Tecnología e informática : abril 2013

¿Que es una fuente de energía?

Las fuentes de energía son elaboraciones naturales más o menos complejas de las que el ser humano puede extraer energía para realizar un determinado trabajo u obtener alguna utilidad. Por ejemplo el viento, el agua y el sol, entre otros.

Desde la prehistoria, cuando la humanidad descubrió el fuego para calentarse y asar los alimentos, pasando por la Edad Media en la que construía molinos de viento para moler el trigo, hasta la época moderna en la que se puede obtener energía eléctrica fisionando el átomo, el hombre ha buscado incesantemente fuentes de energía de las que sacar algún provecho para nuestros días, que han sido los combustibles fósiles; por un lado el carbón para alimentar las máquinas de vapor industriales y de tracciónferrocarril así como los hogares, y por otro, el petróleo y sus derivados en la industria y el transporte (principalmente el automóvil), si bien éstas convivieron con aprovechamientos a menor escala de la energía eólica, hidráulica y la biomasa. Dicho modelo de desarrollo, sin embargo, está abocado al agotamiento de los recursos fósiles, sin posible reposición, pues serían necesarios períodos de millones de años para su formación.

Las fuentes de energía se clasifican en:

Renovables: Pueden utilizarse de manera continuada para producir energía, bien porque se regeneran fácilmente (biomasa) o porque son una fuente inagotable (solar)
No renovables: Una vez utilizadas tardan demasiado tiempo en regenerarse o bien nunca se podrán regenerar.

Este tipo de clasificación tiene como base el ritmo de consumo de energía.

Energía nuclear

Energía liberada durante la fisión o fusión de núcleos atómicos. Las cantidades de energía que pueden obtenerse mediante procesos nucleares superan con mucho a las que pueden lograrse mediante procesos químicos, que sólo implican las regiones externas del átomo.

La energía de cualquier sistema, ya sea físico, químico o nuclear, se manifiesta por su capacidad de realizar trabajo o liberar calor o radiación. La energía total de un sistema siempre se conserva, pero puede transferirse a otro sistema o convertirse de una forma a otra.

Energía cinética

Energía que un objeto posee debido a su movimiento. La energía cinética depende de la masa y la velocidad del objeto según la ecuación

E = 1mv2

donde m es la masa del objeto y v2 la velocidad del mismo elevada al cuadrado. El valor de E también puede derivarse de la ecuación

E = (ma)d

donde a es la aceleración de la masa m y d es la distancia a lo largo de la cual se acelera. Las relaciones entre la energía cinética y la energía potencial, y entre los conceptos de fuerza, distancia, aceleración y energía, pueden ilustrarse elevando un objeto y dejándolo caer.

Cuando el objeto se levanta desde una superficie se le aplica una fuerza vertical. Al actuar esa fuerza a lo largo de una distancia, se transfiere energía al objeto. La energía asociada a un objeto situado a determinada altura sobre una superficie se denomina energía potencial. Si se deja caer el objeto, la energía potencial se convierte en energía cinética. Véase Mecánica.

Energía potencial

Energía almacenada que posee un sistema como resultado de las posiciones relativas de sus componentes. Por ejemplo, si se mantiene una pelota a una cierta distancia del suelo, el sistema formado por la pelota y la Tierra tiene una determinada energía potencial; si se eleva más la pelota, la energía potencial del sistema aumenta. Otros ejemplos de sistemas con energía potencial son una cinta elástica estirada o dos imanes que se mantienen apretados de forma que se toquen los polos iguales.

Para proporcionar energía potencial a un sistema es necesario realizar un trabajo. Se requiere esfuerzo para levantar una pelota del suelo, estirar una cinta elástica o juntar dos imanes por sus polos iguales. De hecho, la cantidad de energía potencial que posee un sistema es igual al trabajo realizado sobre el sistema para situarlo en cierta configuración. La energía potencial también puede transformarse en otras formas de energía. Por ejemplo, cuando se suelta una pelota situada a una cierta altura, la energía potencial se transforma en energía cinética.

Fuentes Renovables

Energía Hidráulica

Ya desde la antigüedad, se reconoció que el agua que fluye desde un nivel superior a otro inferior posee una determinada energía cinética susceptible de ser convertida en trabajo, como demuestran los miles de molinos que a lo largo de la historia fueron construyéndose a orillas de los ríos.

Más recientemente, hace más de un siglo, se aprovecha la energía hidráulica para generar electricidad, y de hecho fue una de las primeras formas que se emplearon para producirla.
El aprovechamiento de la energía potencial del agua para producir energía eléctrica utilizable, constituye en esencia la energía hidroeléctrica. Es por tanto, un recurso renovable y autóctono. El conjunto de instalaciones e infraestructura para aprovechar este potencial se denomina central hidroeléctrica.

Hoy en día, con los problemas medioambientales, se ven las cosas desde otra perspectiva. Esto ha hecho que se vayan recuperando infraestructuras abandonadas dotándolas de nuevos equipos automatizados y turbinas de alto rendimiento. En consecuencia, el impacto ambiental no es más del que ya existía o por lo menos inferior al de una gran central. A estas instalaciones, con potencia inferior a 5.000KW se les denomina minihidráulicas.

Las minicentrales hidroeléctricas están condicionadas por las características del lugar de emplazamiento. La topografía del terreno influye en la obra civil y en la selección del tipo de máquina.

Centrales de aguas fluyentes

Aquellas instalaciones que mediante una obra de toma, captan una parte del caudal del río y lo conducen hacia la central para su aprovechamiento, para después devolverlo al cauce del río.

Centrales de pie de presa

Son los aprovechamientos hidroeléctricos que tienen la opción de almacenar las aportaciones de un río mediante un embalse. En estas centrales se regulan los caudales de salida para utilizarlos cuando se precisen

Centrales de canal de riego o abastecimiento

Se pueden distinguir dos tipos:

Con desnivel existente en el propio canal

Se aprovecha mediante la instalación de una tubería forzada, que conduce el agua a la central, devolviéndola posteriormente al curso normal del canal.

Con desnivel existente entre el canal y el curso de un río cercano

En este caso la central se instala cercana al río y se aprovechan las aguas excedentes en el canal.

A la hora de realizar un proyecto de una minicentral hidroeléctrica y dependiendo del tipo por su emplazamiento, la determinación del caudal y la altura de salto determinará la potencia a instalar, así como, el tipo de miniturbina.

Existen varios tipos de miniturbinas:

De reacción, que aprovecha la energía de presión del agua en energía cinética en el estator, tanto en la entrada como en la salida, estas aprovechan la altura disponible hasta el nivel de desagüe.

Kaplan: se componen básicamente de una cámara de entrada que puede ser abierta o cerrada, un distribuidor fijo, un rodete con cuatro o cinco palas fijas en forma de hélice de barco y un tubo de aspiración.

Francis: caracterizada por que recibe el flujo de agua en dirección radial, orientándolo hacia la salida en dirección axial.

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Uso eficiente de la tecnologia

La Eficiencia Energética (EE) es el conjunto de acciones que permiten optimizar la relación entre la cantidad de energía consumida y los productos y servicios finales obtenidos. Esto se puede lograr a través de la implementación de diversas medidas e inversiones a nivel tecnológico, de gestión y de hábitos culturales en la comunidad.

Es usar bien la energía, porque EE es ahorrar sin perder en calidad de vida o en calidad de producción, muestra de ello es la introducción de nueva tecnología o el cambio de conducta en las personas, como por ejemplo, desenchufar y apagar todos los artefactos eléctricos que no se estén usando, utilizar la lavadora con carga completa, una vez hervida el agua guardarla en el termo y así muchos ejemplos que se pueden aplicar en el día a día, y que nos permiten ser más eficientes.

El uso inteligente y eficiente de la energía permite, además de ahorrar, disminuir la dependencia energética; reducir la contaminación; mejorar la calidad de vida y aliviar el bolsillo de los consumidores.

Consejos prácticos
	Apagar las luces cuando no se estén usando.
	Comprar ampolletas eficientes con etiqueta energética clase A. Las ampolletas de ahorro de energía iluminan lo mismo que las corrientes o incandescentes y duran mucho más.
	Aprovechar la luz natural en vez de la de la ampolleta. Sacarle partido a la luz del día y pintar las paredes y cielos de colores claros. Así se podrá ahorrar hasta un 5% de electricidad.
	Iluminar directamente las áreas de trabajo.
	Una ampolleta de 40 watts en una lámpara sobre el escritorio ilumina mejor que una de 200 watts en el techo. Instale luces más bajas en balcones y pasillos.
	Desenchufar los aparatos eléctricos que no se estén usando.
	Desenchufar el cargador del celular cuando éste ya esté cargado. Si se deja enchufado, seguirá gastando energía.
	Mantener el computador en ahorro de energía.
	Los refrigeradores gastan mucha energía y más aún cuando se abren muchas veces y por mucho rato
	Cierra bien la puerta del microondas. Si la dejas abierta, desperdicias energía.
	Al comprar electrodomésticos, fijarse que tengan sello o etiquetado energético. Éste proporciona información necesaria para ahorrar energía y ayuda a elegir el mejor.
	Lavar en la lavadora con carga completa.
	Guardar el agua hervida en un termo.
	Comprar artefactos del tamaño y potencia de acuerdo a tus necesidades.
	Seleccionar la ropa que se necesita planchar de acuerdo al calor requerido. No dejar encendida la plancha más de lo necesario.