Aprovechamiento Energético y Sostenibilidad: Biomasa, Eólica, Nuclear y Más

Aprovechamiento de la Biomasa

Se puede aprovechar de diversos modos. Los residuos agrícolas, ganaderos y forestales pueden utilizarse como combustibles en centrales térmicas de biomasa para producir electricidad, y en calderas domésticas para la calefacción y el agua caliente. La fermentación de determinados residuos produce biocarburantes para sustituir a los derivados del petróleo en los motores de explosión.

Aprovechamiento Energético del Aire (Energía Eólica)

Se aprovecha la energía del viento para mover las palas de los aerogeneradores en los parques eólicos y producir energía eléctrica.

Ventajas e Inconvenientes de las Energías Renovables

Ventajas:

  • Tienen un impacto ambiental muy pequeño.
  • Sus reservas no se agotan.
  • Disminuyen la dependencia energética respecto al exterior.
  • Las energías renovables contribuyen al desarrollo científico y tecnológico del país.

Inconvenientes:

  • Son muy caras. La unidad producida es más costosa que la generada con fuentes no renovables.
  • No garantizan un suministro estable.
  • Tienen un impacto negativo, aunque reducido, en el paisaje y la fauna.
  • Cubren un porcentaje pequeño de la demanda energética total.

Modelo Energético Sostenible

Es un modelo para garantizar a las generaciones futuras el uso de la energía para cubrir sus necesidades básicas. Este modelo debe asegurar el cuidado y el respeto del medio ambiente.

Vías para Alcanzar un Modelo Energético Sostenible

  • La eficiencia energética: El uso racional de la energía supone no gastar energía en actividades innecesarias y utilizar la energía minimizando las pérdidas.
  • El desarrollo tecnológico: Tecnologías eficientes de consumo están contribuyendo eficazmente al ahorro energético.
  • La potenciación de las energías renovables: Son inagotables y con poco impacto ambiental, aunque actualmente suponen una pequeña parte del suministro energético.
  • El desarrollo de nuevas energías: Están en fase de investigación. Merecen atención el hidrógeno y la fusión nuclear.

Fusión Nuclear

Es la unión de dos núcleos atómicos en un núcleo más pesado. Es el procedimiento por el que se genera energía en las estrellas.

Energía Mareomotriz

Es la energía que adquiere el agua del mar al subir su nivel por el efecto de las mareas.

Energía Geotérmica

Es la energía térmica acumulada en el subsuelo.

ATC (Almacén Temporal Centralizado)

Almacén temporal centralizado para residuos radiactivos.

Principio de Conservación y Transformación de la Energía

La energía ni se crea ni se destruye, solo se transforma o se transfiere.

Funcionamiento de una Central de Gas de Ciclo Combinado

Hay dos circuitos, uno de gas natural y otro de vapor de agua, y dos turbinas. La primera turbina, o turbina de gas, se mueve empleando el propio gas natural como fluido. La segunda turbina, o turbina de vapor, es movida por los gases calientes de salida de la primera turbina, generando electricidad.

Funcionamiento de una Central Nuclear

  • El vapor es enfriado en la torre de enfriamiento y en el condensador para incorporarlo de nuevo al circuito de agua-vapor.
  • Este vapor mueve la turbina, que transmite su giro al alternador en el que se genera la energía eléctrica.
  • La energía liberada en la fisión nuclear se aprovecha en el generador de vapor para convertir agua en vapor.

Fisión Nuclear

El bombardeo de un núcleo de uranio con un neutrón provoca que el núcleo se rompa en otros dos núcleos más pequeños y en dos o tres neutrones. Estos neutrones inciden sobre otros núcleos de uranio que se fisionan a su vez, generándose así una reacción en cadena. La fisión del núcleo de uranio libera una gran cantidad de energía.

Ventajas e Inconvenientes de la Energía Nuclear

Ventajas:

  • Las centrales nucleares son poco contaminantes en su operación diaria.
  • Generan energía de modo continuo y a menores costes.
  • Permiten disminuir la dependencia del petróleo.
  • En una central dotada de las adecuadas medidas de seguridad, la probabilidad de que ocurra un accidente es muy baja.

Inconvenientes:

  • El riesgo de accidentes en las centrales nucleares, como el ocurrido en 1986 (Chernobyl) o 2011 (Fukushima).
  • Los residuos nucleares producidos en las centrales.
  • El riesgo de utilizar la tecnología nuclear para el desarrollo de armas.

Características y Problemas de los Residuos Radiactivos

Son productos de desecho que contienen sustancias radiactivas y que no están destinadas a ningún uso. Se generan en las centrales nucleares y en otras instalaciones con materiales radiactivos. Los residuos de alta actividad pueden mantener su peligrosidad durante miles de años.

Clases de Aprovechamiento de la Energía Solar

Energía Solar Térmica:

  • De baja temperatura: La energía solar se aprovecha al calentar un fluido en un colector solar. Es idónea para proporcionar agua caliente en edificios pequeños.
  • De alta temperatura: La radiación solar se concentra mediante espejos sobre un depósito para calentar un fluido. Se utiliza en centrales termoeléctricas solares.

Energía Solar Fotovoltaica:

Las células fotovoltaicas convierten la energía solar en energía eléctrica. Se aprovecha el efecto fotovoltaico: un material semiconductor genera un flujo de electrones cuando la luz incide sobre él.

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