energias limpias

ENERGÍA ELÉCTRICA

Esta energía nace entre dos puntos con diferente potencial al conectarse mediante un material que sea conductor eléctrico. Entre ellos se establece entonces una corriente eléctrica que puede canalizarse para servir a diferentes propósitos, entre ellos transformarse en otros tipos de energía útiles, como luz, energía mecánica o energía térmica. En resumen, la electricidad es un tipo de energía que se obtiene a partir del movimiento de electrones de carga positiva y negativa en el interior de los materiales que son conductores.

Para que el circuito eléctrico funcione, son necesarios varios elementos, desde el material conductor por donde ha de pasar la corriente eléctrica, hasta el generador encargado de impulsar los electrones dentro del circuito, el interruptor, y el elemento objetivo de dicha corriente de energía, por ejemplo, una bombilla.

Lo que hay que tener claro, es que la electricidad no se crea de la nada, siempre parte de otro tipo de energía, y tiene como fin llegar a ser otra energía diferente. De ahí que pensar en el concepto de cómo se crea la electricidad sea erróneo. La realidad es que la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma. Lo que sí tiene una respuesta es cómo se produce la electricidad, y a ello trataremos de responder a continuación.

¿Cómo se produce la electricidad?

La producción de energía eléctrica tiene lugar en las centrales eléctricas. Estos lugares son los encargados de la generación de energía eléctrica a partir de diferentes materias primas, de las que se obtiene un tipo de energía que se transformará en electricidad a través de los procesos necesarios.

Aunque cada central eléctrica puede obtener la energía de alguna de las materias primas existentes, en todas ellas el proceso de producción de energía eléctrica es similar, y en este proceso entra en juego un generador eléctrico que será el encargado de utilizar la energía primaria para transformarla en electricidad. Por lo tanto, la respuesta a cómo se obtiene la energía eléctrica, comienza en otros tipos de energía, que en la actualidad son muy variados.

Tradicionalmente, la electricidad era producida casi en su totalidad a partir de la energía obtenida de materias primas no renovables, los combustibles fósiles. Todavía hoy son responsables de la mayor parte de la generación de energía eléctrica, pero cada vez surgen más alternativas sostenibles que pretenden luchar contra la contaminación y proteger el medio ambiente.

También es importante conocer el proceso por el que la electricidad llega hasta los puntos de suministro. Una vez conseguida la energía eléctrica en las centrales de energía, llega el turno de trasladarla hasta los puntos encargados de su distribución. 

VENTAJAS:

• La energía eléctrica es muy fácil de transportar y de distribuir.

• Satisface necesidades en el hogar y la oficina.

• Permite su accesibilidad a los lugares más alejados.

• Con la energía eléctrica ayuda a la iluminación de las calles, y a que funcionen los aparatos eléctricos.

• Podemos comunicarnos con gente de alrededor del mundo.

      DESVENTAJAS:

• En la industria no satisface algunos usos calóricos que necesitan altas temperaturas. 

• Cuando la energía eléctrica es transportada en plantas de carbón, libera subproductos que son tóxicos para el medio ambiente. 

• Por obtener la energía eléctrica destruimos muchos hábitats naturales. 

• Las personas que utilizan la electricidad de forma exagerada como fuente de energía no ayudan al medio ambiente. 

• La energía eléctrica es tan fundamental hoy en día que si desapareciera sería un caos.

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IMPACTO AMBIENTAL

Andrea González, bióloga de la Universidad de Caldas, señala que decenas de especies de aves e insectos están en peligro a causa de este tipo de contaminación. “Muchas aves migratorias se ven atraídas por la luz de las grandes ciudades en la noches. Al desviarse de su rumbo terminan alterando sus ciclos migratorios o pueden incluso morir en la ciudad, ya que no están adaptadas”. 

Por otro lado, los tiempos de reproducción de los insectos, por ejemplo, se ven modificados y en el caso particular de las larvas, los períodos de crecimiento se retrasan o adelantan lo cual trastorna los procesos naturales.

La contaminación lumínica es el brillo o resplandor del cielo nocturno, producido por la difusión de la luz artificial. Como consecuencia, la oscuridad de la noche disminuye y desaparece progresivamente el brillo de las estrellas y otros cuerpos celestes. Esta se presenta cuando hay un uso excesivo de la luz artificial. De esta manera, ciudades como Las Vegas, con sus grandes anuncios de neón, son un caso ilustrativo de esta problemática.

En Bogotá, por ejemplo, de acuerdo con la Secretaria Distrital de Ambiente, los constructores, principalmente, se han encargado de inundar ciertos sectores de la ciudad con publicidad, la cual no solo destruye los corredores biológicos, sino que genera contaminación visual.

ENERGÍA SOLAR

La Energía solar es la que llega a la Tierra en forma de radiación electromagnética (luz, calor y rayos ultravioleta principalmente) procedente del Sol, donde ha sido generada por un proceso de fusión nuclear. El aprovechamiento de la energía solar se puede realizar de dos formas: por conversión térmica de alta temperatura(sistema foto térmico) y por conversión fotovoltaica (sistema foto voltaico).

La conversión térmica de alta temperatura consiste en transformar la energía solar en energía térmica almacenada en un fluido. Para calentar el líquido se emplean unos dispositivos llamados colectores.

¿De dónde se obtiene?

Se obtiene de la radiación proveniente del sol que es obtenida mediante la conversión a calor o electricida.

Hay diferentes formas de obtener la energía solar y aprovecharla como recurso.

Entre ellas podemos encontrar:

TECNOLOGIA FOTOVOLTAICA:busca convertir directamente la radiación solar en electricidad. Basada en el efecto fotoeléctrico, en el proceso emplea unos dispositivos denominados celdas fotovoltaicas, las cuales son semiconductores sensibles a luz solar; de manera que cuando se expone a esta, se produce en la celda una circulación de corriente eléctrica entre sus dos caras.

También podemos encontrar reguladores de carga (protegen a la batería contra las sobrecargas y contra las descargas), baterías (son el almacén de la energía eléctrica generada), ondulado o inversor (transforma la corriente continua generada por las placas fotovoltaicas y acumulada en las baterías por corriente alterna).

VENTAJAS

• Es energía no contaminante.
• Proviene de una fuente de energía inagotable.
• Es un sistema de aprovechamiento de energía idóneo para zonas donde el tendido eléctrico no llega (campo, islas), o es dificultoso y costoso su traslado (conviene a mas de 5 Km).
• Los sistemas de captación solar son de fácil mantenimiento.
• El costo disminuye a medida que la tecnología va avanzando (el costo de los combustibles aumenta con el paso del tiempo porque cada vez hay menos)

DESVENTAJAS

• El nivel de radiación fluctúa de una zona a otra y de una estación del año a otra, en nuestra zona varía un 20% de verano a invierno.
• Para recolectar energía solar a gran escala se requieren grandes extensiones de terreno.
• Requiere gran inversión inicial.
• Se debe complementar este método de convertir energía con otros.
• Los lugares donde hay mayor radiación, son lugares desérticos y alejados, (energía que no se aprovechara para desarrollar actividad agrícola o industrial, etc.)

IMPACTO AMBIENTAL

Clima: la generación de energía eléctrica directamente a partir de la luz solar no requiere ningún tipo de combustión, por lo que no se produce polución térmica ni emisiones de CO2 que favorezcan el efecto invernadero.

Geología: Las células fotovoltaicas se fabrican con silicio, elemento obtenido de la arena, muy abundante en la Naturaleza y del que no se requieren cantidades significativas. Por lo tanto, en la fabricación de los paneles fotovoltaicos no se producen alteraciones en las características litológicas, topográficas o estructurales del terreno.

Suelo: al no producirse ni contaminantes, ni vertidos, ni movimientos de tierra, la incidencia sobre las características fisico-químicas del suelo o su erosionabilidad es nula.

Aguas superficiales y subterráneas: No se produce alteración de los acuíferos o de las aguas superficiales ni por consumo, ni por contaminación por residuos o vertidos.

Flora y fauna: la repercusión sobre la vegetación es nula, y, al eliminarse los tendidos eléctricos, se evitan los posibles efectos perjudiciales para las aves.

Paisaje: los paneles solares tienen distintas posibilidades de integración, lo que hace que sean un elemento fácil de integrar y armonizar en diferentes tipos de estructuras, minimizando su impacto visual. Además, al tratarse de sistemas autónomos, no se altera el paisaje con postes y líneas eléctricas.

Ruidos: el sistema fotovoltaico es absolutamente silencioso, lo que representa una clara ventaja frente a los generadores de motor en viviendas aisladas.

Medio social: El suelo necesario para instalar un sistema fotovoltaico de dimensión media, no representa una cantidad significativa como para producir un grave impacto. Además, en gran parte de los casos, se pueden integrar en los tejados de las viviendas.

Por otra parte, la energía solar fotovoltaica representa la mejor solución para aquellos lugares a los que se quiere dotar de energía eléctrica preservando las condiciones del entorno; como es el caso por ejemplo de los Espacios Naturales Protegidos.

ENERGÍA EÓLICA

La energía eólica es la energía que se obtiene del viento. Se trata de un tipo de energía cinética producida por el efecto de las corrientes de aire. Esta energía la podemos convertir en electricidad a través de un generador eléctrico. Es una energía renovable, limpia, que no contamina y que ayuda a reemplazar la energía producida a través de los combustibles fósiles.

El mayor productor de energía eólica del mundo es Estados Unidos, seguido de Alemania, China, India y España. En América Latina el mayor productor es Brasil. En España, la energía eólica abasteció de electricidad al equivalente a 12 millones de hogares, esto es un 18% de las necesidades del país (Fuente AEE).

¿Cómo funciona la energía eólica?

La energía eólica se obtiene al convertir el movimiento de las palas de un aerogenerador en energía eléctrica. Un aerogenerador es un generador eléctrico movido por una turbina accionada por el viento, sus predecesores son los molinos de viento.

Un aerogenerador lo conforman la torre; un sistema de orientación ubicado al final de la torre, en su extremo superior; un armario de acoplamiento a la red eléctrica pegado a la base de la torre; una góndola que es el armazón que cobija los componentes mecánicos del molino y que sirve de base a las palas; un eje y mando del rotor por delante de las palas; y dentro de la góndola, un freno, un multiplicador, el generador y el sistema de regulación eléctrica.

Turbina Eólica

Las palas están conectadas al rotor, a su vez conectado al eje (colocado en el polo), que envía la energía de rotación al generador eléctrico. Este generador utiliza imanes para producir voltaje eléctrico y, por tanto, energía eléctrica.

Los parques eólicos evacuan la electricidad producida desde su centro de transformación mediante una línea eléctrica hasta una subestación de distribución, a la que se le suministra la energía producida, que ésta hace llegar hasta el usuario final.

Ventajas de la energía eólica

• Es una fuente de energía inagotable
• Es una fuente de energía renovable. El viento es una fuente abundante e inagotable, lo que significa que siempre se puede contar con la fuente original que produce la energía. Lo que hace que no tenga fecha de caducidad. Además, está disponible en muchos lugares del mundo.
• Ocupa poco espacio
• Para producir y acumular la misma cantidad de energía eléctrica, un campo eólico necesita menos terreno que un campo de energía fotovoltaica.
• Además., es reversible, lo que significa que el área ocupada por el parque puede restaurarse fácilmente para renovar el territorio preexistente.
• No contamina
• La energía eólica es una fuente de energía más limpia después de la energía solar. Esto es así porque durante su proceso de generación no lleva implícito un proceso de combustión. Así, no produce gases tóxicos, ni residuos sólidos alguno. Para hacernos una idea. Un aerogenerador alcanza una capacidad de energía similar a la de 1.000 Kg de petróleo.
• Además, las propias turbinas tienen un ciclo de vida muy largo antes de ser retiradas para su eliminación.
• Bajo coste
• Los costes de las turbinas eléctricas eólicas y el mantenimiento de la turbina son relativamente bajos. El coste por kW producido es bastante bajo en las áreas muy ventosas. En algunos casos, el coste de producción es el mismo que el del carbón, e incluso la energía nuclear.
• Es compatible con otras actividades
• La actividad agrícola y ganadera convive armoniosamente con la actividad de un parque eólico. Esto hace que no tenga un impacto negativo en la economía local, permite que las instalaciones no interrumpan el desarrollo de su actividad tradicional al mismo tiempo que genera una nueva fuente de riqueza.

Inconvenientes de la energía eólica

• El viento no está garantizado
• El viento es relativamente impredecible por lo que no siempre se cumplen las previsiones de producción, especialmente en unidades temporales pequeñas. Para minimizar los riesgos las inversiones en este tipo de instalaciones son siempre a largo plazo, con lo que el cálculo del retorno de éstas es más seguro. Se entiende mejor este inconveniente con un dato: los aerogeneradores sólo funcionan correctamente con ráfagas de viento entre los 10 y los 40 Km/h. A velocidades menores la energía no resulta rentable y a mayores supone un riesgo físico para la estructura.
• Energía no almacenable
• Se trata de energía que no se puede almacenar, sino que debe ser consumida de manera inmediata cuando se produce. Eso hace que no pueda ofrecer una alternativa completa al uso de otros tipos de energía.
• Impacto en el paisaje
• Los grandes parques eólicos tienen un fuerte impacto paisajístico y son visibles desde largas distancias. La altura promedio de las torres/turbinas oscila entre os 50 y los 80 metros, con palas giratorias que se elevan otros 40 metros. El impacto estético en el paisaje a veces genera malestar en la población local.
• Afectan a las aves
• Los parques eólicos pueden tener un impacto negativo a la avifauna, especialmente entre las aves rapaces nocturnas. El impacto en la avifauna se debe a que las palas giratorias pueden moverse a una velocidad de hasta 70 Km/h. Las aves no son capaces de reconocer visualmente las cuchillas a esta velocidad, chocando con ellas fatalmente.
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• En Factorenergia tenemos la vocación de liderar el proceso de descarbonización de la economía. Somos protagonistas en la implantación de un nuevo modelo energético basado en energías limpias y en la eficiencia. Ambos son los factores clave en la lucha contra el cambio climático. Por eso, hemos firmado un acuerdo con el Grupo Enhol para la puesta en marcha de dos parques eólicos con una potencia instalada total de 90MW y que producirán 320GWh al año, con los que Factorenergia podría abastecer a 80.000 familias, ofreciéndoles energía 100% de origen renovable. Factorenergia se ha enfocado en liderar el mercado de las energías limpias generando nuevas alternativas en energías renovables, promoviendo el autoconsumo eléctrico y  la eficiencia energética para sus clientes.

ENERGÍA GEOMÉTRICA

La energía geotérmica es una fuente de energía renovable que aprovecha el calor que existe en el subsuelo de nuestro planeta. Sus principales aplicaciones se dan en nuestra vida cotidiana: climatizar y obtener agua caliente sanitaria de manera ecológica tanto en grandes edificios (oficinas, fábricas, hospitales, etc.) como en viviendas.

Los recursos geotérmicos de alta temperatura (más de 100-150º C) se utilizan para generar energía eléctrica, mientras que aquellos con temperaturas menores son óptimos para los sectores industrial, servicios y residencial.

Aprende sobre la energía geotérmica y descubre sus ventajas y desventajas y muchas curiosidades sobre su aplicación en nuestra vida cotidiana.

Para determinar su aprovechamiento energético, hay que diferenciar entre energía geotérmica de altas temperaturas y bajas temperaturas. Su diferencia radica en la profundidad terrestre en la que se encuentra cada una de ellas y en su temperatura: en el primer caso, las altas temperaturas se encuentran a unos tres o cuatro kilómetros bajo tierra; y en el segundo caso, se halla en las capas terrestres más superficiales. La diversidad de temperaturas de los recursos geotérmicos permite un gran número de posibilidades de utilización:

– Alta temperatura: más de 150 ºC. Permite transformar directamente el vapor de agua en energía eléctrica.

– Media temperatura: entre 90 y 150 ºC. Se va a poder producir energía eléctrica utilizando un fluido de intercambio, que es el que alimenta a las centrales.

– Baja temperatura: entre 30 y 90 ºC. Su contenido en calor es insuficiente para producir energía eléctrica, pero es adecuado para calefacción de edificios y en determinados procesos industriales y agrícolas.

– Muy baja temperatura: menos de 30 ºC. Puede ser utilizada para obtener agua caliente, para calefacción y climatización. En este caso se necesita emplear bombas de calor.

Desventajas de la energía geotérmica

La principal desventaja de la energía geotérmica es precisamente su propia naturaleza: al ser necesario extraerla del subsuelo, las primeras fases del proceso son largas y costosas. Además, no es posible explotar esta fuente de energía en todas partes, hay que identificar primero que el lugar es el idóneo.

ventajas de la energía geotermica

La energía geotérmica es una energía renovable que, actualmente, se emplea mayoritariamente a escala individual en viviendas, polideportivos o invernaderos, entre otros. Se espera que  esta energía crezca y comience a utilizarse como fuente de energía para procesos industriales y para generar electricidad.

ENERGÍA HIDRÁULICA

La energía hidráulica o energía hídrica es una fuente de energía renovable que aprovecha la caída de agua desde una cierta altura para generar energía eléctrica. Se aprovecha así la energía cinética de una corriente o salto de agua natural.

Para conseguir aprovechar esa energía se aprovechan los recursos tal y como surgen en la naturaleza (por ejemplo, cataratas, gargantas, etc.) o se construyen presas. Las instalaciones más comunes hoy en día son las centrales hidroeléctricas.

La energía hidráulica se basa en aprovechar la caída del agua desde cierta altura para producir energía eléctrica. Actualmente, el empleo de la energía hidráulica tiene uno de sus mejores exponentes: la energía minihidráulica, de bajo impacto ambiental.

Desventajas de la energía hidráulica

A pesar de contar con muchas ventajas de la energía hidráulica también presenta algunos inconvenientes, derivados en su mayor parte del impacto ambiental de las infraestructuras necesarias para su explotación: embalses, conductos, en definitiva, las centrales hidroeléctricas.

Ventajas de la energía hidráulica

Son muchas las ventajas de la energía hidráulica, pero entre ellas destaca su potencial como energía renovable. Se trata de un recurso procedente del agua de la lluvia y, además, ese agua empleada en el proceso puede volver a utilizarse. Pero existen muchos otros puntos a favor de esta fuente de energía.

ENERGÍA ELECTROMAGNÉTICA

La energía electromagnética es uno de los fenómenos más grandes de la física, cuya utilidad y beneficios se utilizan constantemente de formas creativas. Estudiemos qué es la energía electromagnética, cómo se define y algunos datos y ejemplos sobre la energía electromagnética.

Se dice que la energía electromagnética es el tipo de energía que proviene de las ondas electromagnéticas. Estas radiaciones viajan con la velocidad de la luz y pueden estar compuestas de ondas de radio, ondas de TV, ondas de radar, calor, luz, rayos X, ondas visibles, etc. El Sol, la Tierra y la ionosfera son las principales fuentes de energía electromagnética en la naturaleza.

Los ejemplos son ondas de radio, microondas, radiación infrarroja, luz visible (todos los colores del espectro que vemos), luz ultravioleta,
Radiografías y radiación gamma.

• Las Ondas de Radio: son las ondas de frecuencia más baja en el Espectro Electromagnético. Las estaciones de radio y televisión y las compañías de teléfonos celulares producen ondas de radio que transmiten señales a las antenas de su televisor, radio o teléfono celular. Las ondas de radio tienen los niveles de energía más bajos. Las ondas de radio se utilizan en sistemas de radar, donde liberan energía de radio y recolectan la energía devuelta. Especialmente útiles para el clima, para ilustrar mapas de la superficie de la Tierra y predecir patrones climáticos, ya que la energía de radio atraviesa fácilmente la atmósfera.
• Las Microondas: se pueden utilizar para transmitir información a través del espacio, así como para calentar alimentos. Las microondas se pueden medir en centímetros. Son buenos para transmitir información porque la energía puede atravesar sustancias como las nubes y la lluvia ligera. Las microondas cortas a veces se usan en radares Doppler para predecir los pronósticos meteorológicos.
• La radiación infrarroja se puede liberar como calor o energía térmica. Se encuentran en el rango medio-bajo de frecuencias en el espectro EM. El tamaño de las ondas infrarrojas varía desde unos pocos milímetros hasta longitudes microscópicas. Las ondas infrarrojas de longitud de onda más larga producen calor e incluyen la radiación emitida por el fuego, el sol y otros objetos que producen calor; Los rayos infrarrojos de longitud de onda más corta no producen mucho calor y se usan en controles remotos y tecnologías de imágenes. La radiación infrarroja se usa más comúnmente en la detección remota, ya que los sensores infrarrojos recolectan energía térmica y nos proporcionan condiciones climáticas.
• La luz visible es la única parte del espectro electromagnético que los humanos pueden ver a simple vista. Esta parte del espectro incluye una gama de colores diferentes que representan una longitud de onda particular. Los arco iris se forman de esta manera; la luz pasa a través de la materia en la que se absorbe o refleja en función de su longitud de onda. Por lo tanto, algunos colores se reflejan más que otros, lo que lleva a la creación de un arco iris.

Usos de la Energía Electromagnética

Utilizamos la energía electromagnética en nuestra vida diaria sin ser conscientes de su existencia, la mayoría de las comodidades modernas que utilizan energía electromagnética de una forma u otra se encuentran en la región de baja frecuencia, incluidas las ondas milimétricas, teléfonos celulares, WiFi, hornos de microondas, comunicaciones espaciales y terrestres, radares para aeropuertos y usos militares, radio AM y FM, transmisión de televisión y redes de servicios de cable que envían energía electromagnética dentro de cables coaxiales de muchas frecuencias simultáneamente a hogares, oficinas y casi en cualquier lugar donde se puede instalar el cable. La energía electromagnética se ha generalizado en la vida moderna.

• Los diferentes tipos de ondas electromagnéticas son la luz, las microondas, las radiografías y las transmisiones de radio y televisión.
• Aquí hay una lista de las ondas electromagnéticas en el orden decreciente de sus frecuencias que constituyen el espectro electromagnético: rayos gamma, rayos X, rayos ultravioleta, rayos de luz visible, rayos infrarrojos, microondas, ondas de radio (FM), ondas de radio (AM) ), Ondas de radio largas.
• Cuanto más alta es la energía de las partículas de la onda electromagnética, más corta es la longitud de onda.
• Las ondas electromagnéticas viajan a través de cualquier material, así como a través del vacío.
• La velocidad de las ondas electromagnéticas en el vacío es la misma que la velocidad de la luz, es decir, aproximadamente 3,00,000 kilómetros por segundo.
• Cuando las ondas electromagnéticas entran en la materia, disminuyen su velocidad, es decir, su energía disminuye, por lo tanto aumenta la longitud de onda.
• Cuando se calienta cualquier objeto, se aceleran sus partículas que causan cambios en sus campos eléctricos y magnéticos, formando así una onda electromagnética. Mientras que cuando una onda electromagnética golpea un objeto, genera calor en la superficie que a su vez hace que las partículas de ese objeto vibren. El calor y la vibración de las partículas dependen de la longitud de onda y la energía de la onda electromagnética.