Clasificación y Obtención de la Energía: Formas, Fuentes y Sostenibilidad Ambiental

La Energía y su Obtención

La energía es la magnitud por la cual los cuerpos tienen capacidad para realizar transformaciones en ellos mismos o en otros cuerpos.

Formas de Energía

La energía se manifiesta de diversas maneras:

• Energía Mecánica: Es la energía asociada al movimiento de los cuerpos o a la posición que ocupan.
  • Energía Cinética: La poseen los cuerpos por el hecho de estar en movimiento.
  • Energía Potencial Gravitatoria: La poseen los cuerpos por el hecho de estar a cierta altura sobre la superficie de la Tierra.
  • Energía Potencial Elástica: La poseen los cuerpos elásticos a causa de la deformación que han experimentado.
• Energía Térmica: Es la forma de energía que fluye de un cuerpo a otro cuando entre ellos existe una diferencia de temperatura.
• Energía Química: La poseen todas las sustancias de la naturaleza debido a la fuerza con que están unidos sus átomos.
• Energía Radiante: Es la que poseen las radiaciones electromagnéticas, como la luz. La energía solar es la más importante.
• Energía Eléctrica: Es la que posee la corriente eléctrica. Se produce en grandes instalaciones denominadas centrales eléctricas, por medio de generadores eléctricos.
• Energía Nuclear: Procede de los núcleos atómicos. Se manifiesta cuando estos se fisionan (dividen) o se fusionan (unen).

Fuentes de Energía

Las fuentes de energía son los recursos naturales de los que los seres humanos podemos obtener energía utilizable en nuestras actividades.

Fuentes No Renovables

Son aquellas que se encuentran en la Tierra en cantidad limitada y, por lo tanto, se agotan con su utilización.

• Carbón: Roca sedimentaria que se produce como resultado de la descomposición de grandes cantidades de residuos vegetales.
• Gas Natural: Mezcla de gases compuesta principalmente por metano y otros hidrocarburos. Aparece en forma de depósitos de gas en determinados lugares del subsuelo terrestre.
• Petróleo: Se trata de un líquido viscoso de color pardo constituido por una mezcla de hidrocarburos. Es el resultado de un proceso que ha tenido lugar en restos animales y vegetales enterrados.
• Material Fisionable y Fusionable (Energía Nuclear):
  • Fisión: Proceso por el cual se dividen núcleos de uranio y plutonio, liberando energía.
  • Fusión: Unión de dos núcleos ligeros para dar lugar a uno más pesado y a la liberación de una gran cantidad de energía.

Fuentes Renovables

Son aquellas que pueden considerarse inagotables debido a que se renuevan de forma continua.

• Agua Embalsada (Hidráulica): El agua retenida en embalses tiene energía potencial gravitatoria. Si se deja caer, esta energía se convierte en energía cinética.
• Viento (Eólica): La energía cinética del viento se ha utilizado durante siglos. En la actualidad se usa principalmente para generar energía eléctrica.
• Agua del Mar (Mareomotriz y Undimotriz): Se puede obtener energía del mar gracias a la diferencia de nivel del agua entre la bajamar y la pleamar (mareomotriz) y gracias al movimiento de las olas (undimotriz).
• Biomasa: Es el conjunto de la materia orgánica no fosilizada. De la biomasa se puede obtener energía aprovechable por combustión directa.
• Calor Interno de la Tierra (Geotérmica): La Tierra produce energía geotérmica en su interior, que se manifiesta especialmente en zonas volcánicas. Esta energía sale al exterior en forma de gases a altas temperaturas.
• Radiación Solar: La energía del Sol llega a la Tierra en forma de radiaciones electromagnéticas y se puede aprovechar de dos maneras: a través de las placas solares de tipo térmico o las placas solares de tipo fotovoltaico.

Consideraciones Ambientales y Principios Físicos

Ventajas e Inconvenientes de las Fuentes de Energía

Fuentes No Renovables (Fósiles y Nucleares)

• Inconvenientes: Son limitadas (carbón y petróleo) y contaminan mucho.

Fuentes Renovables

• Ventajas: No son contaminantes.
• Inconvenientes: El rendimiento energético es bajo en general y la producción de energía presenta intermitencias.

Desarrollo Sostenible

Se define como aquel desarrollo que satisface las necesidades de las generaciones presentes sin comprometer las posibilidades de las generaciones futuras.

Principios Fundamentales de la Energía

• Principio de Conservación de la Energía: La cantidad total de energía del universo se mantiene constante en cualquier proceso.
• Principio de Degradación de la Energía: Con cada transformación, la energía va perdiendo calidad en cualquier proceso.