Fonts d'Energia: Recursos i Utilització

Els recursos utilitzats per extreure energia són les anomenades fonts d'energia. El planeta Terra ens proporciona molts tipus d'energia que podem utilitzar. Totes les fonts d'energia tenen origen en la natura. Algunes vegades aquestes fonts, anomenades energies primàries, s'utilitzen directament tal com la natura les proporciona, com quan cremen llenya. Altres vegades l'energia s'ha de laborar, en aquest segon cas s'anomenen energies secundàries. La font d'energia més important és el Sol, a banda de ser la més potent és la font d'energia de la qual deriven molts altres tipus d'energia. Quan l'energia solar arriba a la Terra, la podem fer servir directament o bé es transforma en altres formes d'energia, com la eòlica, hidràulica i la biològica. Actualment s'han desenvolupat tecnologies que permeten aprofitar l'energia solar per obtenir energia solar fotovoltaica o per obtenir energia solar tèrmica. El sistema més conegut de generació d'electricitat amb energia solar és el de les plaques fotovoltaiques, que transformen directament l'energia lumínica del sol en energia elèctrica. La base d'aquestes plaques són les cèl·lules fotovoltaiques, petites peces planes de material semiconductor. El watt pic (Wp) indica la potència que desenvolupa quan incideix directament la llum del sol. Hi ha un aparell, l'ondulador, que transforma el corrent continu en corrent altern de 220 V i permet el funcionament dels electrodomèstics preparats per consumir aquest tipus de corrent. L'escalfament de l'aigua s'aconsegueix mitjançant els anomenats captadors solars, que contenen conductes d'aigua capaços d'absorbir la radiació del sol quan hi queden exposats. Hi ha diversos tipus de captadors, com els d'alta temperatura que es fan servir per moure turbines i generar electricitat. Els captadors solars de baixa temperatura més difosos són els captadors plans amb coberta vidrada. El seu funcionament es basa en l'efecte hivernacle, segons el qual un receptacle cobert amb un vidre capta la radiació solar en retenir-la de longitud d'ona més llarga i la converteix en energia tèrmica. El captador solar consisteix en una caixa plana de superfície relativament gran amb les parets ben aïllades tèrmicament, tapada amb un vidre per on rebra la radiació solar. Un altre tipus de captador solar que ha aparegut recentment és el captador solar al buit, consistent en una sèrie de tubs transparents que contenen uns altres tubs a l'interior que són absorbents de la calor.

Una petita part de l'energia solar rebuda per la Terra es converteix en energia de moviment del vent. L'energia del moviment s'anomena energia cinètica. Aquest desplaçament d'aire, molt abundant a la superfície del planeta, representa una gran quantitat d'energia cinètica. L'energia eòlica s'utilitza per accionar els aerogeneradors dels parcs eòlics amb l'objectiu de produir electricitat. Els aerogeneradors consten d'una torre, que pot arribar als 100m d'alçada, damunt la qual es col·loca tot un bloc de mecanismes de naveta, que conté el grup generador amb una hèlix de tres pales, s'orienta automàticament en la direcció del vent. La instal·lació de grans parcs eòlics en llocs regularment ventosos produeix un corrent que alimenta la xarxa general. La implantació de parcs eòlics és recent i ha tingut un extraordinari creixement durant la darrera dècada. L'aigua té energia cinètica ja que es desplaça pels rius a una velocitat determinada. L'energia de l'aigua s'aprofita des de molt antic amb la roda hidràulica que més endavant va evolucionar cap a la turbina que s'utilitza per les centrals hidroelèctriques. Les centrals hidroelèctriques aprofiten un salt d'aigua que baixa d'un nivell superior per una canonada fins a una turbina que gira per fer funcionar el generador que produirà el corrent elèctric. La turbina és un motor que aprofita l'energia cinètica de l'aigua per transformar-la en energia mecànica fent girar el seu eix. L'aigua que fa funcionar les turbines de les centrals hidroelèctriques procedeix dels llacs de muntanya o dels embassaments. Els embassaments són grans dipòsits d'aigua produïts per rescloses o preses que es construeixen en llocs estrets o en congostos de rius. Les minicentrals són centrals petites que produeixen potències inferiors a 5MW. Part de l'energia del sol s'utilitza per les plantes mitjançant la funció clorofílica per generar matèria orgànica, biomassa, que s'aprofita com a aliment, és a dir, com a energia per als éssers vius o com a combustible. La biomassa no és solament d'origen vegetal sinó que és integrada per tot el conjunt de matèria orgànica. La biomassa es pot aprofitar com a combustibles sòlids o per a l'obtenció de combustibles vegetals sòlids, gasosos i líquids. Una aplicació molt actual i interessant de l'energia de la biomassa és l'elaboració dels biocombustibles líquids, que són olis i alcohols obtinguts de productes vegetals. És possible l'obtenció d'olis a partir de més de 300 espècies vegetals que serveixen per a motors dièsel i els alcohols produïts a partir de la fermentació de sucres s'utilitzen en els motors d'encesa per espurna.