6. Fuentes de energía


Las fuentes de energía son aquellos recursos naturales de los cuales se extrae energía para su utilización por el ser humano.

Los combustibles fósiles, como el petróleo, el carbón y el gas natural son las principales fuentes de energía para calentar nuestros hogares, para cocinar, para transportar las mercancías y las personas, para hacer funcionar las fábricas. Estos combustibles se denominan fósiles porque se han formado a partir de los restos de plantas y animales mediante procesos que han durado millones de años.

En las refinerías se extraen los derivados del petróleo que se utilizan como combustibles para mover coches, aviones o barcos (gasolina, gasoil, queroseno, ...) y gases usados como combustibles en el hogar y la industria (propano y butano). Además, hay yacimientos de gas natural, que también se utiliza como combustible.

Los combustibles fósiles son fuentes de energía que se agotarán en un futuro no demasiado lejano, sobre todo si continúa su elevado ritmo de consumo. Por este motivo, se denominan energías no renovables. Para que te des cuenta del problema que supondría el agotamiento del petróleo, fíjate en que es la materia prima para la elaboración de los plásticos. ¿Puedes imaginar una vida sin plásticos?

Además, la emisión de dióxido de carbono (que favorece el efecto invernadero) y de gases contaminantes como los óxidos de azufre o de nitrógeno (que producen lluvia ácida) hace necesario disminuir en lo posible el uso de estas fuentes de energía.

Se piensa que los materiales nucleares podrían sustituir al petróleo y al carbón de las centrales térmicas en las centrales nucleares, ya que durante su funcionamiento no se emite CO2. Sin embargo, el uso de la energía nuclear no está exento de riesgos y peligros, debido a las posibles fugas radiactivas (accidentes gravísimos como el de Chernobyl en 1986) y al almacenamiento de residuos radiactivos, que son altamente peligrosos (almacenes de residuos nucleares de baja actividad). 

Por esas razones, actualmente se están buscando fuentes de energía que no se agoten, que tengan un bajo impacto ambiental y hagan posible el ahorro de los combustibles fósiles. Estas formas de energía se llaman renovables: la hidráulica, la eólica, la solar, la geotérmica, la mareomotriz y la biomasa.

Icono de iDevice AV - Reflexión

¿Para qué se utiliza la energía eléctrica?

Indica diez ejemplos de uso de la energía eléctrica, abarcando tanto el hogar como la industria, los servicios, el transporte, etc.

Icono IDevice Actividad de Lectura

Generando electricidad

En el laboratorio puedes generar electricidad mediante un alternador que gira manualmente, como tienes en la imagen, pero también con placas fotovoltaicas que producen movimiento, luz o sonido, y aprovechando la energía de la corriente de aire producida por un secador.

Utiliza los materiales de que dispongas en el laboratorio para producir corriente eléctrica.




Icono IDevice Objetivos

La linterna mágica

Fíjate en la imagen: el oso es una linterna que tiene dos bombillas LED de bajo consumo y que funciona sin consumir energía eléctrica, sin pilas.

El truco es muy sencillo: al presionar repetidamente la palanca lateral, una bobina y un imán cambian su posición relativa, y se genera corriente eléctrica. Esta corriente produce una reacción química en la batería que hay dentro del oso. Cuando se tiene que usar la linterna, se produce la reacción química inversa, transformándose energía química en eléctrica, y la linterna da luz.


Producción de energía eléctrica

La energía eléctrica es la más polivalente en la sociedad actual. Por esa razón, otros tipos de energía se transforman en energía eléctrica en las centrales eléctricas, y desde ellas se distribuye a los centros de consumo.

Hay un caso de transformación que se da en todos los edificios construidos desde hace unos años: es obligatorio instalar paneles solares en los edificios para la producción de agua caliente sanitaria. En la simulación siguiente puedes ver además la instalación de paneles fotovoltaicos, que transforman directamente la energía solar en eléctrica.

Centrales eléctricas

Cada mecanismo de transformación de diferentes tipos de energía en energía eléctrica tiene sus particularidades, pero muchos procesos que tienen lugar en esta transformación son comunes a todos ellos. Una central eléctrica es una instalación capaz de convertir diferentes tipos de energía (del agua, el gas, el carbón, el uranio, el viento o la energía solar) en energía eléctrica.

En todos los casos siguientes, el procedimiento es el que ya conoces: es necesario mover una bobina situada en la zona de influencia de un imán, y entonces se genera energía eléctrica. El mecanismo que hay que hacer girar es la turbina (impactando sobre ella agua o vapor de agua) y el aparato en el que se genera la corriente eléctrica, que contiene la bobina y el imán, se llama alternador.

  • Centrales hidroeléctricas: el agua de una corriente natural (energía cinética del agua) o artificial, por el efecto de un desnivel (energía potencial).
  • Centrales térmicas: el combustible fósil, carbón, fueloil o gas, (energía potencial química) es quemado en una caldera para generar energía calorífica que se aprovecha para generar vapor de agua para accionar la turbina.
  • Centrales nucleares: la fisión de los átomos de uranio libera una gran cantidad de energía calorífica que se utiliza para obtener vapor de agua.
  • Centrales eólicas: la energía cinética del viento se transforma directamente en energía mecánica rotatoria mediante un aerogenerador.
  • Centrales termoeléctricas solares: la energía del Sol calienta un fluido que transforma en vapor otro segundo fluido, que acciona la turbina-alternador que consigue el movimiento rotatorio y generar electricidad.
  • Centrales de biomasa o de residuos sólidos urbanos (RSU): utilizan el mismo esquema de generación eléctrica que una central térmica. La única diferencia es el combustible utilizado en la caldera, que proviene de residuos.
Icono IDevice Pre-conocimiento

El calentamiento global

Uno de los problemas medioambientales más importantes y que afecta a la Tierra en su conjunto es el calentamiento global. Se produce debido al incremento de emisiones de gases de efecto invernadero, que hacen que el calor que emite la Tierra por radiación no escape, volviendo a la superficie y produciendo un aumento de la temperatura que tendrá efectos desastrosos si no se controla (deshielo de los casquetes polares, aumento del nivel del mar, alteración de ecosistemas, ...).

El gas de efecto invernadero que se emite en mayores cantidades es el CO2, dióxido de carbono, formado al quemarse cualquier combustible, tanto en centrales térmicas como en la automoción y en las calefacciones.

Pero ten presente que hay dos mitos que son falsos:

a) El CO2 no es un gas tóxico o contaminante. ¡Piensa en que todos lo producimos al respirar! Y en que las plantas lo utilizan en la fotosíntesis para producir material vegetal.

b) El efecto invernadero no es malo en sí mismo: si no existiera, la temperatura media de la Tierra sería de unos 13 ºC bajo cero, y la vida resultaría imposible. El problema es que sea demasiado intenso, y con ese fin se producen reuniones internacionales para tomar las medidas que se consideran adecuadas.