Las Fuentes de Energía
Las energías primarias son aquellas formas de energía que proceden de la naturaleza y que actualmente utiliza la humanidad. Se clasifican en renovables y no renovables.
Fuentes de Energía Secundarias
Son aquellas que resultan de la transformación de las energías primarias en otro tipo de energías. La electricidad se puede considerar una fuente de energía secundaria de “transición o de transporte”.
Combustibles Fósiles
Son el carbón, el petróleo y el gas natural.
El Carbón
El carbón es un combustible sólido que está formado principalmente de carbono.
Procede principalmente de las minas y tiene su procedencia en la transformación de grandes masas vegetales que quedaron sepultadas bajo tierra hace millones de años.
Tipos de Carbón:
- Antracita: 95% de carbono y 8000 Kcal/Kg.
- Hulla: 85% de carbono y 7000 Kcal/Kg.
- Lignito: 75% de carbono y 6000 Kcal/Kg.
- Turba: 50% de carbono y 2000 Kcal/Kg.
Sus tres aplicaciones más importantes en la actualidad son:
- La fabricación de carbón de coque.
- La obtención de productos industriales.
- La producción de electricidad en centrales térmicas.
El carbón de coque se obtiene artificialmente a partir de la hulla. Tiene las características de ser un carbón poroso y resistente. Hoy en día solo se emplea en los altos hornos para la fabricación de acero.
Algunos productos que se obtienen del carbón son:
- El gas ciudad.
- Vapores amoniacales.
- Grafito casi puro.
- Brea o alquitrán, de la que se obtienen:
- Aceites. De estos se obtiene el ácido acetilsalicílico, insecticidas, plásticos, etc.
- Asfalto. Para pavimentaciones e impermeabilizaciones.
Producción de Electricidad con Carbón:
Primero se introduce el carbón en un molino para reducirlo a polvo y después en una caldera donde arde ayudado por un calentador de aire. La caldera está formada por un sistema de tubos que contienen agua que se calienta y se convierte en vapor de agua a 600 °C. El vapor de agua a esa temperatura tiene mucha presión y este se canaliza hacia las turbinas haciéndolas girar a gran velocidad, convirtiendo la energía térmica en mecánica.
El eje de la turbina está unido al del generador de corriente alterna, con lo que este también gira transformando la energía en eléctrica.
El vapor que procede de la salida de la turbina es enfriado y condensado por contacto con unos serpentines que contienen agua fría procedente de la torre de refrigeración y conducido de nuevo a la caldera.
Impacto Ambiental del Carbón:
- Efecto invernadero: El aumento de la cantidad de CO2 y metano hace que, al reflejarse los rayos infrarrojos procedentes del sol en la superficie terrestre, no salgan al exterior.
- Lluvia ácida: Se produce por la emisión de azufre y óxidos de nitrógeno que reaccionan con el vapor de agua de la atmósfera, transformándose en ácido sulfúrico y ácido nítrico.
El Petróleo
El petróleo es un combustible natural formado por una mezcla de carbono e hidrógeno principalmente, con pequeñas cantidades de azufre, y muy poco nitrógeno y oxígeno. Tiene una densidad entre 0,8 y 0,98 Kg/litro.
Medidas para Reducir el Impacto Ambiental del Petróleo:
- Utilización de gasolinas sin plomo.
- Utilización de gasóleos libres de azufre.
- Sustitución de calefacciones de gasóleo y fuelóleo por otras de gas natural.
El Gas Natural
Este se origina a través de un proceso análogo al del carbón y el petróleo. Se suele encontrar de dos formas distintas:
- El gas natural húmedo se encuentra en la parte superior de los pozos petrolíferos, y se halla mezclado con gases que proceden del petróleo: metano, etano, butano y propano.
- El gas natural seco se encuentra en grandes bolsas del subsuelo recubiertas de material impermeable (arcilla), se compone principalmente de metano y etano, con pequeñas porciones de hidrógeno y nitrógeno.
La Energía Nuclear
Es aquella que se desprende de los núcleos de ciertos átomos, cuando estos sufren cambios.
Existen dos tipos de reacciones nucleares: de fisión y de fusión.
- La fisión nuclear consiste en lanzar un neutrón sobre los átomos de una masa de uranio 235U (o de plutonio 239Pu), que choca sobre uno de los núcleos de los átomos de uranio, provocando la rotura de este núcleo y la emisión de una gran cantidad de energía en forma de calor.
- La energía nuclear de fusión consiste en la unión de dos núcleos de átomos ligeros para conseguir un núcleo más pesado. Si a un gas como el hidrógeno lo calentamos a millones de grados, sus átomos se van a mover a mucha velocidad. Si en estas condiciones se produce un choque entre dos átomos con suficiente energía para vencer la energía de repulsión de sus núcleos, estos se fundirán generando un átomo nuevo y liberando una gran energía en forma de calor.