Capítulo 1 - Energía y Fuentes de Energía
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CAPÍTULO 1 FUENTES DE ENERGÍA 1
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Este capítulo presenta las diversas fuentes de energías disponibles para la actividad humana.
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CAPÍTULO 1FUENTES DE ENERGÍA
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¿De dónde proviene la energía que disponemos?
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Clasificación de las fuentes energéticasBreve descripción de los diferentes tipos de energía
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Clasificación de las fuentes de energía (1)
1. Fuentes de energía renovables. Se denomina energía renovable a la energía que se obtiene de fuentes naturales virtualmente inagotables (aunque finitas), unas por la inmensa cantidad de energía que contienen, y otras porque son capaces de regenerarse por medios naturales. No confundir con fuente de energía alternativa.Potencialmente inagotable. No desaparecen al transformar su energía en energía útil. Ejemplos: Agua, sol, viento, biomasa, marea, olas, calor de la tierra, etc.
http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_renovable
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Clasificación de las fuentes de energía (1)
2. Fuentes de energía no renovables.Energías no renovables son aquellas fuentes de energía que tienen un carácter limitado en el tiempo y cuyo consumo implica su desaparición en la naturaleza sin posibilidad de renovación en el corto plazo. Suponen en torno al 80 % de la energía mundial y sobre las mismas se ha construido el inseguro modelo energético actual.No se renuevan a corto plazo y por eso se agotan cuando se utilizan. Ejemplos de ellas son los combustibles fósiles (carbón, petróleo, gas natural), el uranio (fisión nuclear), etc.
http://www.construmatica.com/construpedia/Energ%C3%ADas_No_Renovables
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Energías Limpias y RenovablesLas Energías Renovables son aquellas que,
aprovechando los caudales naturales de energía del planeta, constituyen una fuente potencialmente inagotable de flujo energético, renovándose constantemente.
Las Energías Limpias son aquellas que no generan residuos como consecuencia directa de su utilización.
Aunque conceptualmente distintas, ambas expresiones muchas veces se utilizan sinónimamente para definir las fuentes energéticas respetuosas con el Medio Ambiente, pero no todas cumplen simultáneamente con el espíritu de ambos conceptos. Por ejemplo??
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Energías VerdesEnergía verde es un término que describe la energía
generada a partir de fuentes de energía primaria respetuosas con el medio ambiente. Las energías verdes son energías renovables que no contaminan (limpias), es decir, cuyo modo de obtención o uso no emite subproductos que puedan incidir negativamente en el medio ambiente.
Ejemplos: La llegada de masas de agua dulce a masas de agua salada: energía azul. El viento: energía eólica. El calor de la Tierra: energía geotérmica. Los ríos y corrientes de agua dulce: energía hidráulica. Los mares y océanos: energía mareomotriz. El Sol: energía solar. Las olas: energía undimotriz.
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PolémicasExiste cierta polémica sobre la inclusión de la
incineración (dentro de la energía de la biomasa) y de la energía hidráulica (a gran escala) como energías verdes, por los impactos medioambientales negativos que producen, aunque se trate de energías renovables.
El estatus de energía nuclear como « energía limpia » es objeto de debate. En efecto, aunque presenta una de las más bajas tasas de emisiones de gases de efecto invernadero, genera desechos nucleares cuya eliminación no está aún resuelta.
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Clasificación de las fuentes de energía (2)
1. Fuentes de energía primaria. Se obtienen directamente de la naturaleza, antes de ser transformada o convertida. Ejemplos: el carbón, petróleo, gas natural, viento, agua, sol, biomasa, calor de la Tierra, atracción gravitacional.
2. Fuentes de energía secundaria.Llamadas también útiles o finales, se obtienen a partir de las primarias mediante un proceso de transformación por medios técnicos. Es el caso de la electricidad, de los combustibles derivados del petróleo, vapor industrial, etc.
http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_primaria
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Formas de Energía PrimariaEnergía humana y animal : energía mecánica
de tracción animal.Energía mecánica de origen natural.
Energía hidráulica (cursos y caídas de agua) transformada en energía mecánica (molinos) o eléctrica (central hidroeléctrica).
Energía mareomotriz (mareas) transformada en energía eléctrica en las centrales mareomotrices.
Energía eólica (viento) transformada en energía mecánica (molinos, veleros...) o electricidad (aerogeneradores).
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Formas de Energía PrimariaEnergía química: transformación en calor (energía
térmica) por combustión, y en electricidad. La cogeneración consiste en la producción simultánea de calor y electricidad. Los combustibles pueden también accionar motores.Combustibles minerales:
Combustibles minerales sólidos: carbón, lignito. Hidrocarburos: gas natural, petróleo.
Explosivos: energía no controladaBiomasa: madera, productos y desechos vegetales
formados de materia orgánica, transformados en combustibles diversos: madera y derivados, biodiésel, biogás, metanol, etanol...
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Formas de Energía PrimariaEnergía nuclear:
Fisión: radiactividad del uranio y del plutonio aprovechada en forma de calor. La energía eléctrica producida a partir de ese calor tiene aproximadamente un rendimiento del 33%.
Fusión: aún en estado experimental (véase ITER).Energía solar: radiación solar transformada en
calor (energía solar térmica) o electricidad (energía solar fotovoltaica).
Energía térmica terrestre:Geotérmica
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Energía de los Combustibles fósiles (energía química) Energía asociada al uso del carbón, gas natural y petróleo. La forma de energía que poseen los combustibles fósiles es energía
interna, que podemos aprovechar a partir de las reacciones de combustión.
VENTAJAS INCONVENIENTES
Facilidad de extracción. Tecnología bien desarrollada. Además de fuente de energía, en los procesos
de separación, se proporcionan materias primas para la industria química, medicina, alimentación,...
El gas natural, es el combustible fósil más limpio (baja emisión de CO2 y nula producción de partículas sólidas, con altísimo rendimiento energético.
No renovable. Se estima que, al ritmo de consumo actual, las reservas se agotarán en menos de 100 años.
Transporte caro. Difícil almacenamiento Provoca graves problemas ambientales:
efecto invernadero, lluvia ácida... Es un desperdicio destinar a ser quemados
materiales que son materias primas para la industria química, medicina, alimentación, etc.
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Energía nuclear de fisiónEnergía asociada al uso del uranio. La forma de energía que se aprovecha es la energía
interna de sus núcleos.Principal fuente de energía de los países desarrollados.
VENTAJAS INCONVENIENTES
Tecnología bien desarrollada. Gran productividad. Con
pequeñas cantidades de sustancia se obtiene gran cantidad de energía.
Aplicaciones pacíficas y médicas.
Alto riesgo de contaminación en caso de accidente. Uranio, mineral radiactivo limitado y escaso Producción de residuos radiactivos peligrosos a
corto y largo plazo. Difícil almacenamiento de los residuos producidos. Alto costo de las instalaciones y mantenimiento de las
mismas Posibilidad de uso no pacífico.
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Energía nuclear de fusiónRecibe el nombre de fusión nuclear la reacción
en la que dos núcleos muy ligeros (hidrógeno) se unen para formar un núcleo más pesado y estable, con gran desprendimiento de energía.
La energía producida por el sol es un ejemplo.
VENTAJAS INCONVENIENTES
Potencialmente de gran productividad. Recursos prácticamente ilimitados.
Dificultad del desarrollo tecnológico necesario. Actualmente se encuentra en fase de investigación y desarrollo.
No se ha establecido aún si origina residuos peligrosos.
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Energía eólicaAsociada a la energía cinética del viento. Se puede transformar en energía mecánica en los
molinos de vientos o barcos de vela, y en energía eléctrica en los aerogeneradores.
VENTAJAS INCONVENIENTES
Limpia. Sencillez de los principios aplicados. Conversión directa. Empieza a ser competitiva. Instalación rápida (6 a 12 meses) Modular
Intermitencia de los vientos. Dispersión geográfica. Impacto ambiental sobre ecosistemas. Generación de interferencias. Tecnología en desarrollo. Dificultad de almacenamiento.
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Energía solarEs la energía asociada a la radiación solar. La forma de energía que posee el Sol es energía nuclear
interna que se transforma en la energía que emite mediante procesos de fusión.
El Sol emite sin cesar lo que se llama energía radiante o, simplemente, radiación.
VENTAJAS INCONVENIENTES
Limpia. Sencillez de los principios aplicados. Conversión directa. Empieza a ser competitiva. Aprovechable en zonas muy alejadas o
de cargas aisladas
Grandes variaciones en el tiempo de irradiación.
Es aprovechable sólo en algunas partes del planeta.
Necesidad de grandes superficies de captación para su aprovechamiento a gran escala.
Tecnología en desarrollo. Dificultad de almacenamiento. Elevados costos
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Energía de la biomasaBiomasa: Cualquier materia orgánica de origen reciente que haya
derivado de animales y vegetales, tal como madera de bosques, residuos de procesos agrícolas y forestales, y de la basura industrial, humana o animales.
Se pueden tener combustibles sólidos (carbón vegetal, bagazo de caña, carozo de coco), líquidos (alcohol y biocombustibles) y gaseosos (biogás). De su combustión se puede obtener energía eléctrica.
La biomasa puede utilizarse directamente (combustión de madera para la calefacción) o indirectamente convirtiéndola en un combustible líquido o gaseoso (ej: etanol a partir de cosechas del azúcar o biogás de la basura animal). VENTAJAS INCONVENIENTES
Favorece el reciclaje de residuos urbanos.
Contribuye a una mejor limpieza de los bosques y como consecuencia previene incendios forestales.
Aprovecha ciertos terrenos que no son válidos para otros cultivos.
Necesidad de grandes superficies de cultivo, disminuyendo la cantidad de tierras cultivables para el consumo humano y la ganadería.
Tecnología en desarrollo.
No producen cantidades adicionales de CO2.
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Energía mareomotriz Es la energía asociada a las mareas provocadas por la atracción gravitatoria
del Sol y principalmente de la Luna. Se transforma en energía eléctrica. Otras formas de extraer energía del mar son: las olas (energía
undimotriz); de la diferencia de temperatura entre la superficie y las aguas profundas del océano, el gradiente térmico oceánico (energía maremotérmica); de la salinidad; de las corrientes submarinas o la eólica marina
VENTAJAS INCONVENIENTES
Limpia. Renovable. Potencialmente enorme
Necesita construir presas y diques. Posible impacto ambiental en ecosistemas. Sólo es aprovechable en lugares muy concretos. Corrosión de los sistemas. Dificultades para su aprovechamiento. Considerable inversión de capital
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Energía geotérmicaEnergía interna y cinética asociada al vapor de agua que
sale directamente a la superficie en zonas volcánicas y al aumento de temperatura que se produce conforme profundizamos en la superficie terrestre.
Se transforma en energía eléctrica o en energía térmica para calefacción.
VENTAJAS INCONVENIENTES
Limpia. Renovable. En los sitios donde se da, es
abundante.
Sólo es aprovechable en lugares muy concretos.
Tecnología en desarrollo. En ciertos casos emisión de ácido sulfúrico
y/o CO2
No se puede transportar como energía primaria
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Energía hidráulicaEnergía asociada a los saltos de agua ríos y embalses.La forma de energía que posee el agua de los embalses es
energía potencial gravitatoria, que podemos aprovechar conduciéndola y haciéndola caer por efecto de la gravedad.
Se puede transformar en energía mecánica en los molinos de agua y en energía eléctrica en las centrales hidroeléctricas.
VENTAJAS INCONVENIENTES
Es una energía limpia. Costos de O&M bajos. No contaminante. Su transformación es directa. Es renovable.
Imprevisibilidad de las precipitaciones. Capacidad limitada de los embalses. Impacto medioambiental en los
ecosistemas. Coste inicial elevado (construcciones de
grandes embalses). Riesgos debidos a la posible ruptura de la
presa.
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Utilización de la Energía a Nivel MundialMatriz energética
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Matriz energética a nivel mundial en el año 2008
Matriz energética mundial en el año 2005 (Fuente IEA [1]: http://www.iea.org/statist)
[1] International Energy Agency
Fósiles: - Petróleo 33,1% - Carbón mineral 27%- Gas natural 21,1%
Renovables:- Biocombustibles y desechos de biomasa 10%- Hidráulica 2,2%- Otras (geotérmica, solar, eólica, mareomotriz) 0,7%
1 tep (1 toe) = 41,9 GJ = 11,6 MWh = 1 000 m3 de gas = 7,33 barriles de petróleo
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Evolución del uso de fuentes primarias para la producción de electricidad a nivel mundial
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Producción de electricidad.Fuentes primarias a nivel mundial.
Carbón mineral: 46 %.Renovables: 17 %. (hidroelectricidad 15%,
combustibles renovables 1%, otros 1%)Gas natural: 20 %.Nuclear: 12 %.Petróleo: 5 %.
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Consumo de electricidad per cápita a nivel mundial – Año 2005
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Emisión de CO2 a nivel mundial – Año 2005
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Matriz energética latinoamericana en el año 2008
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Evolución del uso de fuentes primarias para la generación de electricidad en América Latina
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Matriz energética del Paraguay en el año 2008
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Evolución de la producción total de energía en el Paraguay
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Indicadores interesantes - Comparación
Tabla : Comparación de algunos indicadores interesantes al año 2005
Indicadores (Año 2005) Paraguay Uruguay Brasil Argentina USA América Latina
TPES/Población (toe/capita) 0,67 0,84 1,12 1,64 7,89 1,11
Consumo de Electricidad/Población(kW-h/capit
a)849 1916 2013 2418 13640 1695
CO2/TPES (t CO2/toe) 0,87 1,81 1,57 2,21 2,49 1,87
CO2/Población (t CO2/capita) 0,58 1,52 1,77 3,64 19,61 2,09
Fuente: IEA
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FIN
