ENERGÍA QUÍMICA | Concepto, detalles técnicos y funcionamiento

Otra de las formas en que se manifiesta la energía es a través de la energía química. Esta clase de energía está presente siempre en la materia y se manifiesta cuando existe una modificación de la misma. Se pueden encontrar muchos ejemplos que demuestran la existencia de las reacciones químicas en la materia y la forma en cómo estas la transforman.

El ser humano ha usado siempre las reacciones químicas para la producción de energía. Desde las formas más rudimentarias, como la combustión de carbón o madera, hasta las más complejas, como las que se dan en motores de aviones o de naves espaciales.

Qué es la energía química?

La energía química es otra manera en que la energía es transformada. Se encuentra adentro de los cuerpos u objetos y se hace evidente cuando halla una alteración significativa de la materia. Resumidamente, se puede definir como la energía que se produce debido a las reacciones químicas.

Estos procesos químicos desprenden calor en la reacción. Incluso pueden desarrollar algún movimiento o un trabajo debido a la violencia que manifiestan las reacciones químicas. Así, esta energía trasforma siempre la materia donde se hallaba contenida.

Actualmente, la energía química permite que los autos se muevan, así como los aviones buques y cualquier otra máquina. Otro de los procesos que implican una reacción química es la combustión de hidrocarburos y biocombustibles.

Como funciona la energía química?

El funcionamiento de esta energía viene dado por reacciones químicas que se acompañan, ya sea de un desprendimiento o de una absorción de energía. Intervienen átomos y moléculas, hay una reorganización de electrones y protones para producir cargas eléctricas.

La energía que se desprende o se absorbe puede adoptar la forma de energía eléctrica, luminosa, mecánica, etc., pero la forma más común es a través del calor. Estas reacciones químicas se pueden clasificar como exotérmicas o endotérmicas, de acuerdo a si hubo liberación o absorción de calor, respectivamente.

Por otro lado, el calor que se intercambia se conoce como calor de reacción y su valor es específico para cada reacción. Toda la materia posee energía química almacenada, conocida como contenido energético. Siempre la energía química transforma o cambia la materia donde se encontraba cinética.

Características de la energía química

  • Está contenida en la materia.
  • Cuando ocurre una reacción química hay una transformación de la materia en otro compuesto nuevo.
  • Puede haber liberación o absorción de calor.
  • Es una reacción que ocurre entre los átomos que componen la materia.
  • Los enlaces entre átomos se rompen y se rehacen en sustancias nuevas.
  • Si no ocurre reacción química, no se desprende ni se absorbe la energía química.

Ejemplos de energía química

A continuación se encuentran algunos ejemplos de energía química, cada uno manifestando transformación de la materia a causa del proceso químico.

  • Fotosíntesis: Las plantas toman energía a partir de las reacciones químicas que ocurren dentro de ellas. Participan el sol, el CO2, enzimas y sustancias orgánicas que obtienen oxígeno y energía. Esta energía es el resultado de la reacción química contenida dentro de las moléculas de las sustancias que actúan. La planta libera esta energía para su beneficio y ara su vital mantenimiento.
  • Respiración: Parecido al ejemplo anterior, los animales emplean oxígeno y glucosa. Para que el ciclo se mantenga es necesario liberar agua, CO2 y se obtiene la energía. Por medio de este proceso químico el reino animal se mantiene con vida, incluyendo a los seres humanos.
  • Combustión: Al encender el motor de un vehículo, el hidrocarburo que se usa como combustible se somete a una secuencia de igniciones y detonaciones controladas que permite que haya movimiento. El combustible almacena la energía en los átomos de carbono y de hidrógeno. Una vez que se rompen, son transformados en distintos compuestos y se libera energía.
  • Descomposición: Las bacterias, hongos y microorganismos que toman la materia orgánica descompuesta como alimento obtienen la energía requerida para la fermentación de almidones y azúcares. De esta reacción química se obtienen alcoholes o cualquier otro producto generado por el rompimiento de las moléculas orgánicas.
  • Baterías y pilas: Las baterías que tanto se usan en controles, celulares o automóviles poseen ácidos y metales que causan una reacción química controlada. El resultado es una cantidad de electricidad aprovechable inmediatamente.
  • Energía nuclear: A pesar de ser una rama completamente aparte y una forma de energía como tal, puede decirse que forma parte de la energía química. El origen de las reacciones nucleares está en una serie de reacciones en cadena ocasionadas por el hombre. Esto ocurre en elementos manipulados en el laboratorio, como el Uranio y el Hidrógeno. Estos son forzados químicamente para que se fisionen o fusionen los átomos, liberando enormes cantidades de energía.

ENERGÍA TÉRMICA | Concepto, detalles técnicos y funcionamiento

La energía térmica se conoce también como energía calórica o calorífica y se manifiesta a través del calor. Puede medirse en Julios, como suele hacerse con otras clases de energía, o expresarse en calorías.

Una caloría equivale a 4,18 Julios y es la cantidad de calor necesaria para aumentar en un grado (+1 ºC) la temperatura de un gramo de agua.

La energía calorífica tiene relación estrecha con la temperatura de un cuerpo o un sistema y con la energía cinética que acumulan las partículas involucradas.

Qué es la energía térmica?

Puede definirse la energía térmica como aquella que libera un sistema en forma de calor. Esta pasa desde un cuerpo más caliente a otro que posea menos calor. Es la manifestación de la energía que posee un sistema internamente, la cual es una forma de energía cinética acumulada.

Tiene relación directa con la temperatura que exhibe el sistema. De manera que, mientras más calor se introduzca, mayor es la temperatura hasta que se alcance una modificación de fase. En el caso del agua en estado líquido, hasta que pase a estado gaseoso en forma de vapor. La energía calórica se puede transformar en energía mecánica o energía eléctrica.

Como funciona la energía térmica?

La energía calorífica es la expresión de la energía interna de un cuerpo y afecta el movimiento de las partículas que lo conforman. A medida que un cuerpo gana calor, el movimiento interno de las partículas aumenta y se hacen más inestables. Lo contrario también ocurre: Cuando el cuerpo pierde calor, las partículas se irán deteniendo de forma progresiva hasta estabilizarse.
Esta clase de energía se transmite de un cuerpo a otro o un sistema a otro de tres formas:

  • Radiación: En este caso el calor es desplazado en forma de ondas electromagnéticas. Ejemplo de esto es la energía solar. También ocurre cuando se enciende la calefacción: El aire es irradiado con calor y sube la temperatura.
  • Conducción: Esto es cuando un cuerpo más caliente se pone en contacto con uno frío o con menos calor. De esta forma el calor se transmite y las temperaturas se equiparan. Esto no puede ocurrir cuando la temperatura inicial es la misma.
  • Convección: Es el desplazamiento de partículas que están calientes en un medio que se encuentra más frío. Esto sucede con el viento: El aire que se mueve conteniendo partículas calientes hacen que se perciba como aire caliente.

Cómo se obtiene la energía térmica?

Se puede obtener de la naturaleza, del Sol, por reacción exotérmica como la combustión, etc. Las reacciones nucleares también emiten calor, puede ser por fisión (división nuclear) o fusión (unión de núcleos). Otra forma de obtener calor es a través del efecto Joule, el cual es un fenómeno que ocurre cuando circula corriente eléctrica en un conductor. Parte de la energía de movimiento de los electrones se transforma en calor por el choque que tiene con los átomos del material conductor.

Por otra parte, también se puede aprovechar la energía calórica directamente de la naturaleza, como ocurre con la energía geotérmica, que implica aprovechar el calor que está dentro de la tierra. La energía fotovoltaica es otra energía térmica aprovechable directamente de los rayos del sol.

Características de la energía térmica

  • Es una manifestación de la energía interna de los cuerpos o sistemas.
  • Se puede transmitir de un cuerpo a otro o un sistema a otro.
  • A medida que el calor se incrementa, la temperatura del cuerpo se eleva.
  • Puede obtenerse de diversas fuentes.
  • Tiene la capacidad de convertirse en otras clases de energía.

Ejemplos de energía térmica

  • Hervir el agua: Cuando se introduce calor proveniente de una llama hacia un recipiente con agua, se eleva la temperatura al aumentar la energía interna del sistema. Esto hace que el agua cambie de fase (se evapore). Lo mismo sucede si está en estado sólido (hielo), pues al extraerlo del congelador, el calor que hay en el ambiente irradia el hielo hasta que se convierte nuevamente en líquido.
  • Chimeneas: En una chimenea ocurre constantemente una reacción de combustión de una materia orgánica: la leña. De esta forma la energía calorífica del fuego irradia la habitación manteniendo la casa caliente.
  • Calentadores: Mantienen el agua a una temperatura agradable. Los eléctricos trabajan con un grupo de resistencia de metal que hace una trasformación de energía eléctrica en térmica, aumentando la temperatura del agua hasta el nivel deseado.
  • El Sol: La fuente más grande de energía térmica es el Sol, el cual está en constante combustión, irradiando cantidades enormes de calor luz. Los seres vivos aprovechan de esta fuente de energía, por ejemplo, al exponerse a la luz del Sol para calentarse.
  • Reacciones atómicas: Las bombas atómicas y las reacciones nucleares en general desencadenan una serie de reacciones atómicas en cadena que generan cantidades grandes de calor.
  • Termos caseros: Un termo casero lleno de té caliente nos permite ver la energía térmica que irradia (al tocarlo con la mano) o la que conserva (cuando se toma una taza de té). El termo reduce la radiación calórica y conserva la temperatura del fluido.
  • Hornos de cocción: Los hornos de cocción actúan concentrando la energía térmica e incrementando la temperatura consecuentemente. La energía proviene de combustión de gas natural o por resistencia, en el caso de los hornos eléctricos. El resultado: Los alimentos cambian (se cocinan) por efecto del calor.

ENERGÍA MECÁNICA | Concepto, detalles técnicos y funcionamiento

Según la ley de la conservación de la energía, esta no se crea ni se destruye, solo se transforma. La energía mecánica es una clase de energía compuesta por otras y es la que permite a un cuerpo hacer una labor o esfuerzo específico.

Para que se genere energía mecánica es necesario que intervengan la energía cinética, la energía potencial y la fuerza. Esta energía se puede apreciar en todo aspecto de la vida diaria.

Qué es la energía mecánica?

La energía mecánica es la que presenta un cuerpo en función de su movimiento y localización con respeto a otro cuerpo. Puede definirse a la energía mecánica como la capacidad que tienen los objetos con masa de llevar a cabo un esfuerzo o labor. Esta energía se mantiene constante gracias a la acción de las fuerzas conservativas que trabajan en los elementos involucrados.

Como funciona la energía mecánica?

Básicamente, la energía mecánica se compone de dos clases de fuerzas: La que presenta la energía cinética y la que es incorporada por la energía potencial, que puede ser gravitacional o elástica.

La energía potencial gravitacional se encuentra en cualquier objeto que esté en reposo y es una clase de energía porque todo cuerpo en reposo tiene capacidad para moverse. La energía potencial también puede ser elástica. Esta se refiere a la capacidad que tiene un cuerpo de forma intrínseca de perder o de recuperar la forma original como resultado de un estímulo externo.

Por otro lado, la energía cinética es la que en concreto manifiesta el movimiento. Esta se condiciona por la velocidad y por la masa del objeto en cuestión. Cualquier cuerpo que se mueva y haga un trabajo, necesita que una fuerza lo influya. El tiempo que la fuerza esté sobre el cuerpo afectará la velocidad que el objeto alcance. Mientras mayor sea el tiempo, mayor la velocidad.

Es la fuerza lo que permite que el movimiento se active o incluso lo detenga. Esta puede ser de distintas clases: Elástica, de gravedad, fricción, etc. A través de la fuerza se expresa la capacidad que poseen los objetos con masa de hacer algún tipo de trabajo.

Características de la energía mecánica

  • La energía mecánica es una de las formas de energía que tienen los cuerpos con capacidad de realizar movimientos en otros cuerpos.
  • Implica la acción de dos clases de energía, de acuerdo a la condición o estado que el cuerpo se encuentre. Estas energías son: Potencial y cinética.
  • La energía cinética y la potencial se relacionan entre sí. Cuando un cuerpo se encuentra en reposo, la energía potencial es máxima y la cinética es cero.
  • La energía mecánica es el resultado de la suma de la energía potencial y la cinética.

Para qué sirve la energía mecánica?

Esta se emplea para realizar innumerables trabajos, ya sean de tipo logístico o industrial. Mientras haya movimiento, la energía mecánica estará presente. Además, es le principio regulador de otras clases de energía, tales como:

Energía eólica.

Ejemplos de la energía mecánica

Para comprender mejor el funcionamiento de la energía mecánica es importante visualizarla en acción. Presta atención a estos ejemplos:

  • El funcionamiento de una represa: Cuando esta deja caer el agua, la energía potencial (la que posee el agua almacenada en reposo) se transforma en energía cinética (de movimiento). La suma de estas dos es lo que se conoce como energía mecánica. Esta es la que logra mover las aspas de la turbina para que gire y luego se transforme en energía eléctrica.
  • El mecanismo de cuerda: El resorte es el que libera la energía cinética, la cual permite hacer diferentes trabajos, como movilizar un auto de juguete.
  • Cuando te deslizas por un tobogán: En este caso, la energía potencial de gravedad acumulada en el cuerpo es convertida en energía cinética a medida que se resbala por la superficie hacia abajo.
  • Llevar un mueble de un lugar a otro: Para movilizar un objeto pesado se debe aplicar la fuerza y vencer la fuerza de roce. De esta forma se transmite la energía cinética de la persona al mueble y este se moverá junto con ella.

ENERGÍA CINÉTICA | Concepto, detalles técnicos y funcionamiento

La energía es la capacidad que posee un cuerpo de modificar el mundo que está a su alrededor. La unidad en que se mide la energía es el Julio (Jule).

Con solo moverse, los cuerpos pueden transformar el entorno. Cuando nos movemos, es posible transportar objetos, chocar con ellos, romperlos, etc. La cinética permite al objeto moverse y puede transferirse y transformarse en otras clases de energía.

Qué es la energía cinética?

La energía cinética es la que posee un cuerpo gracias a su movimiento. Es definida en física como el trabajo requerido para que un cuerpo acelere y pase de reposo a una velocidad específica. Cuando el cuerpo consigue esta energía, se mantiene a menos que su velocidad cambie. Para que el cuerpo vuelva al estado de reposo es necesario un trabajo negativo con la misma magnitud que la energía cinética para frenarlo.

Como funciona la energía cinética?

Cuando un cuerpo se encuentra en movimiento es porque posee energía cinética. Si este choca con otro objeto puede transferirle dicha energía, por esta razón el segundo objeto también se moverá. Para que un cuerpo adquiera la energía de movimiento o cinética, se debe aplicar un trabajo o fuerza sobre él.

Mientras mayor sea el tiempo en que actúe la fuerza, la velocidad que alcance el objeto en movimiento y su energía cinética será mayor. La masa también tiene relación con la energía de movimiento. Mientras más masa tenga el cuerpo, la energía cinética aumenta. Se puede transformar en calor fácilmente o en otras clases de energía.

Características de la energía cinética

  • Es una de las manifestaciones de la energía.
  • Es transferible de un cuerpo a otro.
  • Se puede transformar en otras clases de energía; por ejemplo, en energía calorífica.
  • Hay que aplicar fuerza para comenzar el movimiento.
  • Depende de la velocidad y la masa del cuerpo.

Relación de la energía cinética con la energía potencial

La suma de la energía cinética con la energía potencial resulta en energía mecánica (energía que relaciona la posición de los cuerpos con su movimiento). La cinética, como ya se ha mencionado, se refiere al movimiento; mientras que la segunda se refiere a la cantidad de energía acumulada adentro del cuerpo en reposo.

De manera que la energía potencial dependerá de la posición que tenga el objeto o el sistema con respecto al campo de fuerzas que está a su alrededor. La energía cinética depende de los movimientos que el objeto emprenda.

Ejemplos de energía cinética

Para comprender cómo se genera y actúa la energía cinética mencionaremos algunos ejemplos:

  • Lanzar una pelota al aire: Para arrojar una pelota es necesario imprimir fuerza sobre ella. Cuando lo hacemos, esta adquiere energía cinética. Para detenerla será necesario que otra persona, al atajarla, compense con un trabajo de similar magnitud.
  • El movimiento de un vagón en una montaña rusa: Este es uno de los ejemplos más clásicos sobre movimiento. El vagón que está en la cima posee energía potencia (de reserva). A medida que empieza a caer, la masa y la velocidad le imprimen energía cinética creciente. La energía aumentará si el vagón está lleno, ya que la masa será mayor.
  • Derribar un cuerpo al suelo: Si se corre hacia un objeto chocando con él, la energía de movimiento que se gana al correr vence la inercia del cuerpo y este es derribado. Al caer los dos cuerpos, suman la energía cinética conjunta y será el suelo quien detenga el movimiento finalmente.

BIOMASA | Concepto, características y aplicaciones

El uso de biomasa como combustible es una forma de producir energía más económica, renovable y que genera menos emisiones al medio ambiente por la forma en que se procesa o combustiona. Colabora manteniendo los bosques más limpios, lo que hace que disminuyan los incendios forestales.

En el panorama energético, la biomasa se ha convertido en un combustible de referencia, incluso alcanzando el mismo peldaño que ocupan las energías solar y eólica. Aunque da la apariencia de que es de origen reciente, la realidad es que la utilización de la biomasa es antigua, en especial en su forma más sencilla: La madera.

Qué es la biomasa?

Es un conjunto de elementos de materia orgánica que puede utilizarse como fuente de energía. Se caracteriza por ser heterogénea y puede provenir de desechos agrícolas (cáscaras de los frutos secos, remanentes de la poda de vides, huesos de aceituna, etc.) o restos de madera (aserrín o pellets). El proceso de formación de esta clase de biocombustible puede ser espontáneo o provocado.

Como funciona la biomasa?

Para obtener la energía a partir de biomasa se pueden usar dos clases de procesos:

  • Térmicos: Que incluyen la combustión, gasificación y pirólisis.
  • Bioquímicos: Abarcan la digestión anaerobia y la fermentación alcohólica.

Combustión

Es un proceso térmico oxidativo en donde se origina calor derivado de la combustión total de la biomasa en presencia de oxígeno. Es lo que tradicionalmente se conoce como quemar algún producto. En esta reacción se libera dióxido de carbono, cenizas, vapor de agua y calor. La biomasa con forma de pellets, astillas o productos compactados son quemados en calderas, obteniendo al energía calórica.

Gasificación

Es un proceso de combustión parcial donde hay poca cantidad de oxígeno. Estas condiciones producen elementos gaseosos que almacenan la mayor cantidad de energía que contenía la biomasa previamente. Estos biogases se pueden usar en motores de combustión interna en distintas calidades: Gas pobre o de síntesis.

Pirólisis

Puede definirse como una combustión donde el oxígeno está ausente. Requiere de una aportación de energía grande, la cual se obtiene de la biomasa en sí misma. Con este procedimiento se obtienen hidrocarburos gaseosos, óxidos de carbono compuestos hidrogenados, cenizas, alquitranes, etc.

Procesos bioquímicos

La biomasa puede obtenerse en la segunda fase de tratamientos de generación. Gran parte de los remanentes sólidos urbanos, las fracciones orgánicas y residuos de las plantas de tratamiento de agua son sometidos a metanizacion. Se emplea digestión anaerobia (libre de aire) para obtener gases con alto contenido de metano que se usan en motores de combustión.
Por otro lado, otros subproductos, cultivos y residuos son sometidos a fermentación alcohólica, obteniéndose etanol que, al mezclarlo con gasolina, forma un famoso biocombustible.

Características de la biomasa

  • Es un producto que proviene de la naturaleza.
  • Se trata de una energía renovable.
  • Es una de las energías limpias porque la emisión de gases es menor.
  • La producción puede ser controlada por el hombre.

Tipos de biomasa

De acuerdo a la función, el origen y las aplicaciones que se le da, existen varios tipos.

  • Residuos forestales: Proceden del tratamiento y aprovechamiento de componentes forestales. Se obtiene luego de cortar, sacar y transportar, es decir, después del proceso de mantenimiento de las plantaciones de arboledas.
  • Residuos agrícolas leñosos: Son los por que proceden de la poda y el tratamiento de árboles frutales, olivos y viñedos. Es un elemento estacional que se obtiene únicamente en algunas épocas del año.
  • Residuos agrícolas herbáceos: Incluidos los cañotes de maíz y las pajas de cereal. Se utilizan mucho en las plantas grandes de generación de electricidad. Requieren de una cuidada logística para su obtención.
  • Residuos de industrias forestales y agrícolas: Se trata de residuos que se generan en la primera y segunda etapa de transformación de la madera y las industrias de conservas, envasado de frutos secos o las almazaras.
  • Cultivos energéticos: Son cultivos que se destinan primordialmente para producir materiales que se aprovecharán energéticamente. Requieren una planificación adecuada para delimitar bien los cultivos que se usarán en la producción de energía y los que se enfocan para el consumo de humanos y animales. Por lo general, se presentan de forma procesada, pellets, astillas o briquetas compactadas. Se emplean mucho para obtener energía calorífica al quemarlos en caleras. Para la obtención de electricidad se usan generadores eléctricos que se acoplan al mecanismo.

Ventajas de la biomasa

  • Es una fuente de energía renovable.
  • Puede producirse localmente, lo que deriva en ahorro en transporte y almacenamiento.
  • Disminuye la cantidad de gas emitido hacia la atmósfera.
  • Permite disminuir la dependencia al petróleo.
  • Es de gran ayuda en países que no tienen yacimientos de petróleo.
  • El etanol al que se le adiciona a la gasolina mejora el octanaje y permite descontaminar las ciudades al reducir la emisión de gases que provocan el efecto invernadero.

Capacidad de producción al usar biomasa como combustible

La AIE o Agencia Internacional de la Energía ha venido desarrollando proyectos relacionados con biocombustibles por medio de la división Bioenergy. Esta agencia calcula que hasta un 10% de la energía mundial primaria proviene de recursos relacionados con esta fuente de energía. Esto incluye biocombustibles líquidos y el biogas.

La mayor parte de este estimado pertenece a países en desarrollo o países pobres, lugares en donde es la materia prima que más se utiliza para producir energía. Según algunos cálculos del Fondo de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura, ciertos países pobres obtienen hasta el 90% de la energía a partir de leña o cualquier otro biocombustible.

A parte de estos usos, existen plantas eléctricas que extraen energía de la biomasa. Una de las más famosas es la de Ironbridge (The Severn Gorge, Reino Unido). Esta planta cuenta con una capacidad de 740 MW y se trata de una planta de biomasa pura.

ENERGÍAS NO RENOVABLES | Concepto, ejemplos y ventajas

La energía puede obtenerse de varias fuentes de la naturaleza. En ocasiones esto puede acarrear consecuencias para el planeta, mientras que otras fuentes de energías son respetuosas con el ambiente.

Las energías no renovables son los recursos a los que más uso se les ha dado en los últimos años, sin embargo sus fuentes están por agotarse a mediano plazo. Conocer cuáles son y cómo se obtienen puede ayudar a darles un empleo más concienzudo.

Qué son las energías no renovables?

Las fuentes de energías no renovables son aquellas que se encuentran limitadas en el tiempo. Su consumo tiene implícito el hecho de que en algún momento desaparecerán, sin existir posibilidad de renovarse. Otro aspecto característico de la energía no renovable es que su producción emite gases y residuos nocivos para el medio ambiente. Además, estas solo se alojan en áreas específicas del planeta.

Entre las energías no renovables más conocidas están: Los combustibles fósiles (petróleo, carbón y gas natural) y la energía nuclear (uranio).

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Características de las energías no renovables

  • Las energías no renovables se obtienen de la naturaleza pero están limitadas, después de su consumo se agotan y no pueden recuperarse.
  • Algunas clases de energías de este tipo se pueden extraer fácilmente, por lo que las convierte en fuentes accesibles y económicas de energía, en especial donde hay grandes reservas.
  • Obtener energía de recursos no renovables puede generar impacto medio ambiental negativo debido a la contaminación.

Tipos de energías no renovables

PETRÓLEO – Es un componente orgánico que se produce, básicamente, por desperdicios orgánicos animales, acuáticos y vegetales que habitaban en lagunas, mares o desembocaduras de los ríos. Estos detritos biológicos se acumularon en la corteza terrestre en capas sedimentarias. El carbono e hidrógeno son los principales componentes del petróleo.

Los yacimientos de petróleo se forman con el paso de millones de años. Una vez que se detectan, se realizan profundos pozos a través de torres de perforación que permiten extraer el fluido. Luego de la extracción, se separa del gas y del agua para que sea conducido por medio de oleoductos. Entonces, se emplea como combustible o se lo trata posteriormente.

CARBÓN – Es un mineral orgánico compuesto por carbono, cuya formación resulta de la condensación paulatina de plantas descompuestas parcialmente al pasar millones de años. De acuerdo a las condiciones de presión y temperaturas presentes en su formación, se distinguen cuatro clases de carbón: Lignito, hulla, turba y antracita.

Cuando las plantas se descomponen forman una capa conocida como turba, pobre en carbono. Le sigue el lignito en escala de riqueza, pero no es un combustible muy viable, pues contiene más agua que carbono. La hulla es producto de la compresión del lignito, es más rica en carbono y posee un poder calorífico alto. Es usada en plantas que producen energía. La antracita se obtiene de transformar la hulla y constituye el mejor combustible de carbón, ya que es poco contaminante y con poder calorífico alto.

GAS NATURALEs un combustible originado de fósiles, gracias a la degradación de elementos orgánicos a lo largo de millones de años. Es una unión de hidrocarburos ligeros cuyos componentes principales son: Metano, nitrógeno, etano y dióxido de carbono. Se encuentra en la profundidad de la Tierra y puede compartir yacimientos con el carbón y el petróleo.

Cuando el gas se extrae de forma parecida a como se hace con el petróleo, a través de perforaciones, se le elimina el exceso de agua y las impurezas. Después se almacena hasta que es transportado para su consumo, por medio de tuberías o gasoductos que salen de los tanques de almacenamiento.
En ocasiones, las distancias a recorrer son demasiado largas, por lo que el gas se debe licuar, reduciendo su volumen hasta 600 veces el peso original. En las plantas de licuefacción se convierte el gas en líquido a temperaturas muy bajas. Cuando llega al destino, se tiene que transformar en gas en las plantas de regasificación.

ENERGÍA NUCLEAREsta energía se encuentra almacenada en el núcleo de los átomos y para liberarla se debe ocurrir una reacción nuclear. Las centrales nucleares generan electricidad al aprovechar la energía que liberan los enlaces nucleares de los átomos de uranio. El uranio se encuentra en la naturaleza como un mineral y debe refinarse para aumentar la concentración hasta un 3%.

Existen dos tipos de reacciones nucleares:

  • Fisión: Es las más utilizada, implica un bombardeo del núcleo de uranio con neutrones que lo dividen en dos núcleos menores. Esto desprende energía y dos o más neutrones, que a su vez fisionan a otros núcleos de uranio, generando una reacción en cadena.
  • Fusión: Es la que ocurre en las estrellas como el Sol y genera energía potente y abundante. Ocurre cuando dos núcleos de atómicos (ejemplo, hidrógeno) se fusionan para formar un núcleo mayor (helio). Esta energía es mejor que la fisión, pues usa una fuente abundante y ecológica, como es el hidrógeno, pero requiere de millones de grados de calor para que ocurra y no existe recipiente que pueda soportarlo.

Ventajas de las energías no renovables

  • Esta clase de recursos son conocidos desde hace mucho tiempo y la tecnología se ha adaptado de tal manera que los usa eficientemente.
  • Existen los avances y las infraestructuras requeridas para extraer y transformar los recursos no renovables en energía.
  • Comparado a otras fuentes de energía, el costo para la obtención de la energía no renovables es muchísimo más bajo, es por ello que se usan ampliamente en países en vías de desarrollo.
  • El petróleo es un recurso no renovable que genera combustible y una innumerable cantidad de derivados útiles para la vida diaria del hombre.
  • Es un proceso sumamente rentable.

Desventajas de las energías no renovables

  • Se trata de recursos limitados que no pueden renovarse. Cuando estos se acaben, no se podrá obtener más energía de esa fuente.
  • La combustión de estos combustibles produce lluvias ácidas nocivas para la atmósfera.
  • Los gases que se emiten en la combustión causan el efecto invernadero y el calentamiento global.
  • Estos combustibles son de naturaleza altamente inflamable. Su explosión causa accidentes graves si no da el uso adecuado.
  • En los que respecta a la energía nuclear, el manejo de esta es complicado y causa accidentes de alcance inimaginable. Producir este tipo de energía es muy caro.

Cómo se extraen las energías no renovables?

Obtener energía por medio de recursos no renovables, como es el caso de los combustibles fósiles, requiere de la combustión de estos compuestos. Este proceso genera dióxido de carbono en cantidades exageradas, así como otros gases contaminantes.

Las formas de extracción son las siguientes:

  • Petróleo: Es un fluido oleoso que se encuentra en yacimientos debajo de las superficie de la tierra. Luego de excavar agujeros profundos y extraer este líquido, debe refinarse separándolo del agua y del aceite.
  • Carbón: Este mineral debe ser sometido a combustión en temperaturas elevadas para extraer su energía.
  • Gas natural: Es una mezcla particular de hidrocarburos ligeros. Está en el subsuelo o debajo del mar, su transformación debe ser doble para usarlo efectivamente.
  • Por otro lado, la energía nuclear se obtiene de la fusión o fisión nuclear, la cual libera grandes cantidades de energía, casi siempre térmica. Las centrales nucleares producen electricidad. Es un mecanismo parecido a las centrales termoeléctricas.

ENERGÍAS RENOVABLES | Concepto, ejemplos y ventajas

Dada a la contaminación y las reservas limitadas de los combustibles fósiles, las energías renovables resultan la mejor opción para solventar los problemas de generación y consumo energético.

Esta clase energía se caracteriza por ser noble con el ambiente, a pesar de que se obtienen de la naturaleza, es por ello que se les llama energías limpias. Existen varias formas de energías renovables, cada una tiene un método particular de extracción de energía de acuerdo al recurso natural de donde se obtiene.

Qué son las energías renovables?

Como se mencionó al principio, las energías renovables han llegado como una alternativa viable a los combustibles fósiles o hidrocarburos. Pueden generar electricidad al explotar fuentes de energías naturales, limpias, sostenibles y capaces de renovarse al pasar el tiempo. Son las que se producen tomando como materia prima las fuentes naturales que no se agotan, entre ellas: El Sol, las olas, el viento, las mareas, el calor de la tierra, el poder del agua, etc.

De acuerdo a la fuente, cada tipo de energía lleva un nombre en particular: Energía eólica, solar, hidroeléctrica, geotérmica y así por el estilo. Otra de las fuentes naturales considerada renovable son los residuos biológicos combustibles que derivan de la agricultura. A estos productos se les conoce como biomasa. Es un tipo de energía que se considera renovable porque para su producción se libera dióxido de carbono a la atmósfera en la misma cantidad en que es absorbida por las plantas antes de la contusión.

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Tipos energías renovables

Las energías que provienen del Sol, el agua, el viento, los océanos, las mareas y la tierra, entre otras, se conocen como energías limpias y renovables. A continuación se explica cada una de ellas.

  • Energía solar: Consiste en transformar en electricidad los rayos provenientes del Sol o para aprovechar su capacidad calorífica. Para obtener esta energía se hace por medio de celdas fotovoltaicas que convierten la luz en electricidad o paneles colectores que concentran y acumulan los rayos del Sol.
  • Energía eólica: Es la que se genera a partir del viento, debido al movimiento constante de las corrientes de aire. Es posible transformarla en energía mecánica usando molinos de viento. También es posible transformar la energía mecánica en energía eléctrica usando turbinas eólicas. El viento es una de las fuentes de energías más antiguas. Hace muchos años atrás se usaba la fuerza de las corrientes de aire para navegar por los mares.
    Los parques eólicos son un conjunto de aerogeneradores en una superficie sobre la que puede haber cientos de ellos. El viento hace mover las aspas de las turbinas, el movimiento es transmitido hasta un generador que produce energía eléctrica.
  • Energía geotérmica: El subsuelo y el calor que este contiene también forman parte de las energías renovables. En algunas zonas de la tierra la diferencia de calor entre las capas más superficiales y las subterráneas está aumentada y se puede usar para calentar y generar una circulación natural de fluidos. El potencial de esta clase de energía puede observarse en los geiseres y los volcanes. El vapor de agua, cuando pasa por una turbina que contiene un generador, forma electricidad.
  • Energía hidráulica: Las caídas de agua desde cierto nivel de altura también producen energía. El descenso de agua genera energía cinética, la velocidad hace mover unas turbinas y por medio de generadores se convierte en electricidad. Las centrales ubicadas debajo de las presas o por el curso de los ríos hacen que el movimiento de agua pase a ser electricidad, constituyendo la fuente principal de energía renovable en todo el mundo.
Energía geotérmica.

Otros tipos de energías renovables

Hasta este punto se han estudiado las principales fuentes de energías renovables. Sin embargo, existen otras clases de energías ofrecidas por la naturaleza que están desarrollándose cada vez más.

  • Biomasa: Se trata de recursos biológicos que se pueden usar como combustible. Por ejemplo, los desperdicios obtenidos en la industria agroalimenticia se pueden emplear para producir calor por medio de la combustión. Algunos elementos orgánicos pueden ser convertidos en combustibles, tales como: Cereales, azúcar, aceites, etc. Las plantas captan energía solar por medio de la fotosíntesis. La energía se acumula en maderas, plantas, cáscaras de frutos y otros residuos. Cuando se queman, la energía acumulada es liberada.
  • Energía océanos: En este tipo de energía la más común es la de las mareas. También se usan la de las olas y los gradientes de temperaturas existentes entre la superficie y el fondo del océano. En el caso de la energía de las mareas, se usa la diferencia de altura que hay entre la atura media de los mares de acuerdo a la posición de la tierra y la luna. Por medio de un alternador se obtiene energía eléctrica.
  • Hidrógeno: El hidrógeno es un elemento que se encuentra abundantemente en la naturaleza, pero no se halla en estado puro. Para obtenerlo se requieren otras fuentes de energía. Una vez obtenido este elemento se puede transformar energía a través de una tecnología parecida a la usada en fabricación de pilas.
  • Energía nuclear: La energía nuclear proviene de la fisión de los núcleos atómicos. Se puede considerar renovable cuando se utiliza hidrógeno y no el uranio para hacer el proceso que divide los núcleos del átomo.
Biomasa.

Ventajas de las energías renovables en comparación con las energías fósiles

  • Haciendo una comparación entre los combustibles fósiles (carbón o petróleo) y las energías renovables, estas últimas tienen menor cantidad de emisiones de carbono, se pueden reciclar y son respetuosas con la naturaleza.
  • Los hidrocarburos emiten gases que causan el efecto invernadero, contribuyendo al calentamiento global. Las energías renovables son elementales para detener el calentamiento global y el cambio climático, ya que no emiten gases.
  • Las energías renovables son autóctonas y pueden explotarse a nivel local. Esto reduce el coste de transporte que es necesario al explotar energías fósiles.
  • La disponibilidad de la energía renovable hace que tenga menos cambios de precios, a diferencia del gas o el petróleo.
  • El potencial es ilimitado en las energías renovables con aspecto a los recursos limitados de los hidrocarburos.

En resumidas palabras, las energías renovables no contaminan, no se agotan, detienen el efecto invernadero, benefician a la economía, permiten ahorrar, son sostenibles, hacen frente a la demanda, etc.

ENERGÍA HIDRÁULICA | Detalles técnicos, capacidad y funcionamiento

La naturaleza es la principal fuente de energía. Gracias a la abundancia de energía dinámica esparcida por todo el planeta, el hombre se ha podido aprovechar de su potencia y beneficios. La energía hidráulica es una de las fuentes renovables y limpias que se emplea para obtener electricidad. Además, las ventajas de aprovechar el poder del agua son muchas.

Qué es la energía hidráulica?

Cuando se habla de energía hidráulica, se hace referencia al aprovechamiento de las energías cinética y potencial que se presentan en las corrientes y saltos de agua. El impacto en el medio ambiente es casi nulo, por esto se conoce energía limpia. Además, proviene de una fuente inagotable, siendo renovable.

Para obtener la energía hidráulica se deben tomar en cuenta dos aspectos: El caudal del salto y la altura. Para aprovechar mejor el agua se usan presas que controlan el caudal de acuerdo a la época del año. La presa también sirve para aumentar el tamaño del salto. Otra manera de hacer que aumente la altura del salto es confeccionando un canal que cree desnivel pronunciado entre el canal y el cauce natural del agua.

Como funciona la energía hidráulica?

El funcionamiento de la energía hidráulica se basa en el aprovechamiento de una caída de agua desde cierta altura. Cuando el agua cae desde una presa, pasa a través de unas turbinas y la fuerza que trae inicia un movimiento rotativo. La energía de movimiento se transfiere a unos generadores que la convierten en electricidad. Una vez que el agua se utiliza, se le deja seguir su curso sin haberla contaminado.

En este proceso se unen la gravedad y un ciclo hídrico cerrado. Las turbinas son las que producen la fuerza necesaria para que se genere energía por medio del agua.

Hay varios tipos de turbinas y cada una se emplea de acuerdo a cuánto mide el salto hidráulico y el caudal de agua. Las turbinas más comunes son Francis, Kaplan y Pelton. También es posible producir energía hidroeléctrica sin usar una presa, por medio de la producción de agua corriente. En estos casos la velocidad el agua y el volumen no aumentarán con la presencia de una presa.

Sistema de bombeo en una central hidroeléctrica

Una central hidroeléctrica posee un sistema de bombeo para que el agua ascienda desde un depósito inferior, luego de pasar por las turbinas, a un depósito superior. Esto es útil en los momentos no pico. El bombeo del agua crea potencial para la generación de energía eléctrica después. Pueden considerarse estos sistemas de bombeo como tecnología de almacenamiento de energía.

Para qué sirve la energía hidráulica?

El rendimiento que se obtiene al transformar la energía contenida en los cauces de agua y los ríos en electricidad es muy alto. Es por ello que la energía hidráulica se usa casi exclusivamente como materia prima en la generación de energía eléctrica.

Características de la energía hidráulica

  • Como proviene de una fuente constante y natural, es un tipo de energía renovable y limpia.
  • Es la única energía renovable que puede almacenarse.
  • Resulta ser un elemento rentable, con la mejor relación entre la energía generada y la que se consumió al funcionar la planta.
  • Tiene un impacto ambiental disminuido.

Capacidad de producción de la energía hidráulica

La energía hidráulica es de las fuentes renovables que más se utilizan para la producción de energía eléctrica.

Alrededor del mundo hay diversas de presas. Por ejemplo, la represa de Itaipú en Brasil, con una potencia de 14.000 MW, abastece 15% la energía de Brasil y 95% la de Paraguay. Otro ejemplo es el sistema de las Tres Gargantas en China, la cual produce 18.000 MW.

En la actualidad tiene hasta 1.000 GW de potencia instalada. La producción alcanza 1.437 TWh, lo que representa el 14% de la producción en todo el mundo.  De acuerdo a la Agencia Internacional de Energía, la energía hidráulica se mantendrá en crecimiento hasta que duplique la potencia que tiene hoy día y sobrepase los 2.000 GW en potencia instalada.

Ventajas de la energía hidráulica

  • Es una fuente inagotable de energía. Mientras se mantenga el ciclo del agua, la disponibilidad se asegura.
  • Se considera autóctona porque se ubica en el área local. No se requiere importar la energía desde otros países.
  • No se emplean calderas o sistema de refrigeración, disminuyendo costos.
  • Respeta el medio ambiente, no emite gases tóxicos ni produce calor.
  • El agua almacenada puede utilizarse para casos de emergencia o en situaciones de riesgo.
  • En caso de que la central tenga una presa, se podrá regular el caudal del río y realizar actividades como baño, remo, pesca, etc.

Desventajas de la energía hidráulica

  • El rendimiento depende del estado del clima. Si hay sequía severa, el ritmo de producción disminuye.
  • Exigen escenarios medioambientales específicos en los que haya corrientes hídricas grandes y relieve accidentado.
  • Las centrales suelen estar ubicadas lejos del lugar donde la energía se consume.
  • Puede modificar ecosistemas. Interrumpe el ciclo de los peces que deben desovar y remontar. Además el agua que está estancada hace que se depositen sedimentos hacia el fondo y los nutrientes no alcanzan la parte baja del río.
  • El agua contenida en embalses es menos salubre que el agua que está constantemente fluyendo.

ENERGÍA NUCLEAR | Detalles técnicos, capacidad y funcionamiento

La energía nuclear se obtiene de las interacciones nucleares. Los enlaces encontrados dentro del núcleo de los átomos originan una serie de reacciones, ya sea espontáneamente o de forma inducida por el humano.

Esta clase de energía es muy eficiente y permite obtener niveles de potencia casi incalculables. En contrapartida es no renovable y además conlleva muchos riesgos que deben conocerse.

Qué es la energía nuclear?

Al hablar de energía nuclear o atómica, se hace referencia a la energía producida dentro de los átomos, especialmente en el núcleo del mismo. El átomo es la expresión más pequeña de la materia. Dentro de todos los átomos hay un núcleo que contiene protones y neutrones en su interior. Ambos componentes están unidos dentro del núcleo, la energía que mantiene este enlace es la energía nuclear. El Uranio y el Plutonio son los elementos que más se usan como fuente de energía nuclear.

Como funciona la energía nuclear?

Para aprovechar la energía nuclear es necesario primero liberar dicha energía que se encuentra atrapada dentro del núcleo atómico. La energía nuclear se puede liberar de dos formas: Por fusión o por fisión. Con ambos procesos hay una disminución de la masa atómica, pero esta no se pierde sino que se convierte en energía calorífica.

La energía obtenida por medio de los procesos de fusión y fisión es mucho mayor que la desarrollada por cualquier otro proceso. Con una cantidad de masa pequeña se puede obtener mucha energía. Por ejemplo, de un kilogramo de uranio se obtiene la energía equivalente a la que producen 200 toneladas de carbón.

Fisión Nuclear

La fisión nuclear consiste en la división del núcleo atómico debido al impacto ocasionado por un neutrón. El núcleo almacena una cantidad de energía enorme, gracias a esta tanto neutrones como protones están unidos. Al ocurrir la fisión, la energía se libera y se trasforma en radiaciones y calor. Las radiaciones nucleares son perjudiciales para los seres vivos. En la división nuclear el átomo se divide en partículas de menor tamaño, pero no menor a la mitad de la masa original.

La división nuclear desprende neutrones que al mismo tiempo chocan con los núcleos de otros átomos para fisionarlos, creando una reacción en cadena que produce calor. El calor sube y alimenta unas turbinas formadas por palas, las cuales giran a cierta velocidad al punto de producir energía que sustenta a un generador. Este generador distribuye la energía para el consumo.

Fusión Nuclear

En el caso de la fusión nuclear, el átomo no se divide sino que se une con otro para formar una partícula más pesada. Para que esto se logre se requiere que la temperatura sea muy elevada para que pueda vencer la repulsión electroestática.

Suelen emplearse átomos ligeros para obtener fusión nuclear, como es el caso de los átomos de hidrógeno y sus respectivos isótopos. La fusión nuclear aún se encuentra en período de estudio.

Características de la energía nuclear

  • Es una energía de calidad y con mucha potencia.
  • Su obtención genera desechos radiactivos difíciles de degradar y muy dañinos.
  • Es no renovable.
  • Debe ocurrir fusión o fisión nuclear para que se produzca.
  • Los elementos que más se utilizan con este propósito son el Uranio y el Plutonio.

Para qué sirve la energía nuclear?

  • El primer uso que se le da a la energía nuclear es para proporcionar energía eléctrica.
  • En el área de la salud es utilizada para diagnosticar o incluso tratar ciertas patologías. Por ejemplo es útil en ecografías, radiología, tomografía axial computarizada, resonancia nuclear magnética y en el análisis de tumores cancerígenos.
  • En lo que respecta a la agricultura y alimentación, se utiliza para el control de plagas, conservación de alimentos y mutaciones.
  • Además ha contribuido en lo que respecta a las áreas de investigación, instrumentación, etc.
Resonancia nuclear magnética.

Requisitos para implementar la energía nuclear

Para poder obtener energía a partir de las reacciones nucleares, se requiere de una central nuclear. Estas centrales son instalaciones que empelan reactores para producir electricidad. Estos dispositivos están especialmente diseñados para producir reacciones nucleares de forma controlada.

La materia prima que usan las centrales nucleares son elementos fisionables, es decir, aquellos que pueden sufrir fisión y generar calor. Este calor se emplea en un ciclo termodinámico para movilizar un alternador y generar energía eléctrica. Aunque la energ{ia nuclear no produce gases contaminantes, sí causa residuos radiactivos peligrosos.

Reactor Nuclear

El elemento fisible se coloca dentro de unos tubos que miden unos cinco metros de largo y tiene un centímetro de diámetro. Estos se conocen como reactores nucleares y se pueden considerar el elemento base de la energía nuclear. Los tubos se fabrican en acero inoxidable o en una aleación de circonio.

La fisión ocurre en el núcleo debido a una fuente rica de neutrones que está inmersa en agua ligera, en agua pesada o en grafito. Esta fuente se conoce como moderador y es la que reduce la velocidad en los neutrones, lo que asegura el impacto en los núcleos controladamente.

Unas barras de control se encargan de regular la actividad producida dentro del núcleo. La manera de hacerlo es colocando menos o más barras móviles en el núcleo. Las barras regulan el número de fisiones que se deben producir y así dar más o menos potencia al reactor. En caso de que se quiera detener por completo la reacción en cadena, se introducen las barras en su totalidad dentro del núcleo. Para que aumente de nuevo la reacción, solo se deben extraer las barras.

Reactor nuclear.

Ventajas de la energía nuclear

  • Produce una cantidad enorme de energía eléctrica. Esto implica que más personas puedan tener acceso a la electricidad. Además se produce electricidad durante la totalidad del año, haciendo que los precios sean menos fluctuantes.
  • No se generan gases que producen el efecto invernadero. Desde el momento en que se obtiene la energía, en las centrales no hay producción de gases como el N2O o el CO2. El humo que sale de las chimeneas no se trata de humo con gases. En realidad es vapor de agua, porque se emplea agua en el proceso de fisión nuclear y esta se evapora, por lo que las chimeneas no contaminan.
  • Se depende menos de los hidrocarburos como combustible, por ejemplo el petróleo. Como la cantidad de electricidad que produce la energía nuclear es muy grande, esto hace que disminuya el uso de combustibles fósiles para la obtención de electricidad.
  • Tiene menos efecto nocivo en el ambiente. La energía producto de la fisión nuclear provoca menos daños al medio ambiente.

Desventajas energía nuclear

  • No es fácil deshacerse de los desechos nucleares y de la radiactividad que presentan, constituyen un peligro constante. Los metales pesados son otros contaminantes que pueden afectar a los seres vivos.
  • Los accidentes aumentan con la presencia de plantas nucleares. Si no se construyen adecuadamente o no se les hace el mantenimiento obligatorio, las fugas radiactivas tienen un efecto nocivo para el ambiente.
  • El agua que está cerca de donde se construye la central nuclear puede contaminarse. Para que la planta funcione correctamente debe construirse cerca de una masa de agua, con el fin de usarla para el enfriamiento. El líquido corre el riesgo de contaminarse y causar daño a los seres vivos que lo consuman.
  • El costo de renovación de las plantas nucleares es elevado. Estas centrales son desechables, tienen fecha de caducidad. Es necesario renovarlas y la inversión es considerablemente alta.
  • El uranio es un elemento limitado. Se estima que durara únicamente 50 años. Además es muy inestable, requiere de muchos cuidados para minarlo, transportarlo y almacenarlo.

Capacidad de producción de la energía nuclear

El OIEA (Organismo Internacional de Energía Atómica) emitió un informe anual. En este informe se estima que la capacidad de producción de energía eléctrica proveniente de las reacciones nucleares se incrementará hasta el 2030 entre un 1,9% y un 56%. En un escenario de poco crecimiento, la potencia instalada va a pasar de 382,9GW pertenecientes a finales de 2015 a 390,2 GW. Alcanzará 598,2 GW en caso de un escenario de crecimiento alto.

La energía nuclear aporta el 14% de la energía eléctrica que se genera en el mundo, a través de 443 reactores activos en una treintena de países, según los datos de la Asociación Nuclear Mundial.

ENERGÍA MAREOMOTRIZ | Detalles técnicos, capacidad y funcionamiento

La energía mareomotriz forma parte de las energías renovables y limpias. La fuente primaria no se agota y la transformación energética no genera contaminantes de ningún tipo, ni gases, sólidos o líquidos.

A pesar de sus ventajas, la relación entre cantidad de energía obtenida y el costo económico de la instalación de dispositivos para el procesamiento de esta energía impiden que se implemente en mayor escala. Comparada con otras energías renovables, como la energía eólica o la energía solar, la mareomotriz se encuentra todavía ente las menos explotadas.

Qué es la energía mareomotriz?

Es la que se obtiene por el aprovechamiento de las mareas. El mar ha sido desde hace muchos años una fuente inagotable de recursos. Este hábitat natural también es útil para la generación de electricidad captando la potencia liberada por el movimiento ascendente y descendente que tiene el agua.

Como funciona la energía mareomotriz?

A partir de las mareas se puede obtener energía que se transforma posteriormente en electricidad. Para lograrlo se requiere de proyectos de ingeniería de gran envergadura. Se trata de turbinas gigantes que trasfieren la potencia del movimiento a generadores eléctricos.

Mecanismos para captar la energía de las mareas

  1. El método más utilizado implica la construcción de un dique en entradas de mar, como lo son los fiordos, las bahías o los estuarios. El agua se retiene por medio de unas compuertas. En época de marea baja, donde hay diferencia de altura entre una parte y la otra del dique, el agua es liberada por medio de turbinas y su rotación genera energía.
  2. El uso de generadores que tienen hélices debajo del agua es otra manera de producir energía. Las hélices giran a causa del empuje creado por las corrientes marinas. Se asemejan a los molinos de viento, en este caso se aprovecha la energía cinética del mar y no del viento.
  3. Otro mecanismo de obtener energía mareomotriz es por medio de presas muy largas que poseen muchas turbinas. En esta oportunidad no se forman aglomeraciones de agua, sino que se usa el paso de corrientes en diferentes sentidos para movilizar las hélices de unos generadores.

Requerimientos para captar la energía mareomotriz

Esta clase de energía depende estrictamente de la amplitud que tengan las mareas. Así se entiende que algunas partes del planeta tienen mejores condiciones para la instalación de centrales mareomotrices. Como ejemplo, se puede mencionar el Mar Mediterráneo. Este registra mareas con movimientos entre veinte y cuarenta centímetros, de manera que su potencial es más bajo que el del Océano Atlántico en el que el desnivel alcanza hasta diez metros de altura.

La posición de la Luna y el Sol son otros de los aspectos que influyen en las mareas. Las fuerzas gravitatorias que afectan a la tierra dependen en gran medida de la posición de estos elementos. Se suman también factores como: El viento y la temperatura, entre otros que afectan el agua del mar.

Beneficios de la energía mareomotriz

A pesar de que esta clase de energía un no está muy extendida, algunos proyectos ya han dejado ver beneficios significativos. Entre las ventajas se pueden mencionar:

  • Las mareas no se acaban nunca, por lo que es una energía renovable. Se encuentra disponible en cualquier época del año, sin embargo su potencia es cíclica, no es constante.
  • Es limpia, no contamina y es silenciosa; características que la hacen una buena candidata para sustituir los combustibles fósiles o la energía nuclear.
  • Después de haber construido la infraestructura, la producción de energía a partir de las mareas es relativamente económica.
  • Las instalaciones además son duraderas y su mantenimiento no es exageradamente caro.
  • La energía mareomotriz en sí no es dañina para los seres vivos, como sí lo son las emisiones de los hidrocarburos o los escapes de la energía atómica o nuclear.

Desventajas de la energía mareomotriz

  • Afecta negativamente al ecosistema. Tanto animales como vegetación se ven perjudicados por el proceso de las centrales para la obtención de energía. Pueden llegar incluso a desparecer las especies que están alrededor de las instalaciones y causa corrimiento del lecho marino. Repercute además en la salinidad y la calidad del agua.
  • Impacto en el paisaje. Toda la colosal infraestructura de las centrales cambia el entorno natural debido a su extensión y gran tamaño.
  • La inversión económica inicial para la construcción de una central es generosamente alta.
  • La producción de energía depende de la amplitud fluctuante de las mareas. No todas las áreas geográficas son adecuadas para alcanzar un buen rendimiento energético.

Capacidad de generación de energía mareomotriz a nivel mundial

Annapolis Royal

Los mecanismos para generar energía a partir de las mareas aún están en una etapa precaria de desarrollo. En todo el mundo, son muy pocos los países que generan esta clase de energía a escala comercial. Solo hay tres centrales que operan por mareas y una única granja de generación por olas, estas son:

  • Rance River, Francia. La primera central en el mundo de energía por mareas. Tiene una capacidad de 240 MW y se ubica en la desembocadura de un río (La Rance). La diferencia de entre las mareas es de 13,4 metros y posee 24 turbinas.
  • Annapolis Royal, Estación de Generación de Canadá. Con una capacidad de 20 MW, se ubica en la bahía Fundy, Nueva Escocia.
  • Kislaya Guba, en Rusia. Cuenta con 400 KW de capacidad.
  • Parque de olas Aguzadora, en Portugal. Es una granja de olas que tiene la capacidad de 2,25 MW. Tiene tres unidades generadoras.