Energia: motak, unitateak eta iturriak

1. Zer da energia?

Energia magnitude fisiko bat da; gorputz batek edo sistemak bere barruan edo beste gorputzetan aldaketak eragiteko duen ahalmena adierazten du.

2. Energia-unitateak

2.a) Nazioarteko Sistemaren unitatea

Joule (J) da energiaren unitatea Nazioarteko Sistemaren (SI) arabera.

2.b) Beste unitate ezagunak

Energia beste unitateetan ere neurtzen da, adibidez:

• Kaloria (cal) — beroa edo elikagaiak adierazteko erabiltzen da.
• Kilowatt-ordua (kWh) — energia elektrikoa neurtzeko ohikoa.

3. Energia iturri nagusia

Guk erabiltzen dugun ia energia guztia eguzkitik dator.

4. Energia motak eta azalpenak

Energia termikoa

Tenperatura desberdina duten bi gorputz edo sistemen arteko energia-transferentzia da. Gorputz baten egoera fisikoa aldatzen denean sortzen den energia da. Adibidez: pertsona batek izotza hartu badu, bere tenperatura tokian tokian jaitsi egingo da.

Energia zinetikoa

Gorputz batek mugitzen denean duen energia da. Masa eta abiaduraren arabera handitu edo txikitu daiteke. Adibidez: auto batek 130 km/h abiaduran duen energia zinetikoa handiagoa da 20 km/h-ko abiadurakoa baino.

Energia potentziala

Gorputzaren posizioak edo egoerak gordetako energia da; masa eta posizioaren arabera aldatzen da. Bi motatako energia potentzial ohikoak:

• Potentzial grabitatorioa: masa handiagoa edo altuera handiagoa duten gorputzek energia potentzial handiagoa dute. Adibidez: arkatz bat 12 m-tara botatzen baduzu, energia potentziala 5 m-tara botatzearekin alderatuta handiagoa izango da.
• Potentzial elastikoa: adibidez, malguki edo soka tente daudenean metatzen den energia. Zenbat eta handiagoa sokaren tentsioa edo konpresioa, orduan eta handiagoa energia potentzial elastikoa.

Energia elektrikoa

Mugitzen ari diren karga elektrikoek duten energia da. Adibidez: garbigailua martxan jartzen denean, korronte elektrikoak ematen dion energiari esker funtzionatzen du.

Irradiatze-energia (erradiazio-energia)

Erradiazioak eramaten duen energia da. X izpiek, Y izpiek edo uhin elektromagnetikoek (adibidez argia, irrati- eta telebista-uhinak, mikrouhinak) energia garraiatzen dute.

Energia kimikoa

Substantzia kimikoek dute; erreakzio kimikoetan parte hartzean askatzen edo kontsumitzen da. Adibidez: pilak agortzen direnean, barneko energia kontsumitu dela esan nahi da eta berritu behar dira.

Energia mekanikoa

Energia zinetikoa eta energia potentzialen batura da. Formula orokorra: Em = Ez + Ep, eta energia potentzialari dagokionez Ep ≈ Epg + Epe (grabitatorioa eta elastikoa).

Adibidez: jauzi edo lasterketa batean altuera eta abiadura lantzen direnean, energia mekanikoa kontuan hartzen da.

Barne-energia

Gorputz bat osatzen duten partikula guztien energia biltzen du.

Energia nuklearra

Atomoen nukleoetan metatutako energia da; fisioan (nukleoen zatitzean) edo fusioan (nukleoen elkarketan) askatzen da. Fusioa gertatzen da Eguzkian eta izarretan, eta horrek ematen die distira; fisioa erabiltzen da zentral nuklearretan, adibidez uranioarekin, energia lortzeko.

5. Zer da energia mekanikoa?

Energia mekanikoa energia zinetikoa eta energia potentzialaren batura da: Em = Ez + Ep (eta behar izanez gero Ep = Epg + Epe).

6. Etxetresna elektrikoek energia behar dutela

Etxetresna elektrikoek funtzionatzeko energia elektrikoa behar dute. Karga elektrikoen ordenatuan mugitzeak korronte elektrikoa sortzen du, eta hori da tresnak martxan jartzen dituena.

7. Barne-energia: nondik dator?

Gorputz baten barne-energia gorputza osatzen duten partikula guztien energiaren ondorio da.

8. Zein uhinek dute energia elektromagnetikoa?

Argiak eta X izpiek bezala, uhin elektromagnetiko guztiek dute energia elektromagnetikoa; beraz, argia, irrati-uhinak, mikrouhinak, X izpiak, etab., energia eramaten dute.

9. Zein motatako energia behar dute organismoek eta nondik lortzen dute?

Organismoek energia kimikoa behar dute bizirauteko. Energia hori elikagaietatik lortzen dute; elikagairen substantzia kimikoen arteko erreakzioetatik ateratzen da.

10. Lehergailu eta pilen energia

Lehergailuek eta pilak energia kimikoa dute, eta energia hori metatuta dago kanpora askatzeko prest.

11. Fisio nuklearra eta fusio nuklearra: desberdintasunak

Fisioa nukleo-enegia askatzen duen prozesua da nukleoak zatitzen direnean (adibidez: uranioaren fisioa). Fusioa bi nukleo arinak elkartzean ematen den prozesua da eta izarretan gertatzen da (adibidez: eguzkiaren distira fusio nuklearrari esker). Bi kasuetan energia askatzen da, baina mekanika eta erabiltzeko baldintzak desberdinak dira.

12. Energia transferentzia eta eraldaketa

Energia hainbat modutan mugitzen eta eraldatu daiteke. Zenbait termino eta adibide:

• Energia transferitzen da: adibidez, eguzkiak landareei argi-energia ematen die eta landareek fotosintesia egiten dute.
• Energia metatzen da: malguki batek konprimituta edo luzatuta dagoenean energia potentzial elastikoa metatzen da.
• Energia garraiatzen da: adibidez, energia elektrikoa kableen bidez garraiatzen da; irradiatze-energia espazioan hedatzen da.
• Energia eraldatu egiten da: adibidez, haizearen energia zinetikoak energia elektrikoa eragin dezake turbina baten bidez.
• Energia kontserbatzen da: lekutik lekura pasatzean energia totala ez da desagertzen, forma batetik bestera pasatzen da;
• Energia deskonpondu eta degradatzen da: adibidez, energia erabilgarri batek beroan transformatzean ingurumenaren tenperatura igotzen da eta energia horren zati bat ez da modu erabilgarrian eskuragarri izango — esaten da energia degradatu egin dela.

13. Bi eguneroko adibide: energia-transferentziak

1. Ontzi bat sukaldeko sutan berotzen denean, suaren energia ontzira pasa eta ontziaren tenperatura igoko da.
2. Dendan sartzea errazteko ateari bultza ematean, lana egin eta energia mekanikoa aplikatzen dugu.

14. Energia-iturrien sailkapena

Energia-iturrien bi talde nagusi daude: berriztagarriak eta ez-berriztagarriak. Berriztagarriak denboran amaitzeari uzten ez dioten iturriak dira edo laburenean berriro berreskuratu daitezkeenak; ez-berriztagarriak mugatuak dira eta erreserbak agortzen dira.

15. Ez-berriztagarriak: galdera eta erantzunak

15.a) Amaitzen al dira ez-berriztagarriak?

Bai, adibidez petrolioa edo ikatza bezalako erregai fosilak amaitu daitezke; erreserbak mugatuak dira. Gaur egun erabiltzen dugun energia gehiena ez-berriztagarriengan oinarritzen da.

15.b) Nondik datoz erregai fosilak?

Erregai fosilak landare eta animalien hondakinetatik eta haien bilakaeratik eratorritako material organikoetatik sortu ziren milioika urteetan zehar.

15.c) Abantailak eta desabantailak

Abantaila posible bat: baliabideen agortzeak aurrerago kutsadura maila gutxiago eragin dezake (baina hori ez da beti egia eta beste arazo asko dakartza).
Desabantaila nagusia: petrolioak eta beste erregai fosil batzuek kutsadura handia eragiten dute eta alternatibarik gabe uzten bagara, poliki-poliki handia izango da baliabideen gabezia.

15.d) Kutsatzaile motak

Kutsatzaileak izan daitezke: gas erradioaktiboak eta bestelako gasek (adib., CO2, SOx ez bihurtuz) atmosferan eragina; kutsatzaile fisikoak (ikatz, petrolioa), zentralek eragindako kutsadura eta hondakin biltegiek sortzen duten kutsadura erreaktiboa eta abar.

16. Berriztagarriak: galdera eta erantzunak

16.a) Zer dira berriztagarriak?

Berriztagarriak energia-iturrien artean agortzen ez direnak (adibidez eguzkia, haizea) edo denbora laburrean berreskuratu daitezkeenak (bioerregaiak).

16.b) Biomasa zer da?

Biomasa landareek eta animaliek sortutako organikaren multzoa da; adibidez basoetan jasotako hostoak, egur-zatiak eta antzeko materialak.

16.c) Bioerregaiak

Bioerregaiak landareetatik edo bestelako biomasa-iturrietatik lortzen diren erregaiak dira.

16.d) Berriztagarrien abantaila eta desabantaila

• Abantaila: askotan amaigabeak edo erraz berriztagarriak dira (eguzkia, haizea).
• Desabantaila: zenbait kasutan bioerregaiak edo beste teknologien garatzeak denbora eta espazioa eskatzen du; adibidez, laboreetarako lur asko behar dira bioerregaiak sortzeko.

16.e) Kutsatzaileak eta inpaktua

Berriztagarriek ere inpaktuak izan ditzakete: landareen fotosintesiak oxigenoa (O₂) sortzen du baina landareak lantzeko azalera handiak behar izateak eta biodibertsitatearen galera eragin dezake. Beraz, ingurumen-inpaktuak kontuan hartu behar dira teknologia aplikatzerakoan.