusión se mantuviera. Sin
embargo, ya en 1946 se patentó el primer diseño de reac-
tor termonuclear.[7]
En 1951 comenzó el programa de fu-
sión de Estados Unidos, sobre la base del stellarator. En el
mismo año comenzó en la Unión Soviética el desarrollo
del primer Tokamak, dando lugar a sus primeros expe-
rimentos en 1956. Este último diseño logró en 1968 la
primera reacción termonuclear cuasi-estacionaria jamás
conseguida, demostrándose que era el diseño más eficien-
te conseguido hasta la época. ITER, el diseño internacio-
nal que tiene fecha de comienzo de sus operaciones en el
año 2016 y que intentará resolver los problemas existen-
tes para conseguir un reactor de fusión de confinamiento
magnético, utiliza este diseño.
Cápsula de combustible preparada para el reactor de fusión de
confinamiento inercial NIF, rellena de deuterio y tritio.
En 1962 se propuso otra técnica para alcanzar la fusión
basada en el uso de láseres para conseguir una implo-
sión en pequeñas cápsulas llenas de combustible nuclear
(de nuevo núcleos de hidrógeno). Sin embargo hasta la
década de los 70 no se desarrollaron láseres suficiente-
mente potentes. Sus inconvenientes prácticos hicieron de
esta una opción secundaria para alcanzar el objetivo de
un reactor de fusión. Sin embargo, debido a los tratados
internacionales que prohibían la realización de ensayos
nucleares en la atmósfera, esta opción (básicamente mi-
croexplosiones termonucleares) se convirtió en un exce-
lente laboratorio de ensayos para los militares, con lo que
consiguió financiación para su continuación. Así se han
construido el National Ignition Facility (NIF, con inicio
de sus pruebas programadas para 2010) estadounidense
y el Laser Mégajoule francés (LMJ), que persiguen el
mismo objetivo de conseguir un dispositivo que consi-
ga mantener la reacción de fusión a partir de este diseño.
Ninguno de los proyectos de investigación actualmente
en marcha predicen una ganancia de energía significativa,
por lo que está previsto un proyecto posterior que pudiera
dar lugar a los primeros reactores de fusión comerciales
(DEMO para el confinamiento magnético e HiPER para
el confinamiento inercial).
3.1.4 Otros sistemas de energía nuclear
Con la invención de la pila química por Volta en 1800 se
dio lugar a una forma compacta y portátil de generación
de energía. A partir de entonces fue incesante la búsque-
da de sistemas que fueran aún menores y que tuvieran
una mayor capacidad y duración. Este tipo de pilas, con
pocas variaciones, han sido suficientes para muchas apli-
caciones diarias hasta nuestros tiempos. Sin embargo, en
el siglo XX surgieron nuevas necesidades, a causa princi-
palmente de los programas espaciales. Se precisaban en-
tonces sistemas que tuvieran una duración elevada para
consumos eléctricos moderados y un mantenimiento nu-
lo. Surgieron varias soluciones (como los paneles solares
o las células de combustible), pero según se incrementa-
ban las necesidades energéticas y aparecían nuevos pro-
blemas (las placas solares son inútiles en ausencia de luz
solar), se comenzó a estudiar la posibilidad de utilizar la
energía nuclear en estos programas.
A mediados de la década de los 50 comenzaron en
Estados Unidos las primeras investigaciones encamina-
das a estudiar las aplicaciones nucleares en el espacio. De
estas surgieron los primeros prototipos de los generadores
termoeléctricos de radioisótopos (RTG). Estos dispositi-
vos mostraron ser una alternativa sumamente interesante
tanto en las aplicaciones espaciales como en aplicacio-
nes terrestres específicas. En estos artefactos se aprove-
chan las desintegraciones alfa y beta, convirtiendo toda o
gran parte de la energía cinética de las partículas emitidas
por el núcleo en calor. Este calor es después transformado
en electricidad aprovechando el efecto Seebeck mediante
unos termopares, consiguiendo eficiencias aceptables (en-
tre un 5 y un 40 % es lo habitual). Los radioisótopos ha-
bitualmente utilizados son 210
Po, 244
Cm, 238
Pu, 241
Am,
entre otros 30 que se consideraron útiles. Estos dispositi-
vos consiguen capacidades de almacenamiento de energía
4 órdenes de magnitud superiores (10 000 veces mayor)
a las baterías convencionales.
En 1959 se mostró al público el primer generador ató-
mico.[8]
En 1961 se lanzó al espacio el primer RTG, a
bordo del SNAP 3. Esta batería nuclear, que alimentaba
a un satélite de la armada norteamericana con una poten-
cia de 2,7 W, mantuvo su funcionamiento ininterrumpido
durante 15 años.
Estos sistemas se han utilizado y se siguen usando en
programas espaciales muy conocidos (Pioneer, Voyager,
Galileo, Apolo y Ulises entre otros). Así por ejemplo en
1972 y 1973 se lanzaron los Pioneer 10 y 11, convirtién-
dose el primero de ellos en el primer objeto humano de
la historia que abandonaba el sistema solar. Ambos saté-
lites continuaron funcionando hasta 17 años después de
sus lanzamientos.
La misión Ulises (misión conjunta ESA-NASA) se en-
vió en 1990 para estudiar el Sol, siendo la primera vez

RTG del New Horizons (en el centro abajo, en negro), misión no
tripulada a Plutón. La sonda fue lanzada en enero de 2006 y
alcanzará su objetivo en julio de 2015.
que un satélite cruzaba ambos polos solares. Para poder
hacerlo hubo que enviar el satélite en una órbita alrede-
dor de Júpiter. Debido a la duración del RTG que man-
tiene su funcionamiento se prolongó la misión de modo
que se pudiera volver a realizar otro viaje alrededor del
Sol. Aunque pareciera extraño que este satélite no usa-
ra paneles solares en lugar de un RTG, puede entenderse
al comparar sus pesos (un panel de 544 kg generaba la
misma potencia que un RTG de 56). En aquellos años no
existía un cohete que pudiera enviar a su órbita al satélite
con ese peso extra.
Estas baterías no solo proporcionan electricidad, sino que
en algunos casos, el propio calor generado se utiliza para
evitar la congelación de los satélites en viajes en los que el
calor del Sol no es suﬁciente, por ejemplo en viajes fuera
del sistema solar o en misiones a los polos de la Luna.
En 1966 se instaló el primer RTG terrestre en la isla
deshabitada Fairway Rock, permaneciendo en funciona-
miento hasta 1995, momento en el que se desmanteló.
Otros muchos faros situados en zonas inaccesibles cerca-
nas a los polos (sobre todo en la Unión Soviética), utiliza-
ron estos sistemas. Se sabe que la Unión Soviética fabricó
más de 1000 unidades para estos usos.
Una aplicación que se dio a estos sistemas fue su uso co-
mo marcapasos.[9]
Hasta los 70 se usaba para estas apli-
caciones baterías de mercurio-zinc, que tenían una du-
ración de unos 3 años. En esta década se introdujeron
las baterías nucleares para aumentar la longevidad de es-
tos artefactos, posibilitando que un paciente joven tuvie-
ra implantado solo uno de estos artefactos para toda su
vida. En los años 1960, la empresa Medtronic contactó
con Alcatel para diseñar una batería nuclear, implantan-
do el primer marcapasos alimentado con un RTG en un
paciente en 1970 en París. Varios fabricantes construye-
ron sus propios diseños, pero a mediados de esta década
fueron desplazados por las nuevas baterías de litio, que
poseían vidas de unos 10 años (considerado suﬁciente por
los médicos aunque debiera sustituirse varias veces has-
ta la muerte del paciente). A mediados de los años 1980
se detuvo el uso de estos implantes, aunque aún existen
personas que siguen portando este tipo de dispositivos.
3.2 Fundamentos físicos
Representación del periodo de semidesintegración de los núcleos
conocidos. En el eje de abscisas se representa el número de proto-
nes (Z) mientras que en el eje de ordenadas el número de neutro-
nes (N). Los isótopos marcados en rojo son aquellos que pueden
considerarse estables.
Sir James Chadwick descubrió el neutrón en 1932, año
que puede considerarse como el inicio de la física nuclear
moderna.[10]
El modelo de átomo propuesto por Niels Bohr consiste
en un núcleo central compuesto por partículas que con-
centran la mayoría de la masa del átomo (neutrones y
protones), rodeado por varias capas de partículas carga-
das casi sin masa (electrones). Mientras que el tamaño
del átomo resulta ser del orden del angstrom (10−10
m),
el núcleo puede medirse en fermis (10−15
m), o sea, el

3.2. FUNDAMENTOS FÍSICOS 17
núcleo es 100.000 veces menor que el átomo.
Todos los átomos neutros (sin carga eléctrica) poseen el
mismo número de electrones que de protones. Un ele-
mento químico se puede identificar de forma inequívoca
por el número de protones que posee su núcleo; este nú-
mero se llama número atómico (Z). El número de neutro-
nes (N) sin embargo puede variar para un mismo elemen-
to. Para valores bajos de Z ese número tiende a ser muy
parecido al de protones, pero al aumentar Z se necesitan
más neutrones para mantener la estabilidad del núcleo.
A los átomos a los que solo les distingue el número de
neutrones en su núcleo (en definitiva, su masa), se les lla-
ma isótopos de un mismo elemento. La masa atómica de
un isótopo viene dada por A = Z + N u, el número de
protones más el de neutrones (nucleones) que posee en su
núcleo.
Para denominar un isótopo suele utilizarse la letra que
indica el elemento químico, con un superíndice que es la
masa atómica y un subíndice que es el número atómico
(p. ej. el isótopo 238 del uranio se escribiría como 238
92 U
).
3.2.1 El núcleo
Los neutrones y protones que forman los núcleos tienen
una masa aproximada de 1 u, estando el protón carga-
do eléctricamente con carga positiva +1, mientras que el
neutrón no posee carga eléctrica. Teniendo en cuenta úni-
camente la existencia de las fuerzas electromagnética y
gravitatoria, el núcleo sería inestable (ya que las partícu-
las de igual carga se repelerían deshaciendo el núcleo),
haciendo imposible la existencia de la materia. Por este
motivo (ya que es obvio que la materia existe) fue necesa-
rio añadir a los modelos una tercera fuerza: la fuerza fuer-
te (hoy en día fuerza nuclear fuerte residual). Esta fuerza
debía tener como características, entre otras, que era muy
intensa, atractiva a distancias muy cortas (solo en el inte-
rior de los núcleos), siendo repulsiva a distancias más cor-
tas (del tamaño de un nucleón), que era central en cierto
rango de distancias, que dependía del espín y que no de-
pendía del tipo de nucleón (neutrones o protones) sobre
el que actuaba. En 1935, Hideki Yukawa dio una prime-
ra solución a esta nueva fuerza estableciendo la hipótesis
de la existencia de una nueva partícula: el mesón. El más
ligero de los mesones, el pion, es el responsable de la ma-
yor parte del potencial entre nucleones de largo alcance
(1 rfm). El potencial de Yukawa (potencial OPEP) que
describe adecuadamente la interacción para dos partícu-
las de espines s1 y s2 respectivamente, se puede escribir
como:
V (r) =
g2
π(mπc2
)3
3(Mc2)2ℏ2
[
s1s2 + S121 +
3R
r
+
3R2
r2
]
e− r
R
r
R
Otros experimentos que se realizaron sobre los núcleos
indicaron que su forma debía de ser aproximadamente
esférica de radio R = 1, 5 · A1/3
fm, siendo A la masa
atómica, es decir, la suma de neutrones y protones. Esto
exige además que la densidad de los núcleos sea la mis-
ma ( V αR3
αA , es decir el volumen es proporcional a
A. Como la densidad se halla dividiendo la masa por el
volumen ρ = A
V = cte ). Esta característica llevó a la
equiparación de los núcleos con un líquido, y por tanto al
modelo de la gota líquida, fundamental en la comprensión
de la fisión de los núcleos.
U235
U238
Fe56O16
C12
He4
Li6
Li7
He3
H3
H2
H1
Number of nucleons in nucleus
Averagebindingenergypernucleon(MeV)
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
0 30 60 90 120 150 180 210 240 270
Energía de ligadura media por nucleón de los distintos elementos
atómicos en función de su masa atómica.
La masa de un núcleo, sin embargo, no resulta exacta-
mente de la suma de sus nucleones. Tal y como demostró
Albert Einstein, la energía que mantiene unidos a esos nu-
cleones se observa como una diferencia en la masa del nú-
cleo, de forma que esa diferencia viene dada por la ecua-
ción E = m · c2
. Así, pesando los distintos átomos por
una parte, y sus componentes por otra, puede determi-
narse la energía media por nucleón que mantiene unidos
a los diferentes núcleos.
En la gráfica puede contemplarse como los núcleos muy
ligeros poseen menos energía de ligadura que los que son
un poquito más pesados (la parte izquierda de la gráfica).
Esta característica es la base de la liberación de la energía
en la fusión. Y al contrario, en la parte de la derecha se ve
que los muy pesados tienen menor energía de ligadura que
los que son algo más ligeros. Esta es la base de la emisión
de energía por fisión. Como se ve, es mucho mayor la
diferencia en la parte de la izquierda (fusión) que en la de
la derecha (fisión).
3.2.2 Fisión
Fermi, tras el descubrimiento del neutrón, realizó una se-
rie de experimentos en los que bombardeaba distintos nú-
cleos con estas nuevas partículas. En estos experimentos
observó que cuando utilizaba neutrones de energías ba-
jas, en ocasiones el neutrón era absorbido emitiéndose
fotones.
Para averiguar el comportamiento de esta reacción repi-
tió el experimento sistemáticamente en todos los elemen-
tos de la tabla periódica. Así descubrió nuevos elementos

Logarithmicscale(%)
Distribución típica de las masas de los productos de fisión. La
gráfica representa el caso del uranio 235.
radiactivos, pero al llegar al uranio obtuvo resultados dis-
tintos. Lise Meitner, Otto Hahn y Fritz Strassmann con-
siguieron explicar el nuevo fenómeno al suponer que el
núcleo de uranio al capturar el neutrón se escindía en dos
partes de masas aproximadamente iguales. De hecho de-
tectaron bario, de masa aproximadamente la mitad que
la del uranio. Posteriormente se averiguó que esa esci-
sión (o fisión) no se daba en todos los isótopos del uranio,
sino solo en el 235
U. Y más tarde aún, se supo que esa es-
cisión podía dar lugar a muchísimos elementos distintos,
cuya distribución de aparición es muy típica (similar a la
doble joroba de un camello).
En la fisión de un núcleo de uranio, no solo aparecen dos
núcleos más ligeros resultado de la división del de ura-
nio, sino que además se emiten 2 o 3 (en promedio 2,5
en el caso del 235
U) neutrones a una alta velocidad (ener-
gía). Como el uranio es un núcleo pesado no se cumple
la relación N=Z (igual número de protones que de neu-
trones) que sí se cumple para los elementos más ligeros,
por lo que los productos de la fisión poseen un exceso
de neutrones. Este exceso de neutrones hace inestables
(radiactivos) a esos productos de fisión, que alcanzan la
estabilidad al desintegrarse los neutrones excedentes por
desintegración beta generalmente. La fisión del 235
U pue-
de producirse en más de 40 formas diferentes, originán-
dose por tanto más de 80 productos de fisión distintos,
que a su vez se desintegran formando cadenas de desin-
tegración, por lo que finalmente aparecen cerca de 200
elementos a partir de la fisión del uranio.
La energía desprendida en la fisión de cada núcleo de
235
U es en promedio de 200 MeV. Los minerales ex-
plotados para la extracción del uranio suelen poseer con-
tenidos de alrededor de 1 gramo de uranio por kg de
mineral (la pechblenda por ejemplo). Como el conteni-
do de 235
U en el uranio natural es de un 0,7 %, se ob-
tiene que por cada kg de mineral extraído tendríamos
1, 8 · 1019
átomos de 235
U. Si fisionamos todos esos áto-
mos (1 gramo de uranio) obtendríamos una energía li-
Esquema del fenómeno de la fisión del 235
U. Un neutrón de baja
velocidad (térmico) impacta en un núcleo de uranio desestabili-
zándolo. Este se divide en dos partes y además emite una media
de 2.5 neutrones por fisión.
berada de 3, 6 · 1027
eV = 5, 8 · 108
J por gramo. En
comparación, por la combustión de 1 kg de carbón de la
mejor calidad (antracita) se obtiene una energía de unos
4 · 107
J , es decir, se necesitan más de 10 toneladas de
antracita (el tipo de carbón con mayor poder calorífico)
para obtener la misma energía contenida en 1 kg de ura-
nio natural.
La aparición de los 2,5 neutrones por cada fisión posibi-
lita la idea de llevar a cabo una reacción en cadena, si se
logra hacer que de esos 2,5 al menos un neutrón consiga
fisionar un nuevo núcleo de uranio. La idea de la reac-
ción en cadena es habitual en otros procesos químicos.
Los neutrones emitidos por la fisión no son útiles inme-
diatamente, sino que hay que frenarlos (moderarlos) has-
ta una velocidad adecuada. Esto se consigue rodeando los
átomos por otro elemento con un Z pequeño, como por
ejemplo hidrógeno, carbono o litio, material denominado
moderador.
Otros átomos que pueden fisionar con neutrones lentos
son el 233
U o el 239
Pu. Sin embargo también es posible la
fisión con neutrones rápidos (de energías altas), como por
ejemplo el 238
U (140 veces más abundante que el 235
U)
o el 232
Th (400 veces más abundante que el 235
U).

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