Conceptos Fundamentales y Tipos de Energía: Fuentes Renovables y No Renovables

Definición y Formas de la Energía

La energía: Es todo aquello que es capaz de producir un trabajo.

Formas de la Energía

La energía se manifiesta de diversas maneras:

• Energía Nuclear
• Energía Térmica (Calorífica)
• Energía Eléctrica
• Energía Mecánica (Cinética y Potencial)
• Energía Química
• Energía Radiante

Fuentes de Energía: Renovables y No Renovables

Existen dos grandes tipos de fuentes de energía: las renovables y las no renovables.

Fuentes de Energía No Renovables

Las fuentes no renovables son aquellas que se agotan con el uso, ya que su regeneración es extremadamente lenta o nula.

Combustibles Fósiles

Dentro de las fuentes no renovables, encontramos principalmente tres tipos de combustibles fósiles:

Petróleo

Combustible fósil en forma líquida que la naturaleza ha formado a partir de una mezcla de hidrocarburos y restos vegetales encontrados en el subsuelo. Se estima que se gastan 80 millones de barriles al día en el mundo. Se piensa que durará unos 40 años más.

• Inconvenientes: Vertidos en el mar, produce CO₂.
• Ventajas: Produce unas 10.000 kcal/kg.

Carbón

Se formó en una época geológica antigua. Existen cuatro tipos principales:

1. Antracita: Produce 8.000 kcal.
2. Hulla: Produce 7.000 kcal.
3. Lignito: Produce 6.000 kcal.
4. Turba: Produce 3.000 kcal.

Se estima que el carbón durará unos 100 años.

• Inconvenientes: Contaminación atmosférica, emisión masiva de CO₂, y la dificultad de la extracción en las minas.
• Ventajas: Existe en muchos sitios, produce mucha energía calorífica (de 7.000 a 8.000 kcal).

Gas Natural

Es el menos contaminante de los combustibles fósiles. Se piensa que durará unos 60 años.

Energía Nuclear

Produce energía a partir de la fisión del uranio. Se piensa que durará unos 600 años.

• Inconvenientes: Produce residuos muy contaminantes y tiene alto riesgo de explosión.
• Ventajas: Es el que mayor poder calorífico tiene y no produce CO₂.

Cálculo del Consumo Energético

Es fácil calcular la energía que se consume en kilovatios por hora (kWh). Para ello, se multiplica la potencia en kilovatios por el tiempo de funcionamiento en horas:

$$E = P \times t$$

Ejemplo Práctico

¿Qué energía consume una bombilla de 40 W que está encendida durante 5 horas?

En primer lugar, hay que convertir la potencia a kilovatios (kW):

• Potencia: 40 W = 0,04 kW
• Tiempo: 5 h

Cálculo:

$$E = 0,04 \text{ kW} \times 5 \text{ h} = 0,2 \text{ kWh}$$

La energía consumida es de 0,2 kWh (que equivale a 720 kJ, ya que la energía se mide en julios).

Fuentes de Energía Renovables

Las energías renovables son aquellas que se obtienen de fuentes naturales virtualmente inagotables.

Energía Hidroeléctrica

• Inconveniente: Riesgo de catástrofe por rotura de presa.
• Ventaja: Energía limpia y barata.

Energía Eólica

• Inconveniente: Rendimiento bajo, fuente de energía discontinua y aleatoria.
• Ventaja: Energía limpia, posibilidad de autoconsumo.

Energía Solar

• Inconvenientes: Rendimiento bajo, altos costes iniciales, energía discontinua y aleatoria, riesgo de quemaduras y ceguera (si se manipula incorrectamente).
• Ventaja: Reduce la dependencia con respecto a otros combustibles, energía limpia, posibilidad de autoconsumo.