7-ENERGÍA Y SU TRANSFORMACIÓN.
1-FUENTES DE ENERGÍA
Son recursos naturales de los cuales se obtienen diferentes formas de energía que pueden transformarse para un uso concreto.Clasificacion de las fuentes de energía:
1.Atendiendo a su disponibilidad en la naturaleza y su capacidad de regeneración:
- RENOVABLES: abundantes en la naturaleza e inagotables.
- NO RENOVABLES: se agotan al utilizarlas y no se renuevan a corto plazo.
- PRIMARIAS: se obtienen directamente de la naturaleza. Ej:petróleo,gas natural y energías renovables.
- SECUNDARIAS: son el resultado de la transformación de las fuentes primarias. Ej:alquitrán,gasolina,electricidad,etc...
- CONVENCIONALES: se trata de las energías mas usadas en los países industrializados. Ej: la energía procedente de los combustibles fósiles.
- NO CONVENCIONALES: son fuentes alternativas de energía que están empezando su desarrollo tecnológico.
4. Atendiendo al impacto ambiental:
- NO CONTAMINANTES: producen un impacto ambiental mínimo; no generan subproductos contaminantes.
- CONTAMINANTES: producen efectos negativos en el medio ambiente.
2-ENERGÍA ELÉCTRICA
Es la energía transportada por la corriente eléctrica. Es la energía más utilizada y se debe a dos razones:
1. Capacidad para transformarse con facilidad en otras formas de energía.
2. Es posible transformarla a largas distancias con bajos costes y rendimiento alto.
2.1-Centros de generación de electricidad
Se definen como las instalaciones donde se transforma la energía primaria o secundaria de energía de consumo. Si esta energía es eléctrica, la central recibe el nombre de central nuclear.
FUNCIONAMIENTO GENERAL DE UNA CENTRAL ELÉCTRICA:
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Una central eléctrica utiliza principalmente la energía mecánica para transformarla. mediante un generador (alternador), en energía eléctrica.
Un alternador consta de una pieza fija (estator), y de otra móvil (rotor). El rotor está compuesto por un número par de bobinas, alimentadas por corriente continua, que funcionan como electroimanes produciendo un campo magnético giratorio. Al moverse el eje del rotor por acción de la turbina, se produce corriente eléctrica alterna en cada una de las bobinas del estator.
El sistema turbina-alternador está presente en todas las centrales convencionales y no convencionales, con la excepción de las centrales fotovoltaicas.
2.2- Transporte y distribución de la energía eléctrica
Los lugares donde se ubian las centrales eléctricas suelen estar lejos de los puntos de consumo final.
La energía eléctrica no se puede almacenar,por tanto, hay que transportarla hasta donde se consume: industria y núcleos urbanos.
El transporte de la energía eléctrica implica tres procesos:
Elevación del voltaje: el voltaje de salida de la central se eleva mediante transformadores a unos valores muy altos. (220000 V o 400000 V)
3. Reducción del voltaje: se instalan subestaciones de transformación entre la línea de alta tensión y el consumidor final.
4. Aquí comienza la fase de distribución por medio de postes o bien a través de canalizaciones subterráneas.
3- CENTRALES ELÉCTRICAS CONVENCIONALES
Producen la mayor parte de la electricidad que consumimos. Son de tres tipos: térmicas, nucleares e hidroeléctricas.
3.1-Centrales térmicas de combustibles fósiles
La energía mecánica necesaria para mover las turbinas que están conectadas al rotor del generador proviene de la energía térmica contenida en el vapor de agua a presión.
En estas centrales se calienta agua en una caldera gracias al calor generado por la combustión de petróleo, gas natural o carbón. El vapor generado mueve una turbina conectada al rotor de un generador. Después, dicho vapor, pasa por un condensador que vuelve a combertirlo en líquido que es bombeado de nuevo hacia la caldera para comenzar de nuevo el proceso.
- CENTRALES DE CICLO COMBINADO: en este tipo de centrales se combinan las centrales térmicas convencionales y otras en las que se utiliza aire y gas. Se emplea una turbina de gas que incluye un compresor. Éste permite comprimir el aire entrante, que se mezcla con el gas antes de proceder a combustión, gracias a la cual se genera electricidad en la turbina. Los gases de dicha combustión se llevan a una caldera de recuperación donde transfieren su energía al agua del segundo ciclo.
3.2- Centrales nucleares
Son centrales térmicas en las que la cáldera ha sido sustituida por un reactor nuclear. El vapor de agua a presión se produce gracias al calor generado en la fisión de los núcleos atómicos de elementos radiactivos, pricipalmete uranio.
La ventaja principal de las centrales nucleares es su alta rentabilidad en la producción de energía. Sus incovenientes primordiales son la gestión y almacenamiento de los residuos radiactivos y el riesgo que para la población conlleva los posibles accidentes nucleares.
3.3-Centrales hidraúlicas o hidroeléctricas
En ellas se aprovecha la energia potencial del agua en una presa para, haciéndola caer, convertirla en energía cinética. Esta energía mueve los álabes de una turbina situada al pie de la presa, cuyo eje está conectado al rotor de un generador que la transforma en energía eléctrica.
Según el destino del agua, las centrales hidraúlicas pueden ser de gravedad (si el agua sigue por el cauce de un rio y no se va a volver a usar) o de bombeo (si el agua desciende hasta un embalse situado
4-CENTRALES NO CONVENCIONALES
Su principal incoveniente es que generan un volumen mucho mas pequeño de energía. Sin embargo en los últimos años han experimentado un gran desarrollo debido a:
- Contaminan mucho menos que las centrales convencionales .
- Consumen recursos renovables, es decir, inagotables.
- Reducen la dependencia energética de los países productores.
- Son relativamente baratas.
Se aprovecha la energía cinética del viento para mover las aspas de un rotor situado en una torre, el aerogenerador.
Es una forma totalmente limpia de generar electricidad pero no es posible instalarlos en cualquier lugar, pues es preciso un régimen de vientos apropiados.
4.2- Centrales solares
En ellas se utiliza la energía procedente del Sol. Existen dos clases principales:
1. Centrales fototérmicas
La radiación solar se aprovecha de dos formas: con colectores solares, que absorben las radiaciones solares para producir calor; o con helióstatos, que reflejan la luz solar y la concentran en un punto para su uso calorífico, en concreto, para calentar el agua de una caldera.
2. Centrales fotovoltaicas
La radiación solar se transforma directamente en energía eléctrica, mediante paneles de células fotovoltaicas.
4.3- Centrales térmicas de biomasa
La biomasa esta consituida por todos los compuestos orgánicos producidos mediante procesos naturales.
La energía de la biomasa se puede obtener a partir de vegetación natural, residuos forestales y agrícolas o cultivos como el girasol y la remolacha.
Una central de biomasa es una central térmica en la que el combustible que se quema procede de la biomasa. El vapor de agua así generado mueve la turbina conectada a un generador, lo que produce electricidad.
4.4- Centrales de energía oceánica
En la actualidad, sus costes son muy altos y sus rendimientos muy bajos. La energía oceánica se obtiene de los mares y océanos. Del mar se pretende aprovechar tres tipos de energía:
- La energía mecánica de las mareas (energía maremotriz).
- La energía mecánica del oleaje.
- La energía procedente del gradiante térmico existente entre la superficie y las zonas más profundas.
4.5- Centrales geotérmicas
Este tipo de energía procede del calor de las cpas más profundas de la Tierra.
La energíia geotérmica puede ser aprovechada de dos formas:
- DIRECTA: para agua caliente, calefacción, riego, uso industrial, balnearios, aguas termales, etc.
- INDIRECTA: aprovecha el vapor de agua y el calor para producir energía eléctrica.
5.IMPACTO AMBIENTAL
5.1-Evaluación del impacto ambiental
En un proyecto técnico es obligatorio efectuar una evaluación del impacto ambiental,es decir, un estudio de los cambios que se producirán en el medio natural como consecuencia de su realización.
5.2- Repercusiones medioambientales
