Este documento trata sobre las fuentes de energía y la sostenibilidad. Explica los diferentes tipos de energía como la química, eléctrica y nuclear, y cómo se transforman unas en otras. También describe el principio de conservación de la energía y cómo la energía se degrada en forma de calor. Finalmente, analiza las fuentes de energía renovables como la solar, eólica e hidráulica, y no renovables como el carbón, petróleo y gas natural, comparando sus ventajas y desventajas.

1. TEMA 5 –
FUENTES DE
ENERGÍA Y
SOSTENIBILIDAD
Por: Sergio Martínez
nº: 17
Curso: 4ºA eso
Asignatura: Física y Química

2. ÍNDICE
• 1. ¿Qué es?, TIPOs Y TRANsFORMAIONes
• 2. eL PRINCIPIO De LA CONseRVACIÓN,
• DeGRADACIÓN De LA eNeRGÍA Y
ReNDIMIeNTO eNeRGéTICO
• 3. FueNTes eNeRGÍA ReNOVABLes Y NO
ReNOVABLes.
• 4. LA CONTAMINACIÓN ATMOsFéRICA.
• 5. eNeRGÍA Y DesARROLLOsOsTeNIBLe.

3. 1.1 ¿Qué es?, TIPOs Y
TRANsFORMAIONes
Definición:
• (en física) la energía es una propiedad de los sistemas materiales que les permite experimentar y producir cambios.
• (en tecnología y economía) recurso natural para extraerlo, trasformarlo y darle uso industrial.
Tipos:
La energía puede ser química (de los alimentos y combustibles), eléctrica (la suministrada por una pila o generador), nuclear
(extraída de por la liberación del núcleo de átomos), térmica (asociada a la Temp. de los cuerpos)... Otras veces hace
referencia a las fuentes que la proporcionan: eólica, solar…
Sin embargo, toda forma presente de energía se puede incluir en dos clases o una combinación de ambas:
-E. cinética: aquella energía que posee un cuerpo al estar en movimiento, definida como el trabajo necesario para acelerar un
cuerpo de masa x desde el reposo hasta la velocidad indicada.
-E. potencial: es la energía que tiene dicho sistema para realizar un trabajo en función exclusivamente de su posición
Transformaciones:
• La energía adopta diversas formas y puede transformarse de unas en otras.
• En todo cambio, físico o químico se produce una transformación energética
• Ejemplos:
- La energía eléctrica se transforma en cinética en un motor eléctrico.
- La energía química en eléctrica en el caso de la pila
- La energía potencial elástica de una pértiga pasa a cinética haciendo subir al saltador.

4. 2.1 eL PRINCIPIO De LA
CONseRVACIÓN
• En cualquier transformación energética, la cantidad total de energía se mantiene constante: la suma de todas las
formas de energía presentes antes del cambio es igual a la suma de las energías que aparecen después de el
cambio, este principio se denomina principio de la conservación de la energía:
- La energía no se crea ni se destruye, se transforma de unas formas en otras. Por ello, la energía total del
universo se mantiene constante.
También podemos deducir el principio de la conservación de la energía mecánica, en él la energía cinemática y
potencial no es constante debido a la intervención de rozamiento y trabajo externo, en caso de su ausencia, sí
permanece constante.

5. 2.2 DeGRADACIÓN De LA
eNeRGÍA Y ReNDIMIeNTO
eNeRGéTICO
• En cualquier transformación o proceso, la cantidad total de energía puesta en juego se conserva, pero no se
conserva su calidad: una parte de la energía inicial se disipa caloríficamente y se convierte en energía térmica, y
no puede ser íntegramente convertida de nuevo en la forma que tenía inicialmente, por lo cuál:
- La degradación de energía es la pérdida de energía útil: la energía se conserva en los cambios, pero tiende a
transformarse en energía térmica, que es menos aprovechable.
• El rendimiento energético, es el cociente entre la energía útil y la suministrada. Expresada en porcentaje.
- Una máquina nunca rinde al 100% porque disipa caloríficamente parte de la e. suministrada.

6. 3.1 INTRODuCCIÓN (FueNTes
ReNOVABLes Y NO ReNOVABLes)
Las fuentes de energía no renovables son aquellas Las fuentes de energía renovables son aquellas cuyas reservas
cuyas reservas se consumen a un ritmo mayor se consumen a un ritmo menos del que son repuestas por la
del que son repuestas por la naturaleza, es el
caso de los combustibles fósiles (carbón, naturales. Las más importantes son el sol, la biomasa y la
petróleo y gas natural) y de los minerales de hidráulica y eólica.
uranio.
Estas no generan ningún tipo de contaminación en su uso pero
Todas ellas generan contaminación, tanto su uso sí en al entorno debido a la instalación de diversos objetos que
como su extracción, ya sea provocando efecto nos permitan explotar estas fuentes.
invernadero, como es el caso del gas natural,
destrozando el entorno para extraerlas o
provocando la destrucción de la capa de ozono.

7. 3.2 eL CARBÓN
• ¿Qué es? : es una roca sedimentaria, formada durante millones de años a partir de residuos vegetales.
• Mayor esplendor: lo alcanzó en la primera revolución industrial (siglo XIX), sustituyó a la madera como
combustible debido a su mayor poder energético (30 000 KJ/kg)
• Tipos según su contenido en carbono: antracita (90%), hulla (75% hasta 90%), lignito (60% al 75%) y turba
(menos del 60%)
• Usos: La antracita y hulla se usan en la industria siderurgia como combustible para máquinas, mientras que los
restantes en centrales térmicas, quemándolos en las calderas.
• Explotación: actualmente es china el mayor explotador con un 36% de participación, seguido por USA e India.
• Extracción: se encuentra bajo tierra, por lo cual su extracción es mediante la construcción de minas.

8. 3.3 el petróleo
• ¿Qué es?: es un aceite mineral que ha producido la naturaleza a
lo largo de millones de años a partir de restos de organismos.
• Mayor esplendor: lo alcanzó a principios del siglo XX, en la
segunda revolución industrial, desplazando al carbón como
combustible debido a su mayor poder energético (40 000 KJ/Kg.),
a la mayor facilidad de extracción, a su uso en motores y a la
ausencia de residuos sólidos.
• Tipos según su composición química: Parafínico (compuesto
por parafina, fluido de color claro con mucho nafta), nafténicos
(formado por naftenos e hidruros aromáticos, genera muchos
residuos), mixto (combinación de los anteriores) y según su
composición por azufre pueden ser dulces (0.5% azufre) y
agrarios (menos del 1%).
• Usos: se usa en la industria (fabricar plásticos, aceros...),
alimentación (colorantes, antioxidantes..), textiles, productos de
limpieza, agricultura (insecticidas), medicina y como combustible.
• Reservas: predominan reservas principalmente en USA y Rusia,
se estima que quedan actualmente 1.467.012.000.000 barriles.
• Extracción: se extrae mediante la perforación del suelo y
recogida mediante un tubo que lo transporta a una refinería de
petróleo.

9. 3.4 GAS NAtUrAl
• ¿Qué es?: una mezcla de hidrocarburos gaseosos, cuyo componente mayoritario es el metano (90%). Lo
encontramos siempre junto a los yacimientos de petróleo.
• Mayor esplendor: desde el día que se descubrió su poder energético (1 m cúbico equivale a 0.9 kg de
petróleo, se sustituyó por el petróleo a pesar que de que actualmente usemos los dos, además es menos
contaminante ya que su combustión genera dióxido de carbono y agua.
• Usos: el gas natural se usa principalmente en la industria y la casas, para ello se han construido redes de
canales que lo conducen asta esos lugares
• Tipos: el gas asociado es el que se encuentra junto al petróleo y el gas no asociado el que se encuentra en
compartimentos subterráneos.
• Extracción: mediante pozos de perforación que luego lo llevan a la superficie por medio de ductos.

10. 3.5 lA eNerGíA NUcleAr por
fiSióN y fUSióN
• Fisión: la fuente de energía principal es un isótopo
de uranio (U-235) utilizado en los reactores
nucleares de fisión en funcionamiento, otro material
es plutonio obtenido a partir de uranio en el reactor.
el uranio natural hay que enriquecerlo de isótopos
para usarlo como combustible. (se enriquece un
3%)
-La fusión convierte agua en vapor, que mueve un
turbina solidaria con un generador eléctrico.
Fusión nuclear: da mas energía que la fisión, los
átomos de deuterio y tritio son la fuente de energía
conocido, ambos son isótopos de del hidrógeno.
Este es un proceso muy común en la naturaleza:
las estrellas generan así su energía, sin embargo
no existen centrales nucleares de fusión, ya que
necesitan Temp. De millones de grados. En caso
de desarrollarse, sería una fuente de energía
inagotable y poco contaminante, así resolveríamos
los problemas energéticos de la humanidad.

11. 3.6 lA BioMASA
• ¿Qué es?: es materia orgánica de origen vegetal o animal. La energía que contiene fue la primera que utilizó el
hombre.
• Tipos: natural (se genera sin intervención humana) o residual (se genera por la intervención humana para uso agrícola
o industrial.
• Aprovechamiento energético:
- Forma directa, como combustible de los residuos agrícolas, ganaderos y forestales
-Transformación de residuos animales en el combustible biogás a través de fermentaciones producidas por
microorganismos.
-Obtención de biocarburantes mediante cultivos de vegetales adecuados (como el bioetanol y biodiesel)
-Quema de residuos urbanos en incineradoras, que pueden calentar agua o producir energía eléctrica.

12. 3.7 el Sol
• ¿Qué es?: la energía solar es la energía radiante que llega directamente del sol. La Tierra recibe cada año del
sol una cantidad de energía 4000 veces mayor que la consumida por la humanidad en ese periodo. Su
aprovechamiento ha requerido unos grandes avances tecnológicos.
• Aprovechamiento:
- Fotovoltaica: Las células fotovoltaicas convierten directamente la energía solar en energética. Se usa, por
ejemplo, en las calculadoras, prescindiendo así de las pilas.
- Térmica de baja temperatura: Se basa en el calentamiento de un fluido en un colector solar. Se aprovecha
para tener agua caliente en edificios.
- Térmica de alta temperatura: Se basa en la concentración de la radiación solar mediante espejos para
calentar un fluido a alta temperatura. La producción de vapor mueve la turbina de un generador eléctrico.
• ¿Cómo captan esa energía?: mediante paneles solares o fotovoltaicos, son módulos con células fotovoltaicas
que absorben la energía de los rayos solares y la transforman.

13. 3.8 hidráUlicA y eólicA
• ¿Qué son?: las fuentes de energía renovable que
más producen debido a su desarrollada tecnología.
La hidráulica usa la fuerza del agua y la eólica la
del viento para generar energía.
• Hidráulica: Es la energía potencial de una masa
de agua embalsada en una presa natural o
artificial. Cuando las compuertas de una presa se
abren para llenar el otro lado de la presa, provocan
una potente corriente que al pasar por la presa
mueve unas turbinas solidarias con un generador
que crea energía.
• Eólica: Es la energía cinética del viento. Antes se
usaba con los molinos de viento para moles trigo y
el la navegación de vela, actualmente se usan
aerogeneradores que provocan un gran impacto en
el entorno, estos al ser movidas sus aspas por el
viento hacen girar a la vez un generador que lleva
la energía cinética a una central donde pasa a ser
energía eléctrica.

14. 3.9 otrAS fUeNteS
• Introducción.: A pesar de se escasa contribución a
la producción energética global, pueden ser muy
importantes.
• Energía geotérmica:
- ¿Qué es?: la energía térmica del subsuelo.
- Forma de obtener energía: Cuando los focos
calientes están a poca profundidad, se inyecta agua
fría para generar vapor y mover turbinas que dan
lugar a energía eléctrica.
• La energía del mar:
- Tipos:
.Maremotriz: la energía potencial que adquiere el agua
marina al subir y bajar la marea.
.Undimotriz: la del movimiento de las olas.
.La de las corrientes: la energía cinética de las corrientes
marinas.
.Maremotérmica: se debe a las diferentes temperaturas
entre aguas superficiales y profundas.

15. 3.10 ventajas y desventajas
NO RENOVABLES: RENOVABLES:
Ventajas:
Ventajas:
-Reservas prácticamente inagotables.
- La energía procedente de las fuentes es barata y - Impacto ambiental más reducido que las no
fácil de obtener. renovables.
- La tecnología requerida para el aprovechamiento
de la energía está muy desarrollado. - Carácter autóctono: energía producida cerca de
donde se consume.
Desventajas:
- Su uso favorece el desarrollo de la tecnología
necesaria para su aprovechamiento.
- Reservar limitadas.
- La combustión del carbón y el petróleo libera a la -Desventajas:
atmósfera gases que contribuyen a la lluvia ácida.
- Las emisiones de dióxido de carbono provocan el -Conocimientos y tecnología necesarios para su uso
efecto invernadero. están poco desarrollados, generación de energía
- Los reactores nucleares de fisión producen reducida.
residuos radiactivos de larga duración y difíciles
de almacenar. - Es mucho mas cara que la energía no renovable.
- La producción de eólica o la hidráulica depende de
condiciones meteorológicas.

16. 4. La contaminación atmosférica
y sustancias contaminantes.
• Es la presencia en el aire de sustancias gaseosas, líquidas o sólidas, perjudiciales para las personas, el resto de
seres vivos y el entorno
• Las sustancias contaminantes pueden tener origen natural, como las erupciones volcánicas, o artificial, debido a
la actividad humana.
Así , la quema de combustibles fósiles en coches, centrales, industrias… arroja a la atmosfera gases
contaminantes: dióxido de azufre, óxidos de nitrógeno, monóxido de carbono etc.
EFECTOS DE ESTAS SUSTANCIAS:
- Óxidos de azufre y nitrógeno: irritación en ojos y nariz, afecciones al aparto respiratorio, retraso en el crecimiento
de plantas y corrosión de metales. También producen lluvia ácida.
- Monóxido de carbono: es muy tóxico y altas concentraciones pueden causar la muerte.
- Ozono en la troposfera: irritaciones en las mucosas y afectación pulmonar.
- Dióxido de carbono: no contamina ni produce daños pero ayuda al efecto invernadero.

17. 4.1 La LLuvia Ácida.
• Los óxidos de azufre reaccionan con el vapor de agua en las capas altas de la atmósfera produciendo ácido
sulfúrico; de igual forma, los óxidos de nitrógeno producen ácido nítrico. Cuando estos dos ácidos se mezclan
con el vapor de agua, precipitan en forma de lluvia.
• EFECTOS:
- Alteración del crecimiento de las plantas.
- Incremento de la acidez del suelo y aguas.
- Disuelve metales tóxicos que luego pasan desde el agua de lagos y ríos a la cadena alimentaria.
- Deterioro de monumentos construidos con piedra caliza.

18. 4.2 eL efecto invernadero.
• Gases que lo generan: Dióxido de carbono y metano (en menor medida).
• ¿Qué es?: Fenómeno por el que determinados gases retienen parte de la energía que el suelo emite al haber
sido calentado por la radiación solar.
• ¿Cómo surge?: El actual equilibrio entre energía absorbida y radiada mantiene la Temp. De la Tierra a 15
grados. La concentración de los GEI (gases que estimula el efecto invernadero) se ha mantenido constante en
los últimos dos mil años. Sin embargo la humanidad ha incrementado la emisión de gases a la atmósfera, lo que
produce el aumento de la temperatura media. Es un fenómeno atmosférico natural que permite mantener una
temperatura agradable en el planeta, al retener parte de la energía el Sol, el aumento de estos gases lo provoca.
• Efectos:
- Aumento de precipitaciones en zonas húmedas.
- Aridez en zonas secas.
- Fusión de hielos polares provocando la inundación de zonas costeras.

19. 4.3 eL deterioro de La
capa de ozono.
El ozono de la estratosfera absorbe el 90% de radiación
ultravioleta que llega a la Tierra procedente del Sol y nos
protege de sus efectos perjudiciales.
Los gases CFC (clorofluorocarbonos), empleados en
aerosoles y en circuitos de refrigeración, reaccionan con
el ozono destruyendo sus moléculas. La disminución de
la capa de ozono origina un aumento de la radiación
ultravioleta nociva que llega a la superficie terrestre.
En los Polos, esta disminución de concentración de ozono se
incrementa cada primavera por motivos meteorológicos,
creando agujeros de ozono, un lugar donde el ozono es
reducido anormalmente.
Los efectos de ellos pueden muy
perjudiciales como cáncer de piel, lesiones
en ojos y deterioro del sistema inmunológico.
También daña gravemente los ecosistemas,
sobretodo los acuáticos.
Actualmente las últimas mediciones parecen
indicar que el agujero de ozono se
recuperará levemente, aunque hasta 2025
no habrá datos significativos de ello.

20. 5 energía y desarroLLo sostenibLe, eL
probLema energético
• Causas que contribuyen a la carencia energética:
- DEGRADACIÓN DE LA ENERGÍA: - AGOTAMIENTO DE LAS FUENTES DE ENERGÍA:
Es origen físico del problema energético. Se consume a un ritmo mayor del que es repuesto por la
La energía transferida íntegramente por calor no naturaleza. Por ello esas fuentes de energía se agotaran
puede transformarse en otras formas. Debido a
ello, la energía disponible en cada momento va
perdiendo calidad y es necesario extraer nuevas
cantidades de energía.
LA DEMANDA CRECIENTE DE
ENERGÍA:
Las reservas energéticas se consumen cada vez
a un ritmo mayor. Además dichas reservas se
encuentran solo en cierto países, por ello el
precio varía de un lugar a otro según el interés
sociopolítico. Esto ha creado crisis energéticas
con repercusiones en la economía de países.

21. 5.1 energía y medioambiente
• El actual modelo de desarrollo económico, basado en el uso de los combustibles fósiles y la energía nuclear, ha
tenido efectos medioambientales negativos. La contaminación de la atmosfera , agua y suelo no conoce fronteras
Entre los efectos negativos destacan los
explicados en anteriores diapositivas.
(efecto invernadero, lluvia ácida,
agujeros en la capa de ozono…)
• Por ellos, el uso generalizado de la energía debe ser compatible con hábitos de consumo que reduzcan el impacto
ambiental.
• - La triple R : REDUCIR, RECICLAR Y REUTILIZAR.
• - El ahorro energético.
• - Aprovechamiento de fuentes de energía menos contaminantes.

22. 5.2 energía y desarrollo
sostenible
• Un crecimiento económico incontrolado acarrea grandes perjuicios medioambientales y el agotamiento de
muchas fuentes. Un equilibrio entre el desarrollo económico y el medioambiente exige:
SOSTENIBILIDAD AMBIENTAL. SOSTENIBILIDAD SOCIAL
La actuación humana sobre el medio La organización de la sociedad debe respetar el medio
natural debe ser compatible con su ambiente y asegurar una distribución equilibrada de los
recuperación al mismo ritmo, recursos energéticos.
conservando la biodiversidad y
ecosistemas. Los recursos naturales
no pueden extraerse a un ritmo mayor
que el de su reposición. Se impone el
principio de la precaución, no se
deben realizar act. Productivas hasta
que no se demuestre que son
dañinas.
SOSTENIBILIDAD ECONÓMICA
Las actuaciones humanas sobre el entorno
deben ser económicamente rentables y viables.

23. 5.3 medidas para una utilización
sostenible de la energía y contribución
de la ciencia.
MEDIDAS
-AHORRO DE ENERGÍA: es cara y escasa por tanto adopta medidas
de ahorro tanto colectivas como individuales. Utiliza la energía
mínima que necesites y no la gastes en cosas innecesarias.
-DIVERSIFICACIÓN DE LAS FUENTES DE ENERGÍA: para obtener la
energía primaria de distintas fuentes y tener un uso equilibrado.
-IMPULSO DE ENERGÍAS RENOVBLES: favoreces el desarrollo
tecnológico y respetan más el medio ambiente.
-DESARROLLO DE ENERGÍAS AUTÓCTONAS: más cercanas al
consumidor y disminuyen la dependencia energética del exterior.
CONTRIBUCIÓN DE LA CIENCIA
-DESARROLLO DE NUEVAS ENERGÍAS: como el hidrógeno y la
fusión nuclear.
-MEJORA DE LAS TECNOLOGÍAS DE PRODUCCIÓN DE LA
ENERGÍA: los avances tecnológicos y científicos en los distintos
campos de la energía.
-DESARROLLO DE MÉTODOS DE AHORRO: mediante el diseño de
procedimientos y aparatos que optimizan el uso de energía, como
las bombillas de bajo consumo.
-DISMINUCIÓN DEL IMPACTO AMBIENTAL: como las investigaciones
para capturar y almacenar dióxido de carbono emitido y acabar con
el efecto invernadero.

24. BIBLIOGRAFÍA
libro de Física y Química 4º eso
WWW.WiKipedia.com
imÁgenes de google

25. Fin