Subido porAlberto Hernandez
La energía 2012
La unidad 10 trata sobre la energía. Explica que la energía es la capacidad de producir cambios y existe en diferentes formas como mecánica, eléctrica, química, nuclear, térmica y electromagnética. Además, distingue entre fuentes de energía renovables como la solar, eólica e hidráulica y no renovables como el carbón, petróleo y gas natural. Finalmente, describe las principales características de algunas de estas fuentes energéticas.
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- 1. UNIDAD 10: LAENERGÍA * ¿Qué es la energía? * Las características de la energía * Formas de presentarse la energía * Fuentes y tipos de energía * Fuentes no renovables de energía (I). Carbón y petróleo * Fuentes no renovables de energía (II). Gas natural y uranio * Fuentes renovables de energía (I). Hidráulica * Fuentes renovables de energía (II). Solar y eólica * Fuentes renovables de energía (III). Biomasa, geotérmica y maremotriz * El futuro de la energía
- 2. ¿QUÉ ES LAENERGÍA? Energía: Magnitud física que indica la capacidad de producir cambios en los cuerpos ENERGÍA
- 3. ¿QUÉ ES LAENERGÍA? Energía: Magnitud física que indica la capacidad de producir cambios en los cuerpos Cualquier Su unidad en el sistema propiedad Es internacional es el que se puede medir julio (J) Otras unidades de energía Unidad Símbolo Equivalencia Caloría Cal 4,19 J Kilowatio hora kWh 3 600 000 J
- 4. ¿QUÉ ES LAENERGÍA? SOL ENERGÍA emite llega a la Tierra Sirve para Proporcionar un clima adecuado para la vida y generar fenómenos de los que aprovechamos su energía Hacer funcionar el ciclo del agua Formar materia orgánica por la fotosíntesis
- 5. CARACTERÍSTICAS DE LAENERGÍA Se almacena (pilas, baterías Se transforma y condensadores) Se conserva http://www.youtube.com/watch?v=O0K_4ncsLPY ENERGÍA Se transfiere Se transporta Se degrada
- 6. FORMAS DE PRESENTARSELA ENERGÍA Energ Energía eléctrica ía intern a ica cán Energía té ía me rmica rg Ene ENERGÍA Energía química Ener gía n Energía uclear electromagnética o radiante
- 7. FORMAS DE PRESENTARSELA ENERGÍA = Energía cinética + Energía potencial Energía mecánica Energía cinética (Ec): Es la que tiene un cuerpo que está en movimiento Tienen energía potencial Energía potencial (Ep): Es la que tiene un cuerpo debido a su posición. Es energía almacenada. Disminuye su energía potencial Tiene energía cinética, que va en aumento No tienen energía potencial No tienen energía cinética
- 8. FORMAS DE PRESENTARSELA ENERGÍA Cálculo de la energía mecánica Energía mecánica Energía Energía potencial cinética Ep = m · g · h Ec = ½ · m · v2 m (masa) (kg) m (masa) (kg) g (gravedad terrestre) (10 m/s2) v (velocidad) (m/s) h (altura) (m) Calcula tu energía cinética cuando corres a 3 m/s Calcula tu energía potencial cuando estás a 10 m de altura
- 9. FORMAS DE PRESENTARSELA ENERGÍA Energía eléctrica Aparece cuando partículas cargadas de http://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/energia/animacione electricidad se mueven en una dirección El movimiento ordenado de las cargas es lo que produce la corriente eléctrica - -- Permite el funcionamiento de los
- 10. FORMAS DE PRESENTARSELA ENERGÍA Energía interna Es las que tienen los cuerpos debido al movimiento de las moléculas o átomos que los forman Es importantes en el estudio de los cambios de estado: Aumenta al pasar del estado sólido al líquido y de líquido a gas La energía interna aumenta Estado sólido Estado liquido Estado gaseoso Movimiento de las moléculas o átomos http://www.educarchile.cl/UserFiles/P0024/File/skoool/European_Spanish/ Junior_Cycle_Level_1/chemistry/Change%20of%20State%20-%20Water/SIM_CM.swf
- 11. FORMAS DE PRESENTARSELA ENERGÍA Es la que tienen las ondas de radio, de televisión, las microondas, algunas radiaciones solares,… Energía electromagnética o radiante Se transmiten a través del vacío del espacio a una velocidad de 300.000 km/s, sin degradarse
- 12. FORMAS DE PRESENTARSELA ENERGÍA Energía química Es la que poseen los compuestos químicos Se ponen de manifiesto en las reacciones químicas Glúcidos Reacciones de oxidación (Respiración celular) Pila En reacciones Lípidos químicas En los alimentos
- 13. FORMAS DE PRESENTARSELA ENERGÍA 2 Se produce a partir del núcleo del átomo Ener Se manifiesta en las reacciones nucleares gía n que liberan gran cantidad de energía uclea r Fisión nuclear http://conteni2.educarex.es/mats/14457/contenido/interfaz.swf El núcleo atómico se rompe Energía Centrales nucleares Fusión nuclear Energía Los núcleos atómicos se unen Tipos de reacciones Estrellas nucleares
- 14. FORMAS DE PRESENTARSELA ENERGÍA Energía térmica Se transfiere de un cuerpo que está a más http://www.profes.net/varios/videos_interactivos/index.html temperatura a otro que esta a menos temperatura Se relaciona con la energía cinética del movimiento de átomos y partículas que forman las sustancias Esta energía en transito es lo que llamamos calor CALOR Energía en tránsito Transferencia de energía Movimiento de átomos y moléculas
- 15. LAS FUENTES DEENERGÍA Y SUS TIPOS Fuente de es Todo medio natural o artificial del que energía se puede extraer energía para utilizarla La cantidad de energía disponible de esas fuentes y que el ser humano puede emplear para realizar un trabajo se llama recurso energético Pueden ser El carbón La biomasa La energía NO RENOVABLES hidráulica RENOVABLES No se regeneran a la Se regeneran continuamente escala humana La energía El petróleo La energía El uranio geotérmica Su origen es el flujo continuo Se han formado en solar de energía del Sol procesos geológicos muy lentos El gas natural La energía La energía Reservas limitadas y eólica maremotriz rápido consumo = se No significa que sea agotarán abundante o de explotación poco costosa
- 16. LAS FUENTES DEENERGÍA Y SUS TIPOS Participación de fuentes no renovables y renovables en la producción de energía eléctrica (2005) Petróleo Carbón 8,9 % 28,2 % Fuentes renovables Gas Hidráulica Eólica 26,2 % natural 16,6 % 19,9 % 45,2 % 49,1 % 4% Uranio 1% Solar Biomasa En los últimos años se ha Por el agotamiento de las fuentes no incrementado el uso de energías renovables y a sus efecto procedentes de fuentes renovables perjudiciales para el medio ambiente
- 17. FUENTES NO RENOVABLESDE ENERGÍA (I). CARBÓN Y PETRÓLEO La mayoría de la energía usada en el mundo procede de fuentes no renovables Fáciles de extraer Problemas de contaminación atmosférica Relativamente baratos Incremento del efecto invernadero (emisión de CO2 y otros gases)
- 18. FUENTES NO RENOVABLESDE ENERGÍA (I). CARBÓN Y PETRÓLEO Se formó hace millones de años por http://www.sceyencestudios.com/movies/coalformation.swf 4 acumulación de restos vegetales Carbón El aumento de presión y temperatura transforma la materia vegetal en carbón Turba Hulla Tipos de carbón ito Lign Antra A ac ita
- 19. FUENTES NO RENOVABLESDE ENERGÍA (I). CARBÓN Y PETRÓLEO Combustible, para obtener energía eléctrica en las centrales térmicas Carbón Usos Combustible, para uso doméstico (calefacción, cocina,..) Materia prima, para plásticos, fibras sintéticas y productos farmacéuticos Extracción Minas a cielo abierto Minas subterráneas
- 20. FUENTES NO RENOVABLESDE ENERGÍA (I). CARBÓN Y PETRÓLEO http://recursos.crfptic.es/recursos/ambientech/activitats/castella/ Se formó hace millones de años por acumulación Petróleo energia/energia_6/eng6_2.swf de microorganismos marinos (plancton) Al quedar enterrados por capas de arcillas el aumento de presión y temperatura los transforma en petróleo Fuente de energía más usada en la actualidad Más eficaz que el carbón al tener más poder calorífico
- 21. FUENTES NO RENOVABLESDE ENERGÍA (I). CARBÓN Y PETRÓLEO Petróleo CRUDO Pet role En forma de ros Extracción Se to s transporta duc O leo hasta las Refinerías Se hace una destilación fraccionada de la que se obtienen productos gaseosos Usos: Combustible y (metano, butano,..), líquidos materia prima (gasolina, fuel , queroseno,..) y (fertilizantes, plásticos, sólidos (alquitranes, betunes, pinturas) …)
- 22. FUENTES NO RENOVABLESDE ENERGÍA (II). GAS NATURAL Y URANIO Gas l natura Es una mezcla de gases en el metano (CH4) se encuentra en mayor proporción Su origen es el mismo que el del petróleo (más presión y temperatura) y se encuentran juntos Extracción B uq ues de gas cist er n a Proceso de licuado Gaseoducto Transporte Planta de regasificación Usos: Sustituye al carbón y petróleo, por tener un alto poder En calefacción y cocinas calorífico y combustión limpia Producción de energía eléctrica en las centrales Vehículos (transporte térmica público)
- 23. FUENTES NO RENOVABLESDE ENERGÍA (II). GAS NATURAL Y URANIO Sus átomos son inestables y se fisionan produciendo energía Fisión nuclear Uranio El núcleo atómico se rompe Energía http://www.elpais.com/fotogalerias/popup_animacion.html?xref=20021114elpepusoc_3 El uranio libera energía al 1 romperse La energía calienta agua 2 y genera vapor El vapor mueve una turbina 3 que genera energía eléctrica 1 No emiten 3 contaminante s 2 Generan atmosféricos residuos radiactivos (duran miles de años)
- 24. FUENTES NO RENOVABLESDE ENERGÍA (I). HIDRÁULICA Energía obtenida de fuentes no renovables Inagotable a escala temporal humana Es Limpia, respetuosa con el medio ambiente y con emisiones casi nulas de CO2 y otros contaminantes
- 25. FUENTES NO RENOVABLESDE ENERGÍA (I). HIDRÁULICA u ca áulliica a h drá íía hiidr Energ Energ Centros de consumo 1 Transformador Generador Compuerta El agua en movimiento hace Turbina 2 mover la turbina que se acopla a un generador eléctrico que 2 produce energía eléctrica (Ep 1 El agua se almacena en mínima y Ec máxima) embalses, tiene Ep máxima y Ec mínima
- 26. FUENTES NO RENOVABLESDE ENERGÍA (I). HIDRÁULICA u ca áulliica a h drá íía hiidr Permite el control de las Energ Energ inundaciones y suministra agua para la agricultura No generan residuos, ni V Mantenimiento contaminante E mínimo y coste s N de explotación D T bajo Los embalses inundan E A grandes extensiones del S J terreno produciendo V A erosión, pérdida de suelo, E S reducción de la N biodiversidad T A Se transporta a través J de una costosa red Existe el riesgo de la A rotura de las presas S La cantidad de agua disponible depende del tiempo meteorológico
- 27. Ene FUENTES NO RENOVABLES DE ENERGÍA (II).SOLAR Y EÓLICA r sola gía r Energía solar térmica Se calienta un fluido en los colectores y se usa para Puede ser obtener calefacción y agua caliente o para producir vapor que sirve para generar electricidad Energía solar fotovoltaica Transforma la energía del sol directamente en energía eléctrica en los paneles fotovoltaicos
- 28. Ene FUENTES NO RENOVABLES DE ENERGÍA (II).SOLAR Y EÓLICA r sola gía r Reduce la dependencia de Inconvenientes los combustibles Energía La energía fósiles limpia, no Su disponibilidad eléctrica produce Fuente depende de: la producida no se ruidos, ni inagotable a latitud, las puede almacenar contaminantes escala Mantenimiento estaciones, sucesión humana Para usarla a gran barato, lleva día-noche, escala se necesitan electricidad a nubosidad,… Ventajas grandes extensiones sitios aislados de terreno
- 29. FUENTES NO RENOVABLESDE ENERGÍA (II).SOLAR Y EÓLICA Es la energía cinética del viento Movimiento de masas de aire por diferencias de temperatura entre Energía eólica distintas zonas de la Tierra Se Por la diferente puede Directamente usar insolación del ecuador y los polos Transformada en otras Aerogeneradores: producen energía formas de energía eléctrica a partir de la eólica http://www.energy-spain.com/ assets/flash/energia-eolica.swf
- 30. FUENTES NO RENOVABLESDE ENERGÍA (II).SOLAR Y EÓLICA Energía eólica Palas Anemómetro y veleta Las palas giran por Eje la energía del viento El movimiento se transmite por el eje a un generador El generador al Generador girar produce energía eléctrica y se transfiere a la red Torre
- 31. FUENTES NO RENOVABLESDE ENERGÍA (II).SOLAR Y EÓLICA El vie Se consigue un alto nto no s agota y e rendimiento es gratis Energía eólica res generado No producen residuos Los aero costes de ni contaminantes jos tienen ba nto nym antenimie instalació Reducen la dependencia de combustibles fósiles aleato Es intermite ria, de pende nte y que pu vi Los aerog eneradores ede ca ento pueden ser un mbiar peligro para los animales v oladores licos Los aerog eneradores Los p arques eó es grand producen impa n ecesitan cto terreno visual negativo extens iones de Los aerog eneradores generan fuerte impacto acústico
- 32. FUENTES NO RENOVABLESDE ENERGÍA (III).BIOMASA, GEOTÉRMICA Y MAREMOTRIZ as a iom 3 B Conjunto de materia orgánica de origen animal o vegetal que procede de la transformación natural o artificial de restos de seres vivos Se puede Directamente Por combustión usar Transformada en otro tipo de combustible Cultivo de especies de crecimiento rápido con alto contenido energético Aprovechar residuos de actividades domésticas, agrícolas, ganaderas y forestales Transformando química o biológicamente Cardo Cereales especies vegetales Remolacha en biocombustibles (biodiesel o etanol) Formas de producir biomasa
- 33. FUENTES NO RENOVABLESDE ENERGÍA (III).BIOMASA, GEOTÉRMICA Y MAREMOTRIZ asa B iom Antes de usar la biomasa para producir energía se compacta y seca, para facilitar su manipulación, almacenamiento y secado Una forma de usar la biomasa es producir biogas para producir energía calorífica y eléctrica
- 34. FUENTES NO RENOVABLESDE ENERGÍA (III).BIOMASA, GEOTÉRMICA Y MAREMOTRIZ asa B iom Los b Bajo iocom nto son m bustibles r endimie ico conta mina enos energét sy nte res iduo s comb ustib s que los cos adable Po egr les fó siles En fresco o biod cupan mucho, s difícil manip san residuo as ulación y transporte Si se u des human vida de acti in a el co ste Se elim atamiento tr de su
- 35. FUENTES NO RENOVABLESDE ENERGÍA (III).BIOMASA, GEOTÉRMICA Y MAREMOTRIZ mica Geotér Proviene del calor almacenado en el interior de la Tierra Se Aperturas naturales obtiene de Perforaciones de la superficie Se aprovecha en zonas volcánicas o de aguas termales para calefacción y climatización de piscinas
- 36. FUENTES NO RENOVABLESDE ENERGÍA (III).BIOMASA, GEOTÉRMICA Y MAREMOTRIZ mica Geotér No prod u inagota ce residuos y e ble a es cala hum s In ana co nv en s aja ie nt nt e Ve s La localización de los le re ntab a yacimientos geotérmicos e s es eléctric es difícil y costosa os país ergía l gun ucir en En a prod nto para y ma ntenimie La exp lotación uy costosa rm p uede se
- 37. FUENTES NO RENOVABLESDE ENERGÍA (III).BIOMASA, GEOTÉRMICA Y MAREMOTRIZ Marem otriz Se obtiene del movimiento del agua de mar, principalmente por las mareas FUNCIONAMIENTO DE UNA CENTRAL MAREMOTRIZ Embalse llenándose de agua lleno de agua vaciándose de agua Generador Turbina Marea cerrada Compuerta abierta baja alta
- 38. FUENTES NO RENOVABLESDE ENERGÍA (III).BIOMASA, GEOTÉRMICA Y MAREMOTRIZ Marem otriz Inconvenientes Es una Está limitada a fuente de Puede producir zonas costeras energía alteraciones en con condiciones No produce limpia los ecosistemas idóneas residuos próximos Es Tiene un prácticament bajo e inagotable rendimiento Ventajas Necesita una alta energético tecnología y muy costosa
- 39. EL FUTURO DELA ENERGÍA Situación Efectos medioambientales del uso de la energía energética actual Agotamiento de los recursos no renovables Ne ces ita Desarrollo de tecnologías: Para usar energía de me did fuentes renovables, limpias, respetuosas con el medio as ambiente y de uso no limitado Concienciación ciudadana: Adquirir hábitos de ahorro, mayor eficiencia energética, para un aprovechamiento máximo de la energía con la mínima utilización de recursos
- 40. EL FUTURO DELA ENERGÍA Medidas de ahorro energético Apagar luces sin utilizar y Uso de bombillas de bajo aprovechar la luz natural consumo, duran 8 veces más y consumen un 75% menos Comprobar el aislamiento Apagar del todo los de las ventanas aparatos eléctricos Facilitar el reciclado de papel y vidrio Usar olla a presión,Llenar lavavajillas y ahorra lavadora, usar con energía y aprovecha el calor residual de programas cortos la vitrocerámica Comprar electrodomésticos de clase A Usar transporte público