Tecnología y medio ambiente

Presentación del tema: "Tecnología y medio ambiente"— Transcripción de la presentación:

1 Tecnología y medio ambiente
UNIDAD 2: ALTERNATIVAS ENERGÉTICAS

2 1. ENERGÍA Y FUENTES DE ENERGÍA
La energía es una propiedad de todo cuerpo o sistema material en virtud de la cual éste puede transformarse, modificando su estado o posición, así como actuar sobre otros originando en ellos procesos de transformación. La energía puede tener distintos orígenes y, dependiendo de ellos se le denomina de una forma u otra: Energía cinética: Asociada al movimiento de los cuerpos Energía potencial: Asociada a la posición dentro de un campo de fuerzas. Energía interna: Asociada a la temperatura de los cuerpos. Energía luminosa: Asociada a la radiación solar. Energía nuclear: Asociada a los procesos de fusión (unión de núcleos) o fisión (ruptura de núcleos) que tienen lugar en el interior de los átomos.

3 Trabajo y calor La energía puede transferirse entre los sistemas, dicha transferencia se produce mediante interacciones entre los cuerpos o sistemas provocando cambios en los mismos. Las interacciones pueden ser diferentes y, por tanto, los cambios o transformaciones que producen también. Interacción mecánica: Trabajo.

4 Interacción térmica: Calor
Cuando interaccionan dos cuerpos o sistemas que se encuentran a distintas temperaturas, como en los ejemplos de las fotos, la transferencia de energía que se produce se denomina calor. El calor es energía en tránsito, es decir, energía que siempre fluye de una zona de mayor temperatura a otra de menor temperatura, con lo que eleva la temperatura de la segunda y reduce la de la primera.

5 Unidades de la energía Tanto para la energía como el trabajo y el calor, que son energía en tránsito, se emplea la misma unidad en el Sistema Internacional de unidades (SI) el julio (J) definido como el trabajo realizado por la fuerza de 1 newton cuando se desplaza su punto de aplicación 1 metro. En física nuclear se utiliza como unidad el electrónvoltio (eV) definido como la energía que adquiere un electrón al pasar de un punto a otro entre los que hay una diferencia de potencial de 1 voltio. Su relación con la unidad del SI

6 Fuentes de energía Llamamos fuente de energía a un sistema natural cuyo contenido energético es susceptible de ser transformado en energía útil. Un aspecto importante a tratar es conocer cuáles son las fuentes que usamos para aprovechar su energía, su utilidad, sus ventajas e inconvenientes y su disponibilidad. Las distintas fuentes de energía se clasifican en dos grandes grupos: renovables y no renovables. Renovables. Son aquellas fuentes que no desaparecen al transformar su energía en energía útil. No renovables. Es el sistema material que se agota al transformar su energía en energía útil.

7 Energía de los combustibles fósiles
Es la energía asociada al uso del carbón, gas natural y petróleo. La forma de energía que poseen los combustibles fósiles es energía interna, que podemos aprovechar a partir de las reacciones de combustión Energía nuclear de fisión: Es la energía asociada al uso del uranio. La forma de energía que se aprovecha del uranio es la energía interna de sus núcleos.

8 Energía Nuclear de Fusión
Recibe el nombre de fusión nuclear la reacción en la que dos núcleos muy ligeros (hidrógeno) se unen para formar un núcleo más pesado y estable, con gran desprendimiento de energía. Energía Hidráulica Es la energía asociada a los saltos de agua ríos y embalses La forma de energía que posee el agua de los embalses es energía potencial gravitatoria, que podemos aprovechar conduciéndola y haciéndola caer por efecto de la gravedad

9 Energía Eólica Es la energía asociada al viento
Energía Eólica Es la energía asociada al viento. La forma de energía que posee es la energía cinética del viento, que podemos aprovechar en los molinos, en la navegación a vela. Energía Solar Es la energía asociada a la radiación solar. La forma de energía que posee el Sol es energía nuclear interna que se transforma en la energía que emite mediante procesos de fusión. El Sol emite sin cesar lo que se llama energía radiante o, simplemente, radiación.

10 Energía de la Biomasa Es la energía asociada a los residuos orgánicos generados en la transformación de productos agrícolas, forestales y a los residuos sólidos urbanos. Se trata de aprovechar la energía interna de estos residuos. También se cultivan grandes superficies específicamente para producir biomasa. Energía Mareomotriz Es la energía asociada a las mareas provocadas por la atracción gravitatoria del Sol y principalmente de la Luna o masa. Energía Geotérmica Es la energía interna y cinética asociada al vapor de agua que sale directamente a la superficie en zonas volcánicas y al aumento de temperatura que se produce conforme profundizamos en la superficie terrestre.

11 Fuentes y transformaciones
Producción de electricidad Generadores La energía eléctrica se produce en los aparatos llamados generadores o alternadores. Un generador consta, en su forma más simple de: Una espira que gira impulsada por algún medio externo. Un campo magnético uniforme, creado por un imán, en el seno del cual gira la espira anterior Central eléctrica Una central eléctrica es una instalación capaz de convertir la energía mecánica, obtenida mediante otras fuentes de energía primaria, en energía eléctrica.

12 Centrales Hidroeléctricas Fueron las primeras centrales eléctricas que se construyeron. Una central hidroeléctrica es aquella en la que la energía potencial del agua almacenada en un embalse se transforma en la energía cinética necesaria para mover el rotor de un generador, y posteriormente transformarse en energía eléctrica. Por ese motivo, se llaman también centrales hidráulicas. Centrales Térmicas Una central térmica para producción de energía eléctrica, es una instalación en donde la energía mecánica que se necesita para mover el rotor del generador y por tanto para obtener la energía eléctrica, se obtiene a partir del vapor formado al hervir el agua en una caldera.

13 Centrales Nucleares Una central nuclear es una central térmica
Centrales Nucleares Una central nuclear es una central térmica. La diferencia fundamental entre las centrales térmicas nucleares y las térmicas clásicas reside en la fuente energética utilizada. En las primeras, el uranio y en las segundas, la energía de los combustibles fósiles. Centrales Solares Una central solar es aquella instalación en la que se aprovecha la radiación solar para producir energía eléctrica. Centrales Eólicas Una central eólica es una instalación en donde la energía cinética del viento se puede transformar en energía mecánica de rotación. Para ello se instala una torre en cuya parte superior existe un rotor con múltiples palas, orientadas en la dirección del viento.

14 Centrales Geotérmicas Una central geotérmica son unas instalaciones que aprovecha la energía geotérmica para producir energía eléctrica. Central Mareomotriz La energía mareomotriz es la energía asociada a las mareas provocadas por la atracción gravitatoria del Sol y principalmente de la Luna.

15 La contaminación electromagnética en las construcciones
El problema Los campos electromagnéticos son rara vez tenidos en cuenta como factores de contaminación en el área de la construcción, pese a las evidencias de sus efectos sobre la vida y, en especial, sobre la salud humana. Toda corriente eléctrica produce campos magnéticos y todo campo magnético variable induce campos eléctricos. Sin embargo, un campo magnético estático puede producir una corriente eléctrica en un cuerpo si éste se mueve a través del campo.

16 Las pruebas Diversas investigaciones indican un aumento de las tasas de mortalidad por leucemia en profesionales relacionados con el trabajo en campos electromagnéticos y en niños que habitan casas cercanas a tendidos de alta tensión. El gobierno de Suecia, basándose en las investigaciones de Lenmart Tomenius, citado por Garcén & Ardohain (2010), ha reconocido en su legislación la incidencia de los campos electromagnéticos generados por las líneas de alta tensión en la estadística de los casos de leucemia infantil.

17 Causas y soluciones Las líneas de alta y media tensión La peligrosidad de las líneas de la red eléctrica depende de la tensión, de la intensidad y de la sobrecarga a que estén sometidas. Es fundamental la calidad, el estado y la limpieza de los aisladores, así como la verificación y el mantenimiento de la conexión a tierra de las torres. En Alemania se recomienda una distancia de seguridad de 1 metro por cada kilovoltio de tensión de la línea. Los transformadores de red Las centrales de distribución eléctrica que encontramos “disimuladas” entre las construcciones urbanas son reconocibles por su continuo zumbido. Los transformadores de red, que vemos en algunas esquinas, ya sea en cámaras subterráneas o a‚reas, convierten la media tensión de distribución en tensión apta para uso industrial y doméstico, de 380 y 220 voltios.

18 Líneas de baja tensión Si bien son las responsables de la contaminación eléctrica más común en las casas, la sobrecarga y el desequilibrio entre las tres fases son las causas fundamentales de las alteraciones detectadas. La instalación eléctrica de la vivienda. Se puede comprobar que muchas de las viviendas y edificios de nuestro país carecen aún en sus instalaciones de protectores eléctricos y una correcta conexión a tierra. La mejor red eléctrica en las ciudades es la subterránea. En las viviendas, las cajas de conexión, los contadores y los disyuntores deberían ubicarse en un lugar apartado de la presencia humana, en lo posible, dentro de un armario metálico, que a modo de “jaula de Faraday” evite la irradiación del campo electromagnético.

19 Televisores y monitores de computadoras
Televisores y monitores de computadoras. Todas las pantallas basadas en el tubo de rayos catódicos emiten radiaciones ionizantes que pueden afectar a la salud, especialmente la de quienes pasan horas delante de computadoras y televisores. La exposición depende de la distancia entre el sujeto y la pantalla. En el caso de las computadoras, las pantallas monocromáticas emiten mucha menos radiación que la de colores. Pero además de la temida radiación X, hay que tener en cuenta el fuerte campo electromagnético generado por los transformadores de alta tensión y las bobinas de deflexión de los tubos de rayos catódicos. Los electrodomésticos Distintos aparatos, tanto en el hogar como en la oficina pueden estar afectando la salud de quienes cotidianamente resultan expuestos a sus radiaciones electromagnéticas. Esto se ve agravado por la mala calidad de sus transformadores internos.

20 Artefactos de iluminación Pese a las ventajas energéticas de los tubos fluorescentes, la habitual mala calidad en las reactancias permite la formación de campos electromagnéticos importantes. Por ello, para grandes instalaciones se aconseja centralizar las reactancias en un gabinete metálico común y alejado de las personas. Los transformadores En general todo transformador irradia un campo electromagnético que puede resultar nocivo para las personas que se hallen en sus cercanías en tiempos prolongados. Lo ideal es utilizar transformadores toroidales, que tienen mayor rendimiento, menor consumo y mínima contaminación electromagnética. Fuentes de origen externo a la construcción Muchas veces los campos electromagnéticos que podrían estar afectando la salud de una vivienda pueden provenir de los aparatos o las instalaciones de los vecinos a través de las paredes medianeras. Un televisor o un monitor de computadora cuya parte posterior se apoya contra una pared, emite campos elec-tromagnéticos que la atraviesan.

21 Fuentes de origen externo a la construcción Muchas veces los campos electromagnéticos que podrían estar afectando la salud de una vivienda pueden provenir de los aparatos o las instalaciones de los vecinos a través de las paredes medianeras. Un televisor o un monitor de computadora cuya parte posterior se apoya contra una pared, emite campos elec-tromagnéticos que la atraviesan. Antenas emisoras de radio y televisión En las cercanías de estas antenas se captan fuertes campos eléctricos y electromagnéticos, especialmente en las emisoras de AM. Se han detectado casos de grave contaminación electromagnética en las viviendas aledañas a antenas de radioaficionados y de emisoras ilegales de exagerada potencia.

22 El ser humano desde siempre, ha buscado formas de utilizar la energía para obtener una mejor calidad de vida. Necesitamos energía para la industria, para el transporte por carretera, ferrocarril, marítimo o aéreo, para iluminar las calles, oficinas, comercios y hogares, para los electrodomésticos que nos hacen la vida más fácil, para los aparatos multimedia, para la agricultura, para las telecomunicaciones, para mandar los cohetes al espacio. El carbón, el petróleo, el gas natural o el uranio deben ser transportados en barcos, trenes, oleoductos o gaseoductos y deben ser procesados para su uso final. En la actualidad se procura desde los gobiernos a nivel internacional por el uso de energías alternativas que sean limpias y causen el menor impacto ambiental en los organismos vivos y en el comportamiento de los fenómenos terrestres que regulan el clima global.