Energía Nuclear

Proviene de reacciones entre núcleos de radioisótopos. Su fundamento se basa en la diferencia de masa existente entre los núcleos atómicos y la suma de las masas de los protones y neutrones que los constituyen. Esta diferencia es debida a la cantidad de energía de constitución de los núcleos. Al liberar las partículas del núcleo, se libera también energía. Los dos procesos para ello son:

• Fisión nuclear. Se bombardea con neutrones un núcleo pesado, que se descompone en dos y libera mucha energía. Además, se emiten 2 o 3 neutrones que también van colisionando con otros núcleos (reacción en cadena). Este es el principio de funcionamiento de los reactores nucleares.
• Fusión nuclear. Dos núcleos muy ligeros se unen para formar uno más pesado y estable, liberando mucha energía. Para que esto se consiga, los núcleos iniciales deben vencer las fuerzas electrostáticas de repulsión por la intervención de energía térmica. Estas reacciones son producidas en reactores de fusión y son fuente de energía barata. Se considera la energía del futuro.

Centrales Nucleares

Las centrales nucleares se diferencian de las térmicas por el método de calentar el agua para obtener vapor que mueva la turbina. Este proceso se realiza en reactores nucleares a partir de reacciones de fisión. El combustible que se emplea para ello es el uranio, que debido a su color es conocido como torta amarilla. Para ello, se separan los isótopos que lo componen mediante unos métodos muy complejos, que se realizan a partir del hexafluoruro de uranio. Después de enriquecerlo, se transforma en polvo de óxido de uranio, se hacen pastillas y después se montan los elementos combustibles colocando las barras en unas estructuras en el núcleo del reactor. Para extraer los elementos combustibles gastados se pueden hacer dos cosas:

• A ciclo abierto. El combustible gastado se acumula en piscinas de almacenamiento en espera de su confinamiento.
• A ciclo cerrado. El combustible gastado se reelabora, ya que contiene isótopos sin transformar que se pueden aprovechar como fuente de energía una vez separados.

Energía Hidráulica

Es la que se obtiene a partir de las corrientes de agua de los ríos debido al desnivel del terreno. Para optimizar el aprovechamiento de esta energía, en el curso del río se construyen embalses que cierren la boca del valle y permitan acumular agua. Una vez construidos, el agua es conducida por unas tuberías a las aspas de una turbina para poner en marcha el generador eléctrico. Así, la energía potencial del agua se transforma en cinética y, a su vez, en mecánica y finalmente en energía eléctrica en el generador. El agua almacenada también se puede utilizar para el abastecimiento de poblaciones e industrias y para las actividades de ocio.

Las ventajas de esta energía son: que es limpia y los embalses construidos tienen nuevas utilidades. Los inconvenientes de esta energía son:

• En épocas de sequías la producción disminuye.
• Los grandes embalses producen variaciones locales de humedad y temperatura.
• Las presas impiden la navegación fluvial y la migración de la fauna.
• Los embalses, al reducir los desbordamientos, dificultan la recarga de los acuíferos.

Es la más usada entre las fuentes renovables para producir electricidad.

Energía Minihidráulica

Un caso particular de aprovechamiento de esta energía es la energía minihidráulica. Se denomina así a la energía extraída de las centrales hidroeléctricas cuya potencia no supera los 10MW. No afecta al nivel del río y se integra muy bien en el medio natural ya que se aprovecha de los pequeños saltos naturales de los ríos.

Energía Solar

Se genera en el sol debido a un proceso de fusión nuclear y llega a la Tierra como radiación electromagnética. Todas las fuentes de energía, tanto renovables como convencionales, proceden indirectamente del sol. Las principales formas de explotación de la energía solar son:

Conversión Térmica

Es la transformación de la energía solar en energía térmica mediante el calentamiento de un fluido. Según la temperatura pueden ser:

• Conversión a baja temperatura. Se obtiene mediante colectores solares planos formados por una placa de color oscuro que absorbe la radiación solar y por un circuito de tubos. Todo esto está cubierto por láminas de vidrio que inducen un efecto invernadero en el colector. Se utiliza en calefacción por suelo radiante y es el más económico y limpio para obtener agua caliente.
• Conversión a media temperatura. Se realiza a través de concentradores de la radiación solar que la reflejan sobre un depósito que contiene un fluido portador del calor. Estos colectores disponen de un sensor óptico y un servomotor para girar siguiendo al sol. Se emplea para obtención de vapor, desalinización del agua, etc.
• Conversión a alta temperatura. Consiste en la captación y concentración de la energía solar por medio de espejos colectores. Estos espejos reflejan la radiación de forma convergente hacia un receptor que absorbe y transforma el calor. La energía se aprovecha para producir vapor que alimenta un turboalternador, que la transforma en electricidad. Se lleva a cabo en las centrales térmicas solares.

Conversión Fotovoltaica

Consiste en la transformación directa de la energía luminosa en eléctrica debido al efecto fotovoltaico. Cuando la radiación solar incide sobre un material semiconductor, provoca en él un movimiento de electrones que da lugar a una diferencia de potencial en sus extremos, y los convierte en generadores eléctricos. Para ello se utilizan unas células fotovoltaicas de silicio. Esta energía se almacena en acumuladores para disponer de ella en días nublados y horas de poca luz.

La energía fotovoltaica produce electricidad sin contaminar y sin ruidos, sus perspectivas de utilización son muy esperanzadoras a largo plazo. Aunque es un poco cara al principio. Otro inconveniente es el espacio necesario para su instalación y el impacto visual.

Arquitectura Solar o Bioclimática

Tiene como objetivo optimizar la energía solar que recibe un edificio mediante una serie de medidas arquitectónicas, como orientar correctamente el edificio, llevar a cabo un buen aislamiento térmico, diseñar muros de inercia térmica y colocar pantallas protectoras de la radiación solar.