CAPÍTULO 4 / TEMA 5

Fuentes de energía

El ser humano aprovecha la energía disponible en la naturaleza en su búsqueda de mejoramiento de la calidad de vida. Las fuentes de energía son aquellos recursos naturales o cuerpos que almacenan energía que puede ser utilizada.

La energía eléctrica puede generarse de diversas fuentes.

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FUENTES RENOVABLES

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Estas fuentes de energía son las más abundantes en la naturaleza. Se consideran inagotables, ya que después de ser usadas pueden regenerarse de forma natural o artificial a una velocidad superior al que se consumen.

Las energías renovables son menos contaminantes que las energías no renovables.

Algunas ventajas de las fuentes de energía renovable son las siguientes:

  1. No afectan de gravedad al medio ambiente.
  2. Disminuyen la dependencia de los recursos fósiles.
  3. Promueven el desarrollo industrial y económico donde se instalan.
  4. Son inagotables, por ende, pueden aplicarse en una amplia gama de escenarios.

También presentan desventajas como:

  1. La elección de este tipo de energía representa una inversión significativa, lo que hace parecer que no es rentable.
  2. Varios tipos de energía renovable tienen una naturaleza difusa.
  3. Se necesita esperar para que haya cantidad suficiente de energía para poder almacenarla.
  4. Muchas veces debe disponerse de un gran equipo o sistema para que la energía de utilice.
Energía renovable en Latinoamérica

 

Debido a la gran variedad de ecosistemas en Latinoamérica, los países de esta región se beneficiarían en gran medida de la energía renovable. Por orden de importancia y beneficios de estos recursos se encuentran los siguientes países: Brasil, Colombia, Argentina, Chile y Uruguay.

¿Cuáles son las fuentes de energía renovable?

Ciertas fuentes de energía renovable también son conocidas como energías alternativas, ya que se usan poco pero adquieren más importancia con el paso del tiempo.

Energía hidráulica

Es producida por el aprovechamiento de la energía cinética y potencial gravitatoria de los saltos de agua natural, en otras palabras, se obtiene mediante el movimiento del agua. Por esta razón, las centrales hidroeléctricas se construyen cerca de caídas de agua, donde el movimiento hidráulico mueve unas turbinas que se encargan de transformar esa energía en energía eléctrica que luego llega a los hogares a través de una red eléctrica de distribución.

¿Qué es una represa hidroeléctrica?

 

Es un sistema diseñado y construido para producir energía eléctrica mediante el aprovechamiento del caudal de los cursos de agua.

 

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Energía solar

Llega a la Tierra en forma de radiación electromagnética proveniente del Sol. Una de las formas de aprovechamiento es mediante el uso de paneles solares. Es una energía gratuita, inagotable, limpia y no contaminante.

El Sol es una fuente ilimitada de energía. Si se almacenara toda la energía que emite durante algunas horas, se podrían abastecer las necesidades humanas del planeta por un año.

¿Sabías qué?
La energía solar se renueva rápidamente porque el Sol emite de manera continua radiación.

Energía eólica

Es la que se aprovecha por el movimiento del aire. Como fuente de energía es segura, inagotable y no contamina.

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Para poder utilizar esta fuente de energía a gran escala se requieren gigantescas turbinas eólicas, también llamadas aerogeneradores, que al moverse producen electricidad. El único inconveniente es que los vientos en general no son constantes, por lo que la energía eléctrica producida debe ser almacenada en baterías.

¿Cómo se aprovechan las energías renovables?

 

La energía del viento se aprovecha a través de grandes turbinas, la energía del Sol por medio de paneles solares y la energía del agua mediante centrales hidroeléctricas.

Energía mareomotriz

Se la obtiene a partir del movimiento del agua que es generado por las mareas. Durante el día, las aguas suben (marea alta o pleamar) y bajan (marea baja o bajamar) secuencialmente; cuando la Luna está sobre la playa, las aguas suben, luego de seis horas bajan.

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La marea es el movimiento constante y alterno de ascenso y descenso de las aguas marinas que se produce por las acciones atractivas del Sol y la Luna.

Durante el fenómeno de la pleamar, las aguas ganan energía gravitatoria. Al bajar, esa energía gravitatoria se transforma en energía cinética: las aguas se aceleran en su caída. Para obtener esta energía se dispone de centrales mareomotrices. Dichas centrales atrapan el agua del mar en enormes piletas que se cierran por medio de compuertas. Cuando la marea comienza a bajar, las compuertas se abren y el agua guardada empieza a caer hacia al mar por medio de unos conductos.

¿Qué son los diques móviles?

 

Es una respuesta a fenómenos naturales donde las altas mareas pueden atentar contra el bienestar de un área geográfica determinada y a su comunidad. Ingeniados por los Países Bajos después del desastre natural de 1953 e inaugurados en 1997, son sinónimo de resguardo y eficiencia tecnológica en el resto del mundo.

 

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Energía de la biomasa

La biomasa es la materia orgánica que se origina en un proceso biológico, como por ejemplo la madera, los cultivos o los residuos animales. Puede utilizarse directa o indirectamente como fuente de energía y permite aprovechar los residuos.

Como combustible, produce una contaminación parecida a la de los combustibles fósiles. La gran ventaja sobre éstos es que el CO2 que se produce en la combustión ha sido retirado previamente de la atmósfera por las plantas con las que se ha fabricado el combustible y no se altera la concentración media de este gas.

Energía geotérmica

Es el aprovechamiento del calor proveniente del interior de la Tierra, el cual se transmite a los cuerpos por conducción y convección. Esta energía es capaz de ofrecer más energía que el petróleo, el carbón y el uranio. Puede ser aprovechada gracias a la intervención de turbinas que absorben el vapor (energía calórica) generado por las altas temperaturas, para luego ser transformado en energía eléctrica.

¿Sabías qué?
Italia y Chile son algunos de los países que aprovechan la energía calórica que proviene del interior de la Tierra por medio de centrales que generan vapor para luego producir electricidad.
Datos de interés sobre fuentes de energía renovable
Tipo de energía Fuente Mayor productor Aplicación
Hidráulica Agua Estados Unidos Producir energía eléctrica.
Solar Sol China Producir energía eléctrica.
Eólica Viento China Producir energía eléctrica.
Mareomotriz Agua Japón Producir energía eléctrica.
Biomasa Plantas y animales Inglaterra Producir energía eléctrica y biocombustibles.
Geotérmica Calor del interior de la Tierra Estados Unidos Industrial y en aguas termales.

FUENTES NO RENOVABLES

¿Qué es el desarrollo sustentable?

 

Es un proceso integral que conjuga a la sociedad, la economía y al planeta Tierra con su naturaleza. Se trata de un modo de ver y de hacer que desterró la antigua idea de “progreso”, relacionada a la explotación desmedida de los recursos.

Estas fuentes de energía son las más usadas en la actualidad a pesar de encontrarse en cantidades limitadas en la naturaleza. Se agotan al ser usadas, por lo tanto no se regeneran a corto plazo y requieren miles o millones de años para volver a formarse.

Dato de interés

 

Según estudios recientes, aproximadamente el 85 % de toda la energía que se consume a nivel mundial surge de la quema de combustibles fósiles.

Algunas ventajas de las fuentes de energía no renovable son las siguientes:

  1. Estas fuentes de energía son más económicas que las energías renovables, razón por la que son más usadas en los países en vías de desarrollo.
  2. Al ser fuentes que el ser humano ha conocido desde hace mucho tiempo, existe la infraestructura y la tecnología necesaria para aprovecharlas y transformarlas.
  3. El recurso no renovable más usado es probablemente el petróleo, del cual se produce una gran cantidad de combustibles y derivados como solventes y parafinas.

También presenta desventajas como:

  1. No son abundantes en la Tierra, por lo que en algún momento se gastarán las reservas que existen.
  2. Al quemar combustibles fósiles se producen enormes cantidades de contaminantes que potencian el calentamiento global.
  3. Los combustibles fósiles pueden ocasionar grandes accidentes si no se tratan con cuidado.
Protocolo de Kioto

 

Es un acuerdo internacional firmado en firmado en Japón, en la ciudad de Kioto. Entró en vigor en febrero de 2005 y comprometió a los países industrializados a estabilizar las emisiones de gases de efecto invernadero entre el período 2008 y 2012. El segundo periodo de vigencia del Protocolo se extiende desde el 1 de enero de 2013 hasta el 31 de diciembre de 2020.

¿Cuáles son las fuentes de energía no renovable?

Las fuentes de energía no renovable también son conocidas como energías convencionales, ya que son las más usadas en la actualidad.

Combustibles fósiles

Las fuentes de energía fósil son aquellos recursos que provienen de la transformación de materia que alguna vez tuvo vida, es decir, que se originaron por la acumulación de restos vivientes hace millones de años. Entre ellas podemos encontrar el carbón, el petróleo y el gas. El carbón fue el primer combustible fósil en ser comercializado, le siguió el petróleo y por último el gas natural. En la actualidad coexisten para satisfacer las necesidades energéticas.

¿Sabías qué?
El combustible fósil se quema para así obtener energía térmica o energía cinética. También puede emplearse para obtener electricidad en centrales termoeléctricas.
  • El carbón

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Es un combustible sólido de origen vegetal. Se originó hace más de 300 millones de años cuando el planeta estaba cubierto por una densa vegetación que, al morir, quedó sumergida bajo el agua y empezó a descomponerse anaeróbicamente (sin presencia de oxígeno), lo que produjo que la materia orgánica ganara carbono hasta convertirse en un mineral sólido de color negro.

  • El petróleo

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Es un compuesto líquido negruzco complejo formado por una mezcla de hidrocarburos de gran viscosidad, perecidos al aceite. Se originó hace millones de años por la fosilización de zooplancton, algas y organismos marinos.

El petróleo tiene una apariencia negra y viscosa.

Utilizar este compuesto como fuente de energía tiene varios inconvenientes:

  • No es soluble en agua y es difícil de limpiar.
  • Los derrames afectan los ecosistemas.
  • La combustión de los derivados produce productos residuales.
  • Es una de las principales causas de la excesiva emisión de dióxido de carbono a la atmósfera, lo cual genera calentamiento global.

Este combustible es muy utilizado debido a que con una pequeña porción del material se producen grandes cantidades de energía, y sus costos de extracción y utilización son baratos en comparación con otras fuentes. Es decir, se prioriza el beneficio económico por sobre el cuidado del planeta.

¿Qué es el fracking?

 

La explotación indiscriminada de los recursos fósiles es una práctica común que ha disminuido las reservas a nivel mundial de manera notable. El fracking se ha presentado como una técnica de extracción en yacimientos no convencionales, y el daño para el hombre y el planeta es objeto de debate.

 

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Es una mezcla de gases ligeros que se obtiene de los yacimientos de petróleo o de depósitos de carbón.  Si la energía se obtiene de los procesos de descomposición de restos orgánicos se denomina biogás.

Una de las ventajas de la utilización de esta fuente de energía es que el gas natural produce mucho menos dióxido de carbono que otros combustibles. Sin embargo, la forma de extraer, transportar y almacenar este combustible implica grandes cuidados, ya que es una sustancia muy inflamable.

Energía nuclear

Es aquella energía que se libera durante las reacciones nucleares y se obtiene mediante un proceso físico-químico. Dentro de los núcleos atómicos, las fuerzas entre los protones y neutrones del núcleo atómico son muy intensas, por lo que los procesos de transformación nuclear generan gran cantidad de energía.

RECURSOS PARA DOCENTES

Artículo destacado “Energía eólica”

Recurso que describe las características de la energía eólica como fuente de energía renovable.

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Video “Los movimientos de la Tierra: Rotación y traslación. Estaciones del año, las mareas”

Este video le permitirá comprender los fenómenos relacionados con la posición del planeta Tierra, entre ellos, las mareas.

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Video “¿Cuál es el desierto más árido del planeta? ¿Qué es la energía renovable?

Recurso audiovisual que explica datos de interés sobre las energías renovables.

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Monte Verde: hallazgo arqueológico más antiguo de América

Durante décadas, los arqueólogos sostuvieron que los primeros seres humanos entraron a América sobre el puente del Estrecho de Bering hace unos 13.000 años. Pero en 1976 se hizo un descubrimiento en Chile que obligó a que esa conclusión fuera reescrita: Monte Verde.

¿Qué es Monte Verde?

Es un yacimiento arqueológico ubicado en la Región de Los Lagos, al sur de Chile que fue descubierto por primera vez en 1976. El sitio está a unos 500 kilómetros al sur de Santiago.

Las ruinas de Monte Verde están muy bien conservadas y representan un pequeño asentamiento de 20 a 30 personas que vivían en 12 chozas. La llama extinta, los mariscos, una variedad de vegetales y frutos secos, y lo más asombroso, un trozo todavía reconocible de carne de mastodonte, fueron recuperados en el sitio y representan la dieta de los ocupantes.

Entre los fósiles se encontraron restos de Paleollamas, ancestros de las llamas actuales.

Historia de un gran hallazgo

Hasta hace pocos años, la mayoría de los arqueólogos creía que los Clovis eran los primeros seres humanos en llegar a América, y que se extendieron a través de Norteamérica. Tal creencia ha sido refutada por el hallazgo de Monte Verde en Chile, que fue ocupado por lo menos mil años antes del asentamiento de los Clovis más antiguos.

Por razones que aún no están muy claras, hace aproximadamente 13.000 años la superficie de agua de Monte Verde se elevó e inundó el campamento, lo que obligó a los habitantes a marcharse. Luego se formó una turbera que asfixió el lugar pero lo protegió del ataque bacteriano y los cambios destructivos de la humedad.

Los Clovis eran considerados la cultura indígena más antigua del continente americano a mediados del siglo XX.

Hallazgos arqueológicos

La turba que se formó en Monte Verde conservó todo lo que dejó la gente:

Herramientas

Se encontró una gran variedad de herramientas de madera, como palos de excavación, lanzas y un mortero. También se recuperaron instrumentales hechos de piedra.

Cimientos de las casas

La madera y los materiales de al menos 12 estructuras se conservaron en el sitio. Los cimientos estaban hechos de troncos y tablones sostenidos con estacas de un tipo diferente de madera que apoyaban habitaciones de 3 a 4 metros de largo por cada lado. Se presume que colocaron postes verticales para sostener un armazón de troncos cubierto por pieles de animales.

¿Sabías qué...?
El gonfoterio es un animal mamífero extinto, ancestro del elefante, cuyos restos fosilizados se encontraron en Monte Verde durante las primeras excavaciones.

Plantas comestibles

Las plantas eran extremadamente importantes en la dieta del pueblo de Monte Verde. Alrededor de 42 especies comestibles han sido identificadas en el lugar, entre ellas patatas silvestres, bambúes, champiñones, semillas de juncos, bayas, frutos secos y una gran cantidad de frutas exóticas. Debido a que muchas de estas son de especies que maduran a lo largo del año, se presume que el sitio fue ocupado durante ese período de tiempo. Otra evidencia de la importancia de los vegetales en la dieta de la gente de Monte Verde es el gran número de piedras para moler encontradas allí.

Otro hallazgo

Monte Verde no es el único sitio que pone en duda el paradigma tradicional. En 1997, un grupo de científicos encabezado por la Dra. Anna Roosevelt del Museo de Campo de Chicago, anunció los resultados de sus excavaciones en la Caverna de la Roca Pintada de la Amazonia brasileña, donde encontraron los restos de un antiguo campamento, huesos de animales y fosas de frutas que datan de más de 11.000 años.

Plantas medicinales

Los restos de unas 22 especies de plantas fueron recuperadas del sitio; el análisis reveló que eran especies no comestibles idénticas a las utilizadas hoy por los pueblos nativos locales para la cura de enfermedades. Quizás la gente de Monte Verde también las usó con este fin.

Plantas medicinales, plantas exóticas y plantas comestibles fueron encontradas en el campamento.

Huesos de animales

Los huesos estaban bien conservados; la mayoría provenía de mastodontes, un pariente cercano pero extinto del mamut y del elefante. Uno de los huesos todavía tenía un pedazo de carne unido a él.

Huella humana

Una sola huella, la de un niño pequeño, se conservaba en el lodo arenoso cerca de un hogar.

La huella era de aproximadamente 12,7 cm por lo que se presume que pertenecía a un niño.

Ruptura de paradigmas

Monte Verde da una imagen general de la vida en América que hasta hace poco se relacionaba con otras teorías e interpretaciones sobre sus primeros ocupantes. Como se señaló anteriormente, el paradigma tradicional afirma:

  • Las personas entraron por primera vez a América hace 12.000 años, aproximadamente.
  • Los primeros americanos, los paleoindios, vivieron principalmente como grupos móviles pequeños de grandes cazadores.

 

Los Clovis eran principalmente cazadores, por ello la forma puntiaguda de sus herramientas o puntas de caza.

La evidencia en Monte Verde contradice el primer punto y difiere marcadamente del segundo punto. Las fechas de radiocarbono de hace 13.000 años de Monte Verde indican que los humanos ya habían cruzado el estrecho de Bering anteriormente. Además, los materiales orgánicos de Monte Verde indican que las plantas eran extremadamente importantes en su dieta y que vivían en un lugar durante todo el año, lo que contrasta con las imágenes tradicionales de los paleoindianos como hábiles cazadores.