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EL MITO DE PROMETEO
Según el mito griego, Prometeo fue el titán que les robó el fuego a los dioses y se lo otorgó a los humanos. Por este robo fue castigado duramente.
¿Sabías qué?
En los alimentos, a las kilocalorías (kcal) suele llamárseles simplemente calorías.
EL USO DE LA ENERGÍA RENOVABLE
Muchos dispositivos modernos emplean energías renovables. Si quieres aprender más sobre ellos, ve a la página 118 de esta edición.
¿Sabías qué?
Ningún otro animal es capaz de controlar el fuego como lo hace el ser humano, sino que, por el contrario, muchos de ellos le temen.
El manejo y aprovechamiento de la energía ha sido uno de los factores determinantes para la supervivencia y el éxito del ser humano como especie. Gracias al uso de distintas fuentes energéticas el hombre ha podido realizar una innumerable cantidad de tareas que, de otra manera, habrían resultado imposibles. En este sentido, la historia de la humanidad está estrechamente relacionada con la historia de la energía.
IMPORTANCIA VITAL
Para poder sobrevivir, el ser humano —al igual que el resto de los organismos vivos— depende por completo de la energía que puede obtener para satisfacer sus necesidades vitales. Sin la energía solar, por ejemplo, la vida tal y como la conocemos no existiría. Por otra parte, el hombre y otros animales también obtienen energía gracias a los alimentos que ingieren. De estas fuentes de energía han dependido no solo nuestra supervivencia y evolución, sino también las de todos los demás seres vivos que habitan la Tierra.
La comida es nuestra principal fuente de energía.
Cada vez que realizamos una actividad, nuestro cuerpo está empleando las calorías, es decir, la energía que obtiene de los alimentos que ingerimos. Incluso cuando parece que no estamos haciendo nada, nuestro organismo consume constantemente calorías para llevar a cabo funciones vitales como respirar o hacer latir nuestro corazón, por ejemplo.
LAS CALORÍAS
La unidad con la que se mide el contenido energético que tienen los alimentos se conoce como caloría (cal). Un ser humano promedio debe ingerir unas 2.000 kcal por día, es decir, 2 millones de calorías.
El hombre se diferencia de los demás seres vivos en que, gracias a su inteligencia excepcional y a su capacidad de adaptación, ha aprendido a controlar y almacenar otros tipos de energías. Aprender a manejar y administrar la energía ha significado para el ser humano un inmenso avance, gracias al cual puede llevar a cabo sus tareas cotidianas.
EL FUEGO EN LA TIERRA
La fuente de energía más importante que descubrió tempranamente el hombre es el fuego. Sin lugar a dudas, su descubrimiento por parte del ser humano constituye uno de los hechos más relevantes en la historia de la humanidad, ya que éste le proporcionó luz en las noches oscuras y calor en los días fríos. Por otra parte, le permitió cocinar los alimentos, lo que ayudó a eliminar parásitos y prevenir enfermedades.
Las baterías son dispositivos que permiten almacenar energía para ser empleada en otro momento.
El fuego fue descubierto por el hombre hace unos 790.000 años. Esto puede saberse gracias a distintos estudios arqueológicos que revelan las pruebas necesarias para arribar a esta conclusión.
El fuego proporcionó al hombre calor y seguridad, lo que le permitió desarrollar otras actividades distintas a la mera supervivencia.
El descubrimiento del fuego fue un hecho clave para la evolución del ser humano. Gracias a él pudo defenderse de las condiciones climáticas adversas, de animales peligrosos y de enfermedades letales. Además, esta tecnología le permitió al hombre concretar una serie de avances fundamentales para la civilización: la fundición de metales, la creación de materiales de construcción, las máquinas de vapor, etc.
COMIDA Y ENERGÍA
El fuego fue y sigue siendo fundamental para la cocción de alimentos, pero hoy en día muchos tipos de energía están involucrados en la producción de comida. Alrededor del 10% de la energía total que emplean los seres humanos se utiliza para la generación, transporte, almacenamiento y preparación de alimentos. Por otra parte, entre el 25% y el 50% de esa comida se desperdicia por algún motivo; en efecto, la energía que se pierde en la comida desechada es tanta que alcanza para abastecer las necesidades energéticas de toda Suiza durante un año entero.
Mucha comida que podría ser aprovechada es desechada. Esto no solo es un desperdicio de alimento, sino también de energía.
Las plantas nucleares emplean energía nuclear para calentar agua, cuyo vapor hace girar unas turbinas que producen electricidad.
AGUA Y ENERGÍA
El fuego también le permitió al ser humano calentar el agua para alcanzar distintos fines. En la actualidad, el 13% de la energía empleada por el hombre sirve para calentar agua. En muchos casos, esta agua, al empujar turbinas en forma de vapor, es la encargada de generar energía eléctrica. Aunque no lo creamos, empleamos más agua para obtener energía eléctrica que para bañarnos, beber y usar el baño.
EL FUEGO EN EL CIELO
El Sol es la principal fuente de energía de todo el Sistema Solar. No solo emite luz e irradia calor, sino que también su fuerza gravitacional permite a los planetas mantenerse en órbita. No obstante, no toda la energía emanada por el Sol que llega a la Tierra es absorbida por nuestro planeta: solo el 70% es recibida por la atmósfera y la superficie terrestre. El 30% restante de la energía es reflejada directamente al espacio.
Los antiguos egipcios adoraban a Ra, dios del Sol, debido a la importancia que esta estrella tenía en su vida diaria. Del mismo modo, muchas otras culturas antiguas veneraban al astro.
Energía constante
En promedio, teniendo en cuenta tanto los días y las noches como las distintas estaciones del año, la Tierra recibe unos 340 Watts de energía cada m2. Esta cantidad de energía es equivalente a la que se necesita para encender 60 bombillas de luz. En este sentido, la energía solar que recibe un campo de fútbol es equivalente a la de 384.000 bombillas de luz.
Además de ser la fuente de vida de todo el planeta, la energía solar ha sido empleada desde siempre por el ser humano: gracias a ésta pudo desarrollar la agricultura y abandonar la vida nómade de cazador-recolector. En nuestra vida diaria, por otra parte, también empleamos la energía del Sol para actividades cotidianas como secar la ropa húmeda o, incluso, broncearnos la piel.
No obstante, el ser humano ha desarrollado ciertos dispositivos tecnológicos que permiten aprovechar al máximo la energía irradiada por nuestra estrella. Uno de los más antiguos es el calentador solar de agua, que apareció en la última década del siglo XIX, y que constaba de un dispositivo que se colocaba en los techos de las casas y calentaba el agua aprovechando el calor de los rayos solares. Hoy en día, los calentadores solares de agua están volviendo a utilizarse, aunque emplean una tecnología mucho más nueva y eficiente que la de sus predecesores.
Moderno calentador solar de agua.
Los paneles solares permiten convertir la energía solar en energía eléctrica que puede ser empleada en los hogares para alimentar bombillas de luz, electrodomésticos, televisores, etc. Este tipo de energía, mucho más limpia que la que emplea hidrocarburos, poco a poco va ganando terreno.
La primera célula fotovoltaica
Si bien los principios fotovoltaicos ya eran conocidos en los primeros años del siglo XIX, la primera célula fotovoltaica no fue construida sino hasta 1883, por Charles Fritts, un inventor estadounidense. No obstante, la eficiencia de este dispositivo era extremadamente baja: tan solo el 1% de la energía solar recibida era convertida en energía eléctrica. De todas formas, pese a la poca capacidad de esta primera célula, este invento constituyó la base de una serie de investigaciones que se extendieron por más de 150 años, y que hoy en día continúan.
Muchos satélites y naves espaciales emplean paneles fotovoltaicos para obtener energía.
DEL MEDIOEVO A LA REVOLUCIÓN INDUSTRIAL
En el medioevo las principales energías que empleaba el ser humano eran la cinética y la térmica.
| ENERGÍA CINÉTICA | ENERGÍA TÉRMICA | ||
|---|---|---|---|
| FORMAS | USOS | FORMAS | USOS |
|
- Molinos - Ruedas hidráulicas - Fuerza muscular |
- Pisar granos, obtener agua - Cortar madera - Arar la tierra, transportar personas y productos |
- Madera - Carbón - Paja - Turba |
- Cocinar, calefaccionar - Producir vidrio, fundir metal - Hervir jabón - Preparar cal |
La Revolución Industrial, en cambio, se caracterizó por el uso de maquinaria mucho más compleja que la que se usaba en el medioevo. Algunas de estas máquinas permitían convertir un tipo de energía en otro distinto.
| MÁQUINA DE VAPOR (SIGLO XVIII) | MÁQUINA ELÉCTRICA (SIGLO XIX) |
|---|---|
|
Convierte la energía térmica en energía cinética: emplea un combustible que calienta agua hasta convertirla en vapor, que luego empuja una turbina y pone en funcionamiento la maquinaria. |
Convierte la energía térmica en energía cinética, y ésta en energía eléctrica: emplea un combustible que calienta agua hasta convertirla en vapor, que luego empuja una turbina que genera energía eléctrica, la cual se almacena y luego se emplea para poner en funcionamiento la maquinaria. |
CAMBIOS EN EL CONSUMO DE COMBUSTIBLES
El hombre no siempre ha empleado las mismas fuentes de energía, sino que éstas han ido cambiando constantemente a lo largo de la historia.
Hasta las últimas décadas del siglo XIX, la energía que empleaba el ser humano provenía principalmente de la madera. Los troncos y ramas de los árboles resultaban muy útiles para encender fuego y así satisfacer la gran mayoría de las necesidades básicas de los habitantes de muchos lugares del planeta. Por otra parte, la madera era esencial para construir cercas y casas que proporcionaban protección y abrigo a sus ocupantes. Sin embargo, la tala indiscriminada de árboles llevó a que el número de bosques decreciera enormemente a nivel mundial.
La madera fue el principal combustible del hombre durante varios siglos.
ANIMALES COMO FUENTE DE ENERGÍA
El hombre desde siempre ha utilizado a los animales como una fuente de energía. Por ejemplo, ha empleado caballos para el transporte de personas y carros, bueyes para el arado, burros para molinos, etc.
Por otra parte, también ha empleado productos animales como combustibles para encender fuego. Un caso emblemático es el del “aceite de ballena”, que se produce con la grasa de distintas especies de cetáceos, como la ballena franca austral y el cachalote, por ejemplo. Lamentablemente, la casa de ballenas ha llevado a estos animales casi a la extinción.
Las ballenas grandes son cazadas con arpones.
A partir de 1880, aproximadamente, la madera fue remplazada por el carbón natural, un combustible fósil con un mejor rendimiento energético. El carbón, además, presenta otras ventajas por sobre la madera: es más limpio, ya que produce menos ceniza y humo, y libera menos CO2 a la atmósfera que la madera; se encuentra más cerca, ya que está a poca distancia del suelo y no en un bosque alejado; es más barato, ya que puede obtenerse en mayor cantidad y de una manera más fácil.
No obstante, a partir de la mitad del siglo XX, el carbón fue remplazado en gran medida por el petróleo, ya que éste tiene aún un mejor rendimiento que el del carbón y además presenta la ventaja de ser muchísimo más fácil de extraer y transportar. El petróleo, además, se convirtió en el componente esencial para los combustibles apropiados para poner en funcionamiento los medios de transporte, como automóviles y aviones. Hoy en día, poco a poco, el uso del petróleo está decreciendo; distintas fuentes de energía se presentan como la próxima alternativa dominante: el gas natural, la energía nuclear y las energías renovables son las que más importancia han adquirido en los últimos años.
Plataforma petrolera. Este combustible fósil puede extraerse tanto en la tierra como en el mar.
EL BIG BANG
La teoría del Big Bang sostiene que, en algún momento, toda la materia y toda la energía del universo estuvieron concentradas en un punto infinitamente denso y pequeño. Parte de esa energía que generó nuestro Universo hace más de 13.800 millones de años se ha ido transformando hasta llegar a nuestros días: ¡la misma energía que empleas para encender la luz de tu habitación es la que estuvo en el origen del Universo!
