ENERGÍAS RENOVABLES Y NO RENOVABLES

Las energías renovables son aquellas energías que provienen de recursos naturales que no se agotan y a los que se puede recurrir de manera permanente. Su impacto ambiental es nulo en la emisión de gases de efecto invernadero como el CO2
Se consideran energías renovables la energía hídrica, la eólica, la solar, la geotérmica. También pueden incluirse en este grupo la biomasa y la energía mareomotriz. 


La energía hidráulica o energía hídrica se obtiene del aprovechamiento de las energías cinética y potencial de la corriente del agua o los saltos de agua naturales. En el proceso, la energía potencial, durante la caída del agua, se convierte en cinética y mueve una turbina para aprovechar esa energía. Este recurso puede obtenerse aprovechando los recursos tal y como surgen en la naturaleza, por ejemplo una garganta o catarata natural, o bien mediante la construcción de presas. Desde hace siglos existen pequeñas explotaciones en las que la corriente de un río mueve un rotor de palas y genera un movimiento aplicado, por ejemplo, en molinos rurales. Sin embargo, la utilización más común hoy en día la constituyen las centrales hidroeléctricas de las presas.

La energía eólica es la forma de energía renovable que se obtiene al explotar la fuerza del viento. En concreto es la capacidad de un sistema para transformar la fuerza que tiene el viento en electricidad. Esta energía se explota a través de un equipo llamado aerogeneradores, compuesto en síntesis por una turbina eólica situada en la parte superior de una torre de soporte y un generador eléctrico, cuyo principio de funcionamiento es el mismo que el de los antiguos molinos de viento.

Las palas del viento, giradas por el viento, transforman la energía cinética producida por el viento en energía mecánica, luego un generador conectado a las palas transforma la energía mecánica producida por la rotación de las palas en energía eléctrica.

Energía solar fototérmica: aprovecha el calor en sí mismo gracias a unos colectores solares que reciben el calor del sol y lo transfieren a un fluido de trabajo. El calor se utiliza entonces para calentar edificios, agua, mover turbinas, secar granos o destruir desechos peligrosos, entre otros usos.
Energía solar fotovoltaica transforma los rayos en electricidad a través de los paneles solares o de las células fotovoltaicas. Los paneles solares, que están fabricados por silicio (el segundo elemento más abundante de que disponemos, después del oxígeno) que, junto con otros materiales, y al ser excitado por la luz solar, permite que se muevan los electrones y se genere una corriente eléctrica directa. Las células fotovoltaicas, por su parte, atrapan los fotones de la luz solar liberando con ello una carga que se convierte en electricidad.
Energía termoeléctrica transforma el calor solar en energía eléctrica de una forma indirecta, ya que se trata de una combinación de las dos primeras: se aprovecha la energía solar fototérmica para obtener electricidad. Para ello, utilizan grandes sistemas de espejos móviles que concentran rayos solares en un punto específico calentando así un fluido. Ese fluido luego se aprovecha para producir electricidad mediante un generador.

La energía geotérmica es una energía renovable que aprovecha el calor del subsuelo para climatizar y obtener agua caliente sanitaria de forma ecológica. Aunque es una de las fuentes de energía renovable menos conocidas, sus efectos son espectaculares de admirar en la naturaleza. Seguro que todos podemos recordar imágenes del volcán Etna en Sicilia en plena erupción, hemos probado alguna vez los efectos relajantes de las aguas termales o bien admirado fumarolas y géiseres
Se trata de una energía considerada limpia, renovable y altamente eficiente, aplicable tanto en grandes edificios -hospitales, fábricas, oficinas, etc.-, en viviendas e incluso en inmuebles ya construidos.
Suecia fue el primer país europeo en utilizar la energía geotérmica, como consecuencia de la crisis del petróleo de 1979. En otros países como Finlandia, Estados Unidos, Japón, Alemania, Holanda y Francia la geotermia es una energía muy conocida e implantada desde hace décadas.
Las aplicaciones de la geotermia dependen de las características de cada fuente. Los recursos geotérmicos de alta temperatura (superiores a los 100-150ºC) se aprovechan principalmente para la producción de electricidad. Cuando la temperatura del yacimiento no es suficiente para producir energía eléctrica, sus principales aplicaciones son térmicas en los sectores industrial, servicios y residencial. Así, en el caso de temperaturas por debajo de los 100ºC puede hacerse un aprovechamiento directo o a través de bomba de calor geotérmica (calefacción y refrigeración). Por último, cuando se trata de recursos de temperaturas muy bajas (por debajo de los 25ºC), las posibilidades de uso están en la climatización y obtención de agua caliente. Estos niveles de temperatura los tenemos pocos metros debajo de nuestros pies: en España, a 10 metros de profundidad, tenemos unos 17 grados centígrados todo el año debido a la inercia térmica del suelo.

La biomasa es un residuo orgánico que tras un tratamiento más o menos intenso, se emplea como combustible. Algunos ejemplos son las cáscaras de nuez, los desechos de podas y talas, la leña o los huesos de aceituna. Es cierto que al quemarse producen CO2, principal gas de efecto invernadero, pero ese CO2 emitido procede de materia vegetal que la planta en cuestión ha incorporado a su estructura orgánica. Por ello, el CO2 emitido a la atmósfera al quemar este material vegetal es neutro: primero se incorpora a los tejidos vegetales y luego se emite a la atmósfera al quemarla para producir energía térmica.
En la actualidad existen varios tipos de combustibles sólidos para emplear en las calderas de biomasa. Algunos de ellos son los pellets, las briquetas, los granulados o polvos de determinados residuos vegetales.
Los pellets son pequeños cilindros (entre 5 y 6 mm de diámetros y 2-3 cm de longitud) de biomasa compactada, procedente de residuos forestales, serrines o residuos de podas principalmente. Su constitución compacta y su reducido tamaño son una ventaja frente a determinados combustibles de mayor tamaño. Esto permite la automatización de la alimentación de las calderas de biomasa desde un silo de almacenamiento.
Las briquetas son cilindros de biomasa (entre 20 y 50 cm de longitud y 10 y 15 de diámetro) compactada siempre del mismo tamaño y cuya composición es similar a la de los pellets. Su constitución compacta y uniforme supone grandes ventajas de almacenamiento, limpieza, transporte y facilidad de uso respecto a la leña. El modo de empleo de las briquetas es similar al de la leña tradicional, pudiéndose utilizar en cualquier chimenea o estufa.

Dentro de las Energías del Mar, existen tecnologías claramente diferenciadas, en función del aprovechamiento energético: energía de las mareas o mareomotriz, energía de las corrientes, energía maremotérmica, energías de las olas o undimotriz y energía del gradiente salino (osmótica).
Maremotriz: consiste en el aprovechamiento energético de las mareas. Se basa en aprovechar el ascenso y descenso del agua del mar producido por la acción gravitatoria del Sol y la Luna, aunque sólo en aquellos puntos de la costa en los que la mar alta y la baja difieren más de cinco metros de altura es rentable instalar una central maremotriz. Un proyecto de una central maremotriz está basado en el almacenamiento de agua en un embalse que se forma al construir un dique con unas compuertas que permiten la entrada de agua o caudal a turbinar, en una bahía, cala, río o estuario para la generación eléctrica.
Energía de las corrientes: consiste en el aprovechamiento de la energía cinética contenida en las corrientes marinas. El proceso de captación se basa en convertidores de energía cinética similares a los aerogeneradores empleando en este caso instalaciones submarinas.
Maremotérmica: se fundamenta en el aprovechamiento de la energía térmica del mar basado en la diferencia de temperaturas entre la superficie del mar y las aguas profundas.
El aprovechamiento de este tipo de energía requiere que el gradiente térmico sea de al menos 20º. Las plantas maremotérmicas transforman la energía térmica en energía eléctrica utilizando el ciclo termodinámico denominado “ciclo de Rankine” para producir energía eléctrica cuyo foco caliente es el agua de la superficie del mar y el foco frío el agua de las profundidades.
Energía de las olas o Undimotriz: Es el aprovechamiento energético producido por el movimiento de las olas. El oleaje es una consecuencia del rozamiento del aire sobre la superficie del mar, por lo que resulta muy irregular. Ello ha llevado a la construcción de múltiples tipos de máquinas para hacer posible su aprovechamiento.
Potencia Osmótica: La Potencia Osmótica o energía azul es la energía obtenida por la diferencia en la concentración de la sal entre el agua de mar y el agua de los ríos mediante los procesos de ósmosis.


Energía no renovable se refiere a aquellas fuentes de energía que se encuentran en la naturaleza en una cantidad limitada y una vez consumidas en su totalidad, no pueden sustituirse, ya que no existe sistema de producción o extracción viable. Dentro de las energías no renovables existen dos tipos de combustibles:

  • El petróleo
  • La energía nuclear


EL PETRÓLEO
El petróleo es una sustancia oleosa de color muy oscuro compuesta de hidrógeno y carbono, por tal razón también se le llama hidrocarburo. Puede hallarse en estado líquido o en estado gaseoso. En estado líquido es llamado aceite "crudo", y en estado gaseoso,  gas natural. Su origen es de tipo orgánico y sedimentario. Se formó como resultado de un complejo proceso físico-químico en el interior de la tierra, que, debido a la presión y las altas temperaturas, se van descomponiendo las materias orgánicas que estaban formadas especialmente por  fitoplancton y el zooplancton marinos, así como por materia vegetal y animal, que se fueron depositando en el pasado en lechos de los grandes lagos, mares  y océanos. A esto se unieron rocas y mantos de sedimentos. A través del tiempo se transformó esta sedimentación en petróleo y gas natural.


El petróleo se encuentra en cavidades subterráneas y a diferentes profundidades, lo que hace que su búsqueda sea algo difícil, mas no imposible, pues se ha contado siempre con recursos técnicos y científicos que siempre han estado de la mano con el descubrimiento de los yacimientos petroleros como  la geología; gracias a ella se conocen hoy en día gran cantidad de yacimientos petroleros en diferentes países del mundo. 

LA ENERGÍA NUCLEAR
La energía nuclear es la energía proveniente de reacciones nucleares o de la desintegración de los núcleos de algunos átomos. Procede de la liberación de la energía almacenada en el núcleo de los mismos. 
Una central nuclear es una central termoeléctrica, es decir, una instalación que aprovecha una fuente de calor para convertir en vapor a alta temperatura un líquido que circula por un conjunto de conductos; y que utiliza dicho vapor para accionar un grupo turbina-alternador, produciendo así energía eléctrica. 
La principal diferencia entre las centrales termoeléctricas convencionales y las centrales termoeléctricas nucleares es la reacción que libera la energía necesaria para conseguir la fuente de calor para la producción del vapor. En el caso de las centrales convencionales, se trata de la reacción de combustión del carbono (carbón, gas o fuelóleo), en el segundo de la reacción nuclear de fisión de núcleos de uranio. En este último caso, la energía liberada por reacción es del orden de millones de veces superior a la del caso primero, lo que explica el menor consumo de combustible y producción de residuos, éstos de naturaleza distinta, en una central nuclear en comparación con una central convencional, a igualdad de potencias de producción. 

La energía nuclear supone una buena solución para reducir las emisiones de CO2 a la atmósfera, ya que no emite este gas contaminante en la generación de energía, por la torre de refrigeración lo único que sale al exterior es vapor de agua.

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