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Formas de energía y sus transformaciones
Concepto de energía
La energía es la capacidad para producir trabajo.
LA ENERGÍA Y SUS FUENTES
¿Qué es la energía?
La energía es aquel fenómeno que hace que las cosas se muevan o cambien sus propiedades. Así, por ejemplo , para encender una bombilla, necesitamos energía eléctrica .
Y para que los vehículos de motor se muevan, necesitamos la energía de los combustibles .
¿ De donde se obtiene la energía?
La energía que permite que las cosas se muevan o cambien sus propiedades procede de diferentes fuentes de energía .
Llamamos fuentes de energía a los recursos de los que se obtiene la energía .
Las principales fuentes de energía son: el sol, petróleo, carbón, gas natural, agua, viento y el mar.
Capacidad de generación de la energía.
• • • Renovables.
Son de origen natural Se generan a mayor velocidad, por lo tanto, se cree que su vida útil es
ilimitada.
El principal problema es que no sabemos como aprovecharlas, además muchas de ellas están en investigación.
No renovables.
Son consumidas a mayor velocidad de lo que se producen, por lo tanto su vida útil es limitada.
Se agotan conforme las utilizamos, es decir, no se renuevan.
¿Qué Produce su explotación? Efecto invernadero, lluvias acidas, destrucción de la capa de ozono.
Eólica Solar Hidráulica Mareomotriz Geotérmica Biomásica
Energía Eólica
La energía eólica es la energía que se aprovecha del viento, una de las formas más naturales, limpia y ecológica de aprovechar la fuerza de la naturaleza en nuestro propio beneficio para convertirla en energía.
Funcionamiento
El viento mueve las palas de la hélice, que transmite el movimiento, a través de un eje, hasta una caja de engranajes. Allí, la velocidad de giro del eje se regula para garantizar la mayor producción energética, ya que desde la caja de engranajes el movimiento se transmite hasta el generador, el cual produce electricidad. La electricidad viaja desde el generador hasta los transformadores, donde aumenta la tensión para poder se transportada la energía eléctrica hasta los lugares de consumo.
Energía eólica
Ventajas: La energía eólica es una energía renovable.
No contamina a la atmósfera No depende de combustibles fósiles Desventajas: Las palas de la hélice hacen mucho ruido Las centrales eólicas tienen un gran impacto visual.
Energía Geotérmica
Es la energía procedente del flujo calorífico de la Tierra. Esta energía es renovable pero limitada.
¿Como se obtiene energía eléctrica de la energía geotérmica?
Mediante un tubo asciende el agua en estado líquido o vapor desde las zonas más profundas a la superficie.
Este vapor con altísima presión acciona una turbina que mueve el eje del generador eléctrico para producir la electricidad.
Luego el vapor es enfriado en un condensador y el agua se devuelve al terreno para completar el ciclo renovable.
Energía Geotérmica
Ventajas: La producción es constante y evita la dependencia energética del exterior.
Favorece la conservación de combustibles fósiles.
Desventajas: Alto costo inicial.
Contamina aguas próximas con arsénico, amoniaco y azufre.
No se puede trasportar.
Energía hidroeléctrica
Es la energía potencial que llevan los ríos y corrientes transformada en energía eléctrica mediante turbinas.
Energía hidroeléctrica
El origen de energía hidráulica radica en el ciclo del agua.
Se aprovecha un caudal o salto de agua para trasformar la energía potencial en cinética.
Esta energía moverá las turbinas al pie de la presa y estas a su vez se conectan a un generador y se produce la electricidad.
Represa de Cachi ( Río grande de Orosi)
Energía hidroeléctrica
Ventajas: Supone una energía inagotable ya que depende del ciclo del agua.
Es una energía limpia Se aprovecha el agua para regadíos y áreas de recreo.
Regula el caudal de los ríos y evita inundaciones.
Hay biodiversidad de seres vivos cerca de ellas Desventajas: Los sedimentos se acumulan en los embalses empobreciendo los nutrientes.
En algunas áreas se contaminas las aguas con basura solida y esto afecta la fauna del lugar y el funcionamiento de las plantas hidroeléctricas.
Su elevado costo de infraestructura.
Planta de la Garita
Primera planta construida por el ICE el 28 de abril de 1958. Está ubicada en Alajuela, entre La Garita y Turrúcares y utiliza las aguas del río Grande de San Ramón..
El 15 de julio de 1987 entra en operación el Proyecto Hidroeléctrico Ventanas Garita, que es la primera de las dos unidades idénticas de la ampliación de La Garita. Utiliza las aguas de los ríos Virilla y Ciruelas y tiene una potencia de 97 380kW.
Río Macho
Construida el 1 de junio de 1963, ubicada en el valle de Orosi en Paraíso de Cartago. Utiliza los ríos Macho y Grande de Tapantí, que al unirse originan el río Reventazón.
La potencia es de 30 000 kW, con dos unidades idénticas.
Cachí
Está ubicada en Cartago, entre Cachí de Paraíso y Bajos del Congo de Tucurrique.
Utiliza las aguas del río Reventazón. Esta planta tiene la particularidad de que ofrece atractivos turísticos y de pesca que constituyen beneficios adicionales para la zona.
Arenal
Se encuentra ubicada en Tilarán, Guanacaste. Almacena las aguas de los ríos Arenal, Aguas Gatas, Caño negro, Chiquito y otros de menor importancia.
La creación del embalse obligó a reubicar las poblaciones Arenal y Tronadora, mediante un proceso único en la historia y que además tuvo un gran éxito.
Energía Biomásica
Es la energía contenida en la materia orgánica y que tiene diversas formas de aprovechamiento, según se trate de materia de origen animal o vegetal. Esta energía se obtiene de ciertos compuestos orgánicos que se han producido en el tiempo por procesos naturales, es decir, producto de transformaciones químicas y biológicas sobre algunas especies vegetales o bien sobre ciertos materiales. Un ejemplo de tal proceso lo constituyen los residuos forestales, los residuos de la agricultura y los residuos domésticos. Estos residuos se transforman con posterioridad en combustibles.
Energía Mareomotriz
Es la energía obtenida del movimiento entre electricidad .
de las mareas y las olas del mar. El Movimiento de mareas es generado por la interacción gravitatoria la Tierra y la Luna. Tal movimiento se utiliza para traspasar energía cinética a generadores de
Energía solar
Es la energía obtenida a partir del aprovechamiento de la radiación electromagnética procedente del Sol.
La radiación solar que alcanza la Tierra puede aprovecharse por medio de captadores que mediante diferentes tecnologías (células fotovoltaicas, helióstatos, colectores térmicos) pueden transformarla en energía eléctrica o térmica.
Es una de las llamadas energías renovables o energías limpias.
La radiación absorbida por los océanos, las nubes, el aire y las masas de tierra incrementan la temperatura de éstas. El aire calentado es el que contiene agua evaporada que asciende de los océanos, y también en parte de los continentes, causando circulación atmosférica o convección .
Energía Solar
Para la fotosíntesis de las plantas verdes la energía solar se convierte en energía química, que produce alimento, madera y biomasa, de la cual derivan también los combustibles fósiles.
Se estima que la energía total que absorben la puede ser de 3.850.000
atmósfera exajulios por año , los océanos y los continentes La fotosíntesis captura aproximadamente 3.000 EJ por año en biomasa, lo que representa solo el 0,08% de la energía recibida por la Tierra.
La cantidad de energía solar recibida anual es tan vasta que equivale aproximadamente al doble de toda la energía producida jamás por otras fuentes de energía no renovable como son el petróleo , el carbón , el uranio y el gas natural .
Energía solar
Ventajas: Es energía no contaminante.
Proviene de una fuente de energía inagotable.
Es un sistema de aprovechamiento de energía idóneo para zonas donde el tendido eléctrico no llega (campo, islas.
Los sistemas de captación solar son de fácil mantenimiento.
El costo disminuye a medida que la tecnología va avanzando.
Desventajas: El nivel de radiación es diferente de una zona a otra y de una estación del año a otra,.
Para recolectar energía solar a gran escala se requieren grandes extensiones de terreno.
Requiere gran inversión inicial.
Se debe complementar este método de convertir energía con otros.
Los lugares donde hay mayor radiación, son lugares desérticos y alejados, (energía que no se aprovechara para desarrollar actividad agrícola o industrial, etc.).
Usos de la energía solar y sus aplicaciones
Calentamiento de agua.
Calefacción doméstica.
Iluminación.
Refrigeración.
Aire acondicionado.
Energía para pequeños electrodomésticos.
Energía Luminosa
Es emitida en forma de luz ( radiaciones). Hace visibles los objetos. Se emplea en el hogar, por ejemplo: en aparatos como los bombillos, televisores y computadoras.
Energía Sonora.
Es producida por los cuerpos al vibrar ( movimientos muy pequeños y muy rápidos).
Las personas y otros animales las utilizan para comunicarse.
Energía Química
Es la que tienen algunas sustancias, como la gasolina, la madera, los alimentos y el carbón, debido a su composición química.
Los seres vivos la tomamos de las plantas y de los alimentos.
Esta contenida en las baterías.
Energía Calórica
Es la que poseen los cuerpos debido al movimiento (energía cinética) de las partículas que lo componen.
Se usa en el hogar por ejemplos: cocinar, secar la ropa, planchar.
Energía Mecánica
Causa que un objeto se mueva. La tienen los cuerpos en movimiento. La emplean la mayoría de los seres vivos para trasladarse. Es la suma de la energía cinética y la energía potencial.
Energía eléctrica
Es producida por el movimiento de los electrones a través de un cuerpo conductor.
Se utiliza en electrodomésticos.
Energía Nuclear
Esta en el núcleo de los átomos.
Se libera (en forma de radiación, principalmente) cuando se separan o se unen los núcleos atómicos.
Se usa por ejemplo: para producir electricidad y en la medicina para curación del cáncer.
Funcionamiento
El funcionamiento es el mismo que en una central térmica, la única diferencia es que en una central nuclear el agua se calienta debido a la energía calorífica producida durante la fisión nuclear en el reactor.
En el reactor se hace fusionar los átomos de plutonio, de uranio o de radio, liberando mucha energía calorífica que permite la evaporación del agua presente en las numerosas tuberías que se encuentran alrededor de la caldera. El vapor de agua adquiere mucha presión, por lo cual se utiliza para mover una turbina conectada al generador. Al girar la turbina se produce la electricidad, que viaja del generador hasta los transformadores, que elevan la tensión para transportar esta energía por la red eléctrica hasta los centros de consumo.
Energía nuclear
Ventajas: Estas centrales producen mucha energía eléctrica No contaminan directamente a la atmósfera No dependen de los combustibles fósiles Desventajas: Estas centrales producen residuos tóxicos y radiactivos que pueden causar enfermedades Daña al medio ambiente debido a las partículas radioactivas de los residuos El almacenamiento de residuos radioactivos es un gran problema
Energía del petróleo o combustibles fósiles
Son combustibles fósiles el carbón, el petróleo y el gas natural. Provienen de restos de seres vivos enterrados hace millones de años, que bajo condiciones adecuadas de presión y temperatura se convirtieron en substancias dotadas de propiedades energéticas.
El combustible fósil puede utilizarse directamente, quemándolo en hornos, estufas, calderas y motores, para obtener calor y movimiento.
Combustible Fósil
Puede usarse para producir electricidad térmicas o termoeléctricas. en centrales Mediante el calor generado al quemar estos combustibles se obtiene vapor de agua , que, conducido a presión, es capaz de poner en funcionamiento un generador eléctrico , normalmente una turbina .
Combustibles Fósiles
Ventajas: Facilidad de extracción (casi todos) Gran disponibilidad temporal Desventajas: Emisión de gases contaminantes en la atmósfera que resultan tóxicos para la vida.
Posibilidad de terminación de reservas en los plazos corto y mediano.
Disminución de disponibilidad de materias primas aptas para fabricar productos, en vez de ser quemadas.
Sumamente caros.