miércoles, 14 de febrero de 2018

Informe PIP (Proyecto de Investigación Personal) 2ª Evaluación

PIP sobre Las fuentes de energía

En esta entrada hablaré sobre las fuentes de energía, su clasificación, su distribución en nuestro país y una reflexión personal sobre todo lo hablado.

Antes de explicar lo enumerado anteriormente voy a presentar los objetivos y las justificación de este informe y, posteriormente, procederé a explicar lo enumerado anteriormente.




Objetivos

    Con este informe busco presentar información acerca de las diversas fuentes de energía existentes en el mundo, conocer la clasificación de estas fuentes y los procesos llevados a cabo para su obtención, investigar sobre la disponibilidad de las fuentes de energía en nuestro país, comprender la importancia de estas en nuestro día a día y suscitar el interés de mis compañeros sobre este tema.

Justificación

    Aprender sobre las fuentes de energía es importante porque están presentes en todo momento y nos permiten realizar diversas tareas que, sin ellas, serían muy difíciles o imposibles y para poder elaborar un criterio propio acerca de qué fuentes son las más recomendables.

Definición de energía/fuente de energía y por qué es importante para el ser humano

    La energía es la capacidad que tienen los cuerpos para realizar cambios en ellos mismos o en elementos de su entorno. Así pues, una fuente de energía es el material o recurso natural del que se obtiene esta energía, que es denominada primaria. Estas fuentes no están repartidas de manera uniforme por el mundo y su control provoca conflictos internacionales. Estas son muy importantes y usadas por el ser humano porque generalmente producen electricidad, sobre la que se basa prácticamente todo nuestro día a día, ya que muchos de los objetos usados actualmente funcionan o se han obtenido usando la energía.

Clasificación y descripción de las fuentes de energía

    Para continuar, las fuentes de energía se clasifican en dos grandes grupos que son las no renovables y las renovables.
    Las fuentes de energía no renovables son aquellas que se consumen a mayor velocidad de la que se renuevan por la naturaleza. A pesar de ello, son las más extendidas por todo el mundo, ya que son las más avanzadas en cuanto a tecnología de extracción o producción. Causan un gran impacto medioambiental contaminando el aire, el suelo y el agua. Además, tienen costes de producción reducidos en comparación con las fuentes renovables. Son el petróleo, el gas natural, el carbón y el uranio.
    Las fuentes de energía renovables son aquellas se consumen a menor velocidad de la que se renuevan por la naturaleza y se pueden explotar sin miedo a que se agoten. Estas fuentes de energía están bastante extendidas en todo el mundo, su importancia va aumentando y ya representan una parte considerable de la producción mundial de energía, aunque no es comparable al de las fuentes no renovables. No generan contaminación, aunque están muy limitadas por la disponibilidad de los recursos. Esto quiere decir que no podemos explotarlas con la misma continuidad que las fuentes de energía no renovables porque dependen de factores naturales que no siempre son favorables. Además, tienen costes de producción muy elevados. Son el Sol, el agua, el viento, la biomasa y el calor interno de la Tierra (geotermia).
    A continuación, os voy desarrollar con más detenimiento cada una de las fuentes de energía disponibles, el tipo de energía que utiliza para la obtención de la electricidad y las ventajas y desventajas que poseen.

Fuentes de energía no renovables

    Por un lado, las fuentes de energía no renovables son: el petróleo, el gas natural, el carbón y el uranio.
  • El petróleo o crudo: es una mezcla de hidrocarburos sólidos, líquidos y gaseosos que procede de lechos geológicos. Se extrae mediante el uso de unos conductos que, al introducirse en la corteza terrestre, expulsan aire o agua en las cavidades donde hay petróleo, lo que hace que este salga hacia fuera, donde es absorbido. Se encuentra sometido a grandes presiones bajo la Tierra. Se separa en otras sustancias en las refinerías mediante la destilación. Algunas de las que se obtienen son el asfalto, la gasolina, el gasóleo, el queroseno o el combustible para la obtención de electricidad. Para la obtención de energía eléctrica, se quema el combustible fósil para calentar agua y crear vapor que, impulsado a presión, mueve unas turbinas que están conectadas a un generador. Este se encarga de transformar la energía cinética de la turbina en eléctrica. Este proceso se realiza en las centrales térmicas. El petróleo es muy contaminante, pero es una de las fuentes de energía más utilizadas. No se encuentra distribuido de manera regular en la corteza terrestre, lo que produce conflictos por su control. Algunos de los lugares donde hay más reservas de petróleo crudo son Arabia Saudí, Venezuela y Canadá. 
  • El gas natural: es una mezcla de hidrocarburos, al igual que el petróleo, pero más ligeros y en estado gaseoso (principalmente metano). Suele hallarse cerca de o en yacimientos de petróleo. El proceso de extracción es similar al del petróleo, inyectando aire o agua en las cavidades que contienen este gas, haciendo que suba a la superficie. También se encuentra sometido a altas presiones bajo la corteza terrestre. Una vez extraído, el gas se puede enviar directamente a las centrales térmicas para la obtención de energía eléctrica, aunque también se puede distribuir para uso doméstico en calefacciones, vitrocerámicas, etc. Para la obtención de energía eléctrica en las centrales térmicas, se sigue el mismo proceso que en las centrales térmicas de petróleo. La única diferencia es que, en lugar de quemar petróleo, se emplea el gas natural como combustible. El gas natural es muy contaminante, pero no tanto como el petróleo. Es una fuente de energía muy utilizada. No se encuentra distribuido de manera regular en la corteza terrestre, lo que produce conflictos por su control. Algunos de los lugares donde hay más reservas de gas natural son Estados Unidos, Rusia y Canadá.
  • El uranio: es un elemento natural radiactivo que se encuentra formando parte de diversos minerales como la pechblenda. El proceso de extracción es similar al de cualquier actividad minera, agujereando la piedra hasta conseguir el mineral deseado. Como se encuentra formando parte de otras rocas, es sometido a un proceso de enriquecimiento para conseguir el isótopo aislado y separarlo de otros isótopos más pesados. Una vez extraído, el uranio se puede enviar directamente a las centrales térmicas para la obtención de energía eléctrica, aunque también se puede distribuir para construir objetos que lo empleen, principalmente con fines bélicos. Para la obtención de energía eléctrica en las centrales térmicas, se sigue el mismo proceso que en las centrales térmicas de petróleo. La única diferencia es que, en lugar de quemar petróleo, se emplea la radiactividad del uranio para calentar el agua. El uranio es muy contaminante, principalmente a causa de su radiactividad. Es una fuente de energía muy utilizada. No se encuentra distribuido de manera regular en la corteza terrestre, lo que produce conflictos por su control. Algunos de los lugares donde hay más reservas de uranio son Canadá, Australia y Kazajistán.
  • El carbón: es un mineral sólido, ligero, negro y muy combustible, que resulta de la combustión incompleta de la leña o de otros cuerpos orgánicos. Fue el primer combustible fósil que se empleó. El proceso de extracción es similar al de cualquier actividad minera, agujereando la piedra hasta conseguir el mineral deseado. Una vez extraído, el carbón se puede enviar directamente a las centrales térmicas para la obtención de energía eléctrica, aunque también se puede distribuir para uso doméstico en calefacciones, hornos, etc. Para la obtención de energía eléctrica en las centrales térmicas, se sigue el mismo proceso que en las centrales térmicas de petróleo. La única diferencia es que, en lugar de quemar petróleo, se emplea el carbón como combustible. El carbón es muy contaminante. Es la fuente de energía no renovable menos utilizada. No se encuentra distribuido de manera regular en la corteza terrestre, lo que produce conflictos por su control. Algunos de los lugares donde hay más reservas de carbón son China, Estados Unidos e India.

Fuentes de energía renovables

    Por otro lado las fuentes de energía renovables son: el Sol, el agua, el viento, la biomasa y la geotermia.
  • El Sol: es la estrella más cercana a nosotros y nuestra fuente de vida, ya que nos ofrece luz y calor todos los días. Gracias a su energía lumínica y calorífica, podemos generar electricidad. Esta se puede obtener de maneras diferentes en centrales diferentes. A partir de la luz de este astro se puede obtener energía eléctrica en las centrales fotovoltaicas. En estas se usan placas fotovoltaicas, en las que se aprovecha el movimiento de los electrones en materiales semiconductores cuando pasa a través de este un rayo de luz. Este desplazamiento de electrones es la electricidad, que se suele distribuir directamente, ya que su almacenamiento es complicado. Este método no contamina, pero tiene un coste muy elevado. Además, se ve condicionado porque el Sol se mueve y, en días nublados, lluviosos o de noche, no se puede generar electricidad. A partir del calor de esta estrella se puede obtener energía eléctrica en las centrales solares térmicas. En estas se usan grandes espejos, en los que se refleja la luz solar y se concentra en un punto por donde pasa un aceite que se calienta porque incide sobre él toda la radiación solar. Este aceite caliente transforma en vapor una masa de agua. Este vapor es impulsado a presión y mueve una turbina. Esta está conectada a un generador que transforma la energía cinética de la turbina en eléctrica, la cuál es distribuida. Este método no contamina, pero se ve condicionado porque, al igual que en las centrales fotovoltaicas, el Sol se mueve y las condiciones climatológicas no son siempre favorables. Algunos de los lugares donde hay más radiación solar y, por ello, se aprovecha más este tipo de fuente son China, Estados Unidos, Francia y España.
  • El agua: es un líquido transparente, incoloro, inodoro e insípido en estado puro, cuyas moléculas están formadas por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno. Es el componente más abundante de la superficie terrestre y el mayoritario de todos los organismos vivos. Para la obtención de electricidad, se dirige el agua hacia una turbina que está conectada a un generador que transforma la energía cinética de esta en energía eléctrica. Para conseguir que el agua adquiera velocidad y pueda mover la turbina, se crean presas en los cursos de ríos o embalses naturales o artificiales para crear un desnivel que ofrezca al agua energía potencial y le aporte la velocidad y fuerza necesarias. Este proceso y la obtención de electricidad se realizan en las centrales hidroeléctricas o hidráulicas. Este método no contamina y es uno de los más extendidos. Sin embargo, crea grandes alteraciones en el paisaje. También se puede aprovechar el movimiento de las olas y el de las mareas (energía mareomotriz) para hacer girar directamente unas turbinas localizadas bajo el agua de mares u océanos. Estas están conectadas a unos generadores que transforman la energía cinética de las turbinas en electricidad. Este proceso se realiza en centrales mareomotrices. Este método tampoco contamina, pero no es muy usado. Algunos de los lugares donde hay reservas de agua y, por tanto, se aprovecha más este tipo de fuente son China, Francia y Estados Unidos.
  • El viento: es una corriente de aire causada en la atmósfera por factores naturales, como diferencias de presión o de temperatura. Para la obtención de electricidad, se aprovecha la energía cinética del viento para mover una hélice que está conectada a un generador que transforma la energía cinética de esta en energía eléctrica, que es almacenada. Este proceso y la obtención de electricidad se realizan en las los aerogeneradores de las centrales eólicas. Este método no contamina y está bastante extendido. Sin embargo, crea grandes alteraciones en el paisaje. Además, está limitado por las condiciones meteorológicas, ya que el viento no está disponible en todo momento. Algunos de los lugares donde hay más actividad eólica son India, Corea del Sur y Alemania.
  • La biomasa: es la materia orgánica originada en un proceso biológico que se puede utilizar como fuente de energía. Cuando se descompone, emite un compuesto llamado biogás, una mezcla de gases, principalmente metano y dióxido de carbono. Este gas se extrae en los biodigestores. Tanto la biomasa como el biogás se pueden utilizar como combustibles en las centrales térmicas. Allí, se quema el combustible para calentar agua y crear vapor que, impulsado a presión, mueve unas turbinas que están conectadas a un generador. Este se encarga de transformar la energía cinética de la turbina en eléctrica. Tanto la biomasa como el biogás también tienen usos domésticos en calderas, hornos, agricultura, etc. Ambos son muy contaminantes al quemarse. Son una fuente de energía renovable no muy utilizada. Algunos de los lugares donde más se utilizan son Reino Unido, Finlandia y Polonia.
  • La geotermia: es el conjunto de los fenómenos térmicos que ocurre en el interior del globo terrestre. Para poder acceder al calor, se crean cavidades a gran profundidad para conseguir que la temperatura del manto llegue a la superficie. Este calor se utiliza para calentar masas de agua en ambientes domésticos, aunque también se utiliza para la obtención de electricidad en las centrales geotérmicas. Allí se emplea esa energía térmica para calentar agua y crear vapor que, impulsado a presión, mueve unas turbinas que están conectadas a un generador. Este se encarga de transformar la energía cinética de la turbina en eléctrica. Este método no contamina y está bastante extendido. Sin embargo, crea grandes alteraciones en el paisaje. Algunos de los lugares donde más se emplea este tipo de fuente de energía son Filipinas, Italia y Estados Unidos.

Las fuentes de energía en España

   En España se emplean diversos tipos de fuentes de energía, cada una en un porcentaje determinado. En este “mix” energético predominan las fuentes de energía no renovables (59,5%), aunque las renovables (40,5%) ocupan una gran parte. Por ello, España es un país que destaca a nivel mundial en el uso de las fuentes de energía renovables, siendo el cuarto país a nivel mundial en generación de energía eólica y el octavo en producción de energía solar.
   Sin embargo, España importa el 70% de la energía que consume, es decir, tiene una gran dependencia energética. Importa, mayoritariamente, gas de Argelia y petróleo crudo de Nigeria, Rusia y México,
    En España destacan algunos lugares determinados en la obtención y uso de cada una de las fuentes de energía. En el carbón destacan la zona gallego-asturleonesa, pirenaica, balear y la sur occidental. En el petróleo, el sur peninsular, Valencia y el sur de Cataluña. En el gas natural sobresalen el norte peninsular, Valencia, Andalucía y Murcia. En la nuclear, el norte peninsular, Castilla La Mancha y Extremadura. En la hidroeléctrica resaltan el norte peninsular, el litoral mediterráneo y las zonas montañosas. En la eólica, Galicia, Castilla y León y el suroeste peninsular. Por último, en la solar destacan el norte y sur peninsular.
    Para reducir la dependencia energética que he mencionado anteriormente, se pueden seguir una serie de pautas, cuya finalidad es reducir el consumo de energía, lo que supondría una reducción en la necesidad de recibir energía de otros lugares. Algunas de las posibles pautas a seguir son:
  • Reducir el uso de medios de transporte que empleen el petróleo o sus derivados para reducir tanto la contaminación como el uso de esta fuente y poder emplearla en la obtención de energía eléctrica.
  • Limitar el uso de aires acondicionados y calefacciones en las viviendas, locales, industrias,... y sustituir bombillas convencionales por led o de bajo consumo para reducir el gasto eléctrico y, con ello, la producción de electricidad y el consumo de las fuentes de energía.
  • Fomentar la exploración de terrenos en nuestro país para conseguir nosotros mismos las fuentes de energía y no tener que importarlas. Diversos informes confirman que el subsuelo de España alberga un interesante potencial en recursos técnicamente recuperables de petróleo y gas, pendiente de verificación científica. 

Reflexión personal

    Para ya casi terminar con esta presentación, voy a exponeros una reflexión personal acerca de todo lo hablado. En mi opinión, creo que en la actualidad se está dando demasiada importancia a la obtención de dinero usando las fuentes de energía, en vez de mirar por el bien del planeta. Con esto quiero hacer referencia al elevado uso de las fuentes de energía no renovables y a los elevados costes de las fuentes de energías renovables, lo que dificulta su empleo. Yo considero que, a la hora de extraer la energía, hay que tener en cuenta una serie de factores, como la duración de la disponibilidad de ese recurso, la rentabilidad y los efectos secundarios. Por otro lado, centrándome más en nuestro país, creo que deberíamos extender el uso de las fuentes de energía alternativas, ya que somos de los países que mayor disponibilidad tenemos de este tipo de recursos, pero no las usamos de manera correspondiente. Al mejorar en ese ámbito, se reduciría la dependencia energética de otros países, explicada anteriormente, y pasaríamos a ser exportadores de energía, lo que haría un bien al país en cuanto a obtención de capital financiero y, unido a este, humano.

Referencias:

   Las diversas referencias utilizadas para obtener toda la información incluida en este informe se presentan a continuación:

Presentación utilizada para exponer el informe

    A continuación, se presenta el PowerPoint usado para explicar esta información.

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