Fonts d'Energia: Tipus, Usos i Impacte Ambiental

Fonts d'energia tradicional

• Foc: Proporciona llum i calor a partir de la llenya.
• Vent: Energia provinent del Sol que escalfa la Terra de manera desigual, creant masses d'aire que produeixen corrents de convecció.
• Aigua: Energia potencial i cinètica de l'aigua dels rius.

Classificació de les Fonts d'Energia

Segons el seu origen:

1. Primàries: S'obtenen directament de la natura (aigua, vent, llenya, carbó, petroli, gas natural).
2. Secundàries: Obtingudes a partir de les primàries (electricitat, benzina, gasoil).

Segons les reserves disponibles:

1. Renovables: No s'exhaureixen mai perquè es regeneren (solar, eòlica, hidràulica, biomassa, geotèrmica, mareomotriu).
2. No renovables: Hi ha reserves limitades. Són els combustibles fòssils (petroli, carbó, gas natural) i l'urani.

Segons el grau d'utilització:

1. Convencionals: Les més utilitzades.
2. No convencionals o alternatives: Les menys utilitzades.

Què és la combustió?

La combustió és una reacció química exotèrmica d'una substància amb l'oxigen. Produeix calor i llum.

Què és la carbonització?

La carbonització consisteix en la pèrdua d'oxigen, nitrogen, sofre, hidrogen i l'enriquiment en carboni de la matèria orgànica.

Poder calorífic i Capacitat calorífica

• Poder calorífic: Energia que desprèn la combustió d'una substància.
• Capacitat calorífica: Quantitat de calor que ha de rebre una substància per elevar la seva temperatura 1K (o 1°C).

Processos d'obtenció del carbó

• Explotació a cel obert: S'extreu el carbó de la superfície (lignit).
• Explotació subterrània: Excavació de pous i galeries.
• Gasificació del carbó: S'injecta al subsòl vapor d'aigua a pressió i s'obté un gas pobre.

Destil·lació fraccionada del petroli

S'escalfa el cru fins a l'evaporació (360°C) i es refreda progressivament obtenint fraccions que es condensen a diferents temperatures:

• Gasos liquats del petroli
• Combustibles líquids
• Olis minerals
• Parafines
• Naftes
• Asfalt

Combustibles nuclears

Proporcionen energia per les reaccions nuclears, en les quals es produeixen canvis en els nuclis dels àtoms (Urani i Plutoni).

Radioactivitat

Procés pel qual certs elements es transformen o canvien el seu nucli espontàniament.

• Alfa (α): Són nuclis d'heli, poc poder de penetració.
• Beta (β): Són electrons. Poder de penetració d'un metre d'aire.
• Gamma (γ): No tenen massa ni càrrega, són fotons. Tenen gran poder de penetració.

Reaccions nuclears

Qualsevol canvi al nucli dels àtoms.

1. Reaccions de fusió: Unió de nuclis lleugers per formar nuclis més pesats.
2. Reaccions de fissió: Trencament d'un nucli pesat (Urani) per formar nuclis més lleugers.

Residus radioactius

1. Gasosos: Es filtren abans d'anar a l'atmosfera.
2. Líquids: Es filtren i depuren. Els fangs es tracten com a sòlids.
3. Sòlids de baixa i mitjana activitat: Són barrejats amb formigó i tancats en bidons d'acer dobles.
4. Sòlids d'alta activitat: Són les barres de combustible.

Impacte ambiental de l'ús d'energia

• Efecte hivernacle: Augment de la temperatura de l'atmosfera a causa de la presència de gasos d'efecte hivernacle (CO2, CH4, H2O) que absorbeixen la radiació infraroja que emet la Terra.
• Pluja àcida: La combustió de carbó i petroli produeix, a part del CO2, òxids de sofre i de nitrogen.
• Boires fotoquímiques: Quan hi ha inversió tèrmica en una ciutat i, a més, no hi ha vent.
• Contaminació radioactiva: Produïda a les centrals nuclears a causa de radiacions i residus radioactius.