Conservación, Degradación y Fuentes de Energía: Un Panorama Completo

Conservación y Degradación de la Energía

La conservación es una propiedad fundamental de la energía. Cuando dos sistemas intercambian energía, la energía cedida por uno de ellos es igual a la que gana el otro. La ley de conservación expresa que: la energía no se crea ni se destruye, sino que se transforma de una manifestación en otra, aunque la cantidad total no cambia. Durante sus transformaciones, la energía sufre un proceso de degradación. Esto significa que, aunque se mantenga la misma cantidad de energía, esta se vuelve menos útil. Por ejemplo, cuando un auto está en movimiento, la energía interna inicial del sistema, aportada por el combustible, se transforma en energía cinética.

Las Máquinas y la Energía

Las máquinas han posibilitado al hombre la utilización del viento, el agua y otros recursos naturales como fuentes para obtener energía. La primera sustitución de la fuerza humana o animal se encuentra en las ruedas hidráulicas, que aprovechan la energía del agua.

Motores Eléctricos

Los motores eléctricos tienen sus antecedentes a mediados del siglo XIX con la construcción de los electroimanes. Son sistemas compuestos por materiales conductores de la corriente eléctrica enrollados sobre un núcleo de hierro. Este conductor se denomina bobina. Una corriente eléctrica hace que la bobina se convierta en un imán capaz de atraer o mover objetos ferromagnéticos.

Eficiencia o Rendimiento Energético

En todas las máquinas, el sistema absorbe energía de una o varias fuentes. Parte se transforma en trabajo y el resto se cede al medio ambiente. Este hecho se denomina eficiencia o rendimiento. La eficiencia se define como el cociente entre la energía útil producida y la energía total absorbida, y se expresa en porcentaje (%):

E = 100 * Energía producida / Energía total consumida

Fuentes de Energía

El hombre ha utilizado los recursos naturales de la Tierra como fuente de energía desde el comienzo: madera, viento, agua, sol y combustibles fósiles como el carbón, el petróleo y el gas natural. Las fuentes de energía se suelen clasificar como renovables y no renovables. Algunos de estos recursos son temporales y se agotan con el correr del tiempo. La renovabilidad de un recurso surge al comparar el tiempo que tarda en producirse o generarse con el ritmo con el que se lo utiliza.

Formas Alternativas de Energía

Ante el agotamiento de los recursos energéticos fósiles como el petróleo, el gas y el carbón, los científicos plantean otras maneras de aprovechar y generar energía a gran escala. Algunas de estas formas alternativas son las siguientes:

• Energía nuclear
• Energía solar
• Centrales hidroeléctricas
• Energía eólica
• Energía fotovoltaica
• Energía geotérmica
• Energía mareomotriz
• Biogás

Impacto Ambiental

Es importante señalar que con estas alternativas energéticas se busca reducir el gran impacto sobre el desequilibrio ecológico que se produce debido a los altos niveles de contaminación, principalmente por la combustión de los recursos fósiles. Los factores negativos que influyen sobre la naturaleza son:

• Distintas formas de contaminación del agua y el suelo
• Contaminación del aire
• Lluvias ácidas
• Efecto invernadero
• Calentamiento global

Ventajas de las Energías No Convencionales

Las energías no convencionales, como la eólica, solar, mareomotriz, geotérmica y la proveniente del biogás, presentan algunas ventajas respecto a las energías tradicionales:

• No producen emisiones de dióxido de carbono ni otros contaminantes.
• Son fuentes de generación inagotables.
• No generan residuos de difícil tratamiento.
• No contaminan el medio ambiente.
• No producen alteraciones en el clima.
• No alteran el equilibrio de la flora y fauna.
• Permiten el desarrollo de nuevas tecnologías.