Principio de Conservación y Transformación de la Energía

En cualquier cambio, la suma de las energías presentes antes del cambio es igual a la suma de las energías en que se han transformado después del cambio (la energía se conserva). En cualquier transformación energética, una parte se disipa como calor y no se puede volver a utilizar. Esta pérdida de energía útil es la degradación de la energía.

Soluciones:

• Búsqueda y desarrollo de fuentes de energía alternativas.
• Consumo eficiente de la energía por todos.
• Cooperación entre países.

Energía primaria: la contenida en las fuentes de energía.

Energía final: la que se utiliza en los puntos de consumo.

En los procesos de transformación y transporte siempre hay pérdidas de energía.

Energía primaria = Energía final + Energía perdida en transporte + Energía perdida en otras operaciones.

Combustibles Fósiles

Los combustibles fósiles, como el petróleo y el gas natural, continúan siendo la principal fuente de energía (casi el 90%). El sector del transporte ha pasado a ser el que más energía consume, aproximadamente el 40%. Esto ha traído consecuencias negativas, como una mayor dependencia del petróleo y el incremento de la emisión de gases de efecto invernadero y contaminantes.

Para un uso más eficiente de la energía en el transporte:

1. Incremento de la utilización de medios de transporte como el tren, autobús, bicicleta y transporte público.
2. Conducción eficiente de vehículos.
3. Fabricación de vehículos con menor consumo de combustible.
4. Desarrollo de combustibles alternativos al petróleo.
5. Desarrollo de nuevos sistemas de propulsión como el hidrógeno y la electricidad.

Consumo Energético Doméstico

Desde 2007, los nuevos edificios deben tener obligatoriamente la certificación energética en función de sus características de aislamiento, sistemas de calefacción, aire acondicionado y agua caliente.

Según su procedencia, la energía se distribuye en:

1. La fuente principal de energía es el petróleo.
2. La energía eléctrica cubre otra tercera parte del consumo energético doméstico.
3. El gas natural es la fuente de energía que más ha incrementado su uso.
4. El carbón como fuente de energía va desapareciendo.

El consumo energético de un hogar depende de:

1. La zona climática en que se encuentra.
2. La calidad del aislamiento de paredes y ventanas.
3. El equipamiento del hogar.
4. El grado de eficiencia con que se utilizan los sistemas de calefacción y agua caliente.

Ahorro de Energía en Casa

1. Instalaciones fijas de calefacción y agua caliente: la mayor parte del consumo se produce en estos sistemas.

• Un buen sistema de aislamiento de paredes y ventanas.
• Elección de calderas de alto rendimiento energético.
• Ajuste de la temperatura de calefacción a las necesidades reales.
• Mantenimiento óptimo de los sistemas y de los aparatos.
• Adopción de pautas de conducta adecuadas.

2. Equipamiento doméstico: electrodomésticos, ordenadores, equipos audiovisuales… Es necesario adoptar medidas:

• Compra de electrodomésticos con etiquetas de eficiencia energética.
• Compra de electrodomésticos adecuados a las necesidades reales de la vivienda.
• Mantenimiento adecuado y limpieza de electrodomésticos y equipos.
• Utilización de lámparas de bajo consumo.
• Adopción de pautas de conducta adecuadas.

3. Aprovechamiento de energías renovables: se pueden aprovechar las energías renovables mediante equipamientos específicos en los edificios (paneles solares, calderas de biomasa).

Producción de Energía Eléctrica

La energía eléctrica se produce a gran escala en las centrales eléctricas, desde donde se distribuye. Estas centrales producen energía eléctrica a partir de la energía química de un combustible. Los combustibles fósiles utilizados son el petróleo, el carbón y el gas natural. Actualmente, se tiende a incrementar la utilización del gas natural.

Centrales Termoeléctricas

Las centrales termoeléctricas presentan importantes ventajas: no dependen de la meteorología, su transporte es fácil, la unidad de energía es barata. Son productoras de energía imprescindibles. Sin embargo, tienen inconvenientes: gran impacto ambiental, emiten grandes cantidades de CO2 y otros tipos de contaminantes, causan lluvia ácida y generan residuos sólidos.

Energía Nuclear

La energía nuclear es la energía liberada en la fisión de átomos de algunos elementos pesados. Las centrales nucleares producen energía eléctrica utilizando el uranio como fuente primaria. Las reservas de uranio se agotarán en unos cientos de años.

La fisión tiene lugar en el reactor. Las varillas están intercaladas y, según se introduzca más o menos de ellas, se eliminan neutrones del proceso de reacción en cadena.

Problemas Nucleares

1. El riesgo de accidentes, la radiación afecta a todos los seres vivos (Chernóbil).
2. Residuos nucleares que se almacenan a largo plazo y que contienen su actividad radiactiva.
3. Riesgo de utilización de la tecnología nuclear para producir armas.

Soluciones Nucleares

• Las centrales nucleares son poco contaminantes, no contribuyen al efecto invernadero ni a la contaminación atmosférica.
• Generan energía de modo continuo y a menores costes.
• Permiten disminuir la dependencia del petróleo.
• Si hay buenas medidas de seguridad, la probabilidad de accidente es muy baja.

Fuentes Renovables de Energía

1. El Sol: fuente directa de la energía solar. Se aprovecha desde dos puntos de vista:
   • Energía solar térmica:
     1. De baja temperatura: se aprovecha para calentar un fluido en un colector solar.
     2. De alta temperatura: la radiación se concentra mediante espejos, se utiliza para producir energía eléctrica.
   • Energía fotovoltaica: las células convierten la energía solar en energía eléctrica.
2. Biomasa: es materia orgánica de origen vegetal o animal, puede utilizarse directamente como combustible en centrales térmicas. La fermentación de determinados residuos produce biocarburantes. Se suele hablar de la biomasa como el gigante durmiente del futuro, debido a la cantidad de biomasa que todavía no se aprovecha con fines energéticos.
3. Energía eólica: actualmente se aprovecha la energía eólica para mover los aerogeneradores de los parques eólicos (en España, esta energía cubre el 7.6%).
4. Energía hidroeléctrica: las centrales hidroeléctricas aprovechan la caída del agua sobre los álabes de la turbina. Aunque es una fuente energética no contaminante, la construcción de embalses tiene impacto ambiental: alteración de las condiciones de vida, acumulación de residuos orgánicos.
5. Otras:
   • Mareomotriz: al subir y bajar las mareas.
   • Geotérmica: acumulada en el subsuelo.

Ventajas y Desventajas de las Energías Renovables

Ventajas:

• Impacto ambiental muy pequeño, poco contaminantes.
• Reservas inagotables.
• Disminuyen la dependencia energética del exterior.
• Contribuyen al desarrollo científico del país.

Desventajas:

• Son muy caras.
• No garantizan un consumo estable, se ven afectadas por las condiciones meteorológicas.
• Tienen, aunque reducido, un impacto ambiental negativo.
• Cubren aún un porcentaje muy pequeño de la demanda energética total.

Hacia un Modelo Energético Sostenible

El modelo actual de desarrollo económico es insostenible. El consumo global de energía se duplicará en 35 años y se triplicará en 55. El consumo de combustibles fósiles genera contaminantes y efecto invernadero. Es preciso avanzar hacia un modelo energético sostenible:

• Eficiencia energética: no gastar energía en actividades innecesarias y utilizar la energía minimizando las pérdidas.
• Desarrollo tecnológico: está contribuyendo eficazmente al ahorro energético, también se desarrollan tecnologías para reducir la emisión de CO2.
• Potenciación de las energías renovables: que son inagotables y con poco impacto ambiental.
• Desarrollo de nuevas energías: pueden aportar una parte muy importante del consumo energético futuro.

Energía para el Futuro

.:-Hidrógeno como fuente de energía: El hidrógeno solo genera agua como residuo, actualmente están desarrollándose vehículos con motores de pilas de combustible. Los problemas de esta fuente son el almacenamiento y la distribución.-Energía Marina: La energía de las olas y las mareas está aun muy poco explotada, hay instaladas centrales mareomotrices, los países con mucha costa y mareas podrían generar hasta un quinto de su energía. Aunque tiene impacto ambiental.-Fusión nuclear: Es la unión de dos núcleos atómicos ligeros en un núcleo más pesado. La energía liberada en la obtención de un gramo de helio, equivale a 7,4 toneladas de petróleo. Es una energía limpia que tendría muy poco impacto ambiental y escasos residuos. Para lograr la fusión nuclear es preciso vencer mediante temperaturas de millones de grados la repulsión eléctrica. Aun no se ha logrado producir en cantidades rentables.