Fonts d'energia: Renovables, convencionals i alternatives

Classificació de les fonts d'energia

Les energies de les quals ens abastim es classifiquen de la següent manera:

• Renovables: Procedeixen de fonts d’energia que, de manera natural, es renoven i es troben a disposició de l’ésser humà.
• No renovables: Les fonts es renoven a escales de temps tan grans que es consideren no renovables.
• Netes: Respectuoses amb el medi ambient.
• Brutes: Emeten substàncies perjudicials per al medi ambient.
• Alternatives: Tenen un baix impacte en el medi ambient.
• Convencionals: Són les utilitzades tradicionalment.

Energies convencionals

Energia del carbó

És una roca d’origen orgànic rica en carboni. El procés de formació s’anomena carbonització. Quan les plantes moren en llocs lacustres, es descomponen en condicions anaeròbiques i els elements volàtils com l’H, N, O… s’eliminen i es va enriquint en C i S. El posterior enterrament amb les altes temperatures i pressions formen el carbó.

Tipus segons el % de carboni:

• Torba: Jove, 60%, poc apreciat.
• Lignit: 60-75%, mesozoic i cenozoic.
• Hulla: 90%, poder calorífic elevat, paleozoic.
• Antracita: +95%, elevadíssim poder calorífic, paleozoic.

Ordre: Torba < Lignit < Hulla < Antracita (+ poder calorífic, + antiguitat).

Les conseqüències de cremar el carbó són la pluja àcida (S) i el canvi climàtic.

Energia del petroli i el gas

Es forma al mar a partir del plàncton acumulat al fons marí. Els bacteris anaeròbics el descomponen i alliberen O₂ i N₂; per tant, s'enriqueix en C i H₂. La trampa és la roca que conté el petroli juntament amb dues roques impermeables que li fan de tap. La maduració del petroli fa baixar la seva densitat. Ascendeix fins que el para i l’absorbeix (la roca magatzem). Travessa una roca permeable i el para una impermeable (l’estructura s’anomena trampa).

És la matèria energètica fonamental. El cicle del petroli comporta molts riscos, sobretot el seu transport. El gas és més segur i la seva combustió genera menys contaminació.

Combustibles fòssils: Subministren molta energia i els sistemes actuals usen aquest tipus de combustibles. No obstant això, contaminen, les reserves són limitades, generen especulació i no són renovables.

Energia hidràulica

Avantatges:

• Renovable.
• No contamina.
• Regula el cabal amb els pantans.
• Usos diferents a l’energètic (regs, oci, etc.).

Inconvenients:

• Modifica els ecosistemes.
• Impedeix l’evolució dels deltes i platges.
• Desaparició de poblacions.
• Risc de trencament de la presa.

S’aprofita la força d’un salt d’aigua (energia potencial), que fa moure unes turbines (energia cinètica) acoblades a un generador que la converteixen en energia elèctrica.

Energia de fissió nuclear

Avantatges:

• No contamina l’atmosfera.
• Aporta molta energia amb molt poc combustible.

Inconvenients:

• Utilitza tecnologia cara.
• Genera residus molt perillosos.
• Risc d’accident nuclear, fet que genera alarma social.
• Contaminació tèrmica de l’aigua utilitzada com a refrigerant.
• La vida de les centrals és limitada (40 anys) i el desmantellament és molt car.

Es trenquen nuclis d’isòtops inestables (Urani) per alliberar partícules radioactives. Com que això genera reaccions en cadena, s’utilitza un reactor nuclear per controlar la reacció. Tot es duu a terme en centrals nuclears, que funcionen com una central tèrmica: es transforma l’energia calorífica que produeix el reactor en energia tèrmica a través d’una turbina. Després, es passa a energia mecànica i, per últim, a elèctrica gràcies a un alternador.

Energies alternatives

Energia eòlica

Avantatges:

• A l’abast de tothom.
• Renovable.
• No sotmesa a l’especulació.
• Tecnologia senzilla i fàcilment amortitzable.
• No genera residus.

Inconvenients:

• Provoca un impacte paisatgístic.
• Les aus impacten en els molins.
• Les instal·lacions interfereixen en les comunicacions.
• Cal una velocitat de vent mínima i que sigui constant.
• Provoca un impacte acústic.

El vent fa moure les aspes d'un aerogenerador i així es produeix energia elèctrica. Com que no n'hi ha prou amb un de sol, es troben en parcs eòlics. Es necessiten vents superiors a 5 m/s i d'una disponibilitat de 2500 h/any.

Energia geotèrmica

Avantatges:

• No genera residus ni impactes.
• Renovable.
• No sotmesa a l’especulació.
• Tecnologia barata.

Inconvenients:

• Distribució molt localitzada.
• Contaminació de les aigües superficials amb aigua calenta.

S’aprofita l’energia calorífica de l’interior de la Terra. Perquè funcioni, el gradient geotèrmic ha de ser força superior al normal de 3º per cada 100 m de profunditat. Per poder produir energia, necessitem que l’aigua estigui en forma de vapor o sigui superior a 100 ºC. Si és inferior a 100 ºC, es fa servir com a aigua sanitària o en balnearis. Les zones on és possible aprofitar l’energia geotèrmica són les dorsals, les zones de subducció i els punts calents.

Energia solar

Avantatges:

• A l’abast de tothom.
• No genera residus ni impactes.
• Renovable.
• Tecnologia senzilla.
• No sotmesa a l’especulació.

Inconvenients:

• Tecnologia amortitzable només a llarg termini.
• És discontínua.

Hi ha dos tipus de plaques: les fotovoltaiques (per fer energia) i les solars tèrmiques (només útils per escalfar aigua). S'han d'instal·lar en zones de cara sud perquè els rajos solars són més incidents. És millor sobre pissarra que sobre gres; com més fosc és el material, millor.

Energia mareomotriu

Avantatges:

• No genera residus i l’impacte és mínim.
• Renovable.
• No sotmesa a l’especulació.

Inconvenients:

• Es necessita un mínim de desnivell entre marees.
• Genera un petit impacte al litoral.

La marea ha de tenir un desnivell de 10 metres. Quan arriba a la seva altura màxima, s’obren les rescloses d’un dic i el salt d’aigua fa moure les turbines, que transmeten el moviment a uns imants que generen electricitat.

Energia de la biomassa

Avantatges:

• Renovable.
• Disponible en països pobres.
• Tecnologia barata.

Inconvenients:

• Emet CO₂, encara que queda compensat per la fotosíntesi.

Consisteix a cremar matèria orgànica. Es considera neta pel seu cicle, ja que el CO₂ que es desprèn en cremar la planta és el mateix que aquesta va agafar de l'aire en fer la fotosíntesi.

Energia de l'hidrogen

Avantatges:

• No genera residus ni impactes.
• Alta disponibilitat, ja que s’obté de l’aigua.

Inconvenients:

• La hidròlisi de l’aigua requereix molta energia.
• Cal millorar la tecnologia (està en fase experimental).

H₂O + energia -> 2H + O₂ + energia. No és del tot eficient. No genera residus ni impacte. La seva obtenció es fa a través d’una pila de combustible. Consisteix a generar un corrent elèctric a través de l’energia produïda en trencar l’H₂O per formar O₂ i H₂.

Energia de fusió nuclear

Avantatges:

• Fa falta poc combustible.
• No genera residus radioactius de llarga vida.

Inconvenients:

• Cal millorar la tecnologia (està en estudi).

Consisteix a produir energia a través de fusionar dos àtoms, però per fer això es necessita molta calor de l'aire en fer la fotosíntesi.

Energia de la biomassa (repetició)

Avantatges:

• Renovable.
• Disponible en països pobres.
• Tecnologia barata.

Inconvenients:

• Emet CO₂, encara que queda compensat per la fotosíntesi.

Consisteix a cremar matèria orgànica. Es considera neta pel seu cicle, ja que el CO₂ que es desprèn en cremar la planta és el mateix que aquesta va agafar de l'aire en fer la fotosíntesi.

Energia de l'hidrogen (repetició)

Avantatges:

• No genera residus ni impactes.
• Alta disponibilitat, ja que s’obté de l’aigua.

Inconvenients:

• La hidròlisi de l’aigua requereix molta energia.
• Cal millorar la tecnologia (està en fase experimental).

H₂O + energia -> 2H + O₂ + energia. No és del tot eficient. No genera residus ni impacte. La seva obtenció es fa a través d’una pila de combustible. Consisteix a generar un corrent elèctric a través de l’energia produïda en trencar l’H₂O per formar O₂ i H₂.

Energia de fusió nuclear (repetició)

Avantatges:

• Fa falta poc combustible.
• No genera residus radioactius de llarga vida.

Inconvenients:

• Cal millorar la tecnologia (està en estudi).

Consisteix a produir energia a través de fusionar dos àtoms, però per fer això es necessita molta calor de l'aire en fer la fotosíntesi.