Contenido
- Fuentes de energía
- Energía renovable explicada
- Energía de combustibles fósiles
- Energía de la biomasa
- Energia del sol
- Energía del viento
- La energía nuclear
¿Qué es la energía y de dónde viene? En el lenguaje cotidiano, la energía es una cualidad indefinible pero deseable que le permite hacer cosas como hacer ejercicio, completar las tareas de clase y hacer su trabajo. En física, es una fuerza multiplicada por una distancia, y se expresa en las mismas unidades que el trabajo y el calor. En términos prácticos, es de lo que dependen las sociedades humanas para la calidez, la luz, el transporte, la fabricación y otros procesos que separan a las personas de la actualidad de las que vivieron en la prehistoria y los primeros tiempos históricos.
En estos días, la energía también es controvertida, ¿qué no? - gracias principalmente a la cuestión del cambio climático. La quema de combustibles fósiles, principalmente carbón, se ha establecido firmemente como uno de los principales contribuyentes al calentamiento global causado por los humanos debido al dióxido de carbono (CO2) liberado a la atmósfera durante el proceso de combustión. Pero el mundo necesita producir una gran cantidad de energía para mantener los estándares modernos de vida personal y comercial. Afortunadamente para la salud del medio ambiente, se están explorando otras fuentes de energía con creciente vigor a medida que el planeta se ve cada vez más afectado por los estragos del cambio climático.
Fuentes de energía
En general, la producción de energía proviene de dos primario fuentes; Estos son los combustibles fósiles y la energía limpia. Secundario las fuentes provienen de fuentes primarias; Un ejemplo es la electricidad. En los Estados Unidos, el consumo de energía generalmente se da en kilovatios-hora, o kWh. Esta unidad es igual a 3.6 millones de julios, siendo el julio o newton-metro la unidad estándar de energía en física. Otras unidades comunes son el ergio, la unidad térmica británica y la caloría. (Trivia: la "caloría" que ves en las etiquetas de nutrición es en realidad una kilocaloría, o 1,000 calorías "reales").
Los términos "energía limpia" y "energía renovable" a menudo se usan indistintamente. Esto no es estrictamente exacto porque, como verán, aunque la energía nuclear es una forma de energía limpia, se puede cuestionar si se puede clasificar como renovable. En cualquier caso, las formas de energía limpia incluyen, junto con la energía nuclear, energía solar, energía eólica, energía hidroeléctrica, energía geotérmica y bioenergía.
Energía renovable explicada
Una lista significativa de recursos renovables para la producción de energía en el siglo XXI incluiría biomasa (por ejemplo, madera y desechos de madera, desechos sólidos municipales, gas de relleno sanitario y biogás, etanol y biodiesel); energía hidroeléctrica o energía hidráulica; energía geotérmica, que proviene de las profundidades de la Tierra; y energía eólica y solar. Estos se llaman "renovables" porque surgen de un suministro que en teoría es inagotable. Es decir, mientras se espera que la Tierra produzca algún día su última onza de gas natural y su onza final de carbón, la idea de que la luz solar, el viento y los ríos desaparezcan por completo es: ¡al menos eso es de esperar! Sin sentido
Hasta mediados del siglo XIX, Estados Unidos obtuvo la energía que necesitaba para quemar madera. Debido a que la población de los EE. UU. Era comparativamente baja y la mayor parte de esta energía era para calefacción, luz y cocina, con máquinas como automóviles y aires acondicionados todavía muy lejos, la madera era suficiente para hacer el trabajo. Desde finales de 1800 hasta principios del siglo XXI, los combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural) sirvieron como fuente de energía de las naciones. Hasta la década de 1990, las principales energías renovables, un término que era más teórico que real hasta las últimas décadas, eran la energía hidroeléctrica y la biomasa sólida; Hoy en día, los biocombustibles, la energía solar y la energía eólica desempeñan papeles serios y en constante crecimiento.
En 2017, la energía renovable proporcionó aproximadamente una novena parte de la utilización total de energía de los EE. UU. El 57 por ciento del consumo fue en forma de energía eléctrica, y aproximadamente un sexto se generó a partir de energías renovables.
La energía renovable es importante para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero porque reduce la dependencia de los combustibles fósiles. Si bien el carbón, el gas y el petróleo juntos son el campeón mundial indiscutido de la energía desde hace mucho tiempo, el consumo de biocombustibles y otras energías renovables no hidroeléctricas fue más del doble en 2017 que en el comienzo del siglo XXI. Esta tendencia fue estimulada por una combinación de medidas regulatorias formales e incentivos financieros para que las empresas desarrollen energías renovables. Se espera que esta tendencia de aumentar la utilización de biocombustibles no hidroeléctricos continúe hasta 2050.
Energía de combustibles fósiles
Aunque hoy en día es una persona non grata en el mundo de la energía, el petróleo, el gas natural y el petróleo siguen siendo las principales fuentes de energía en los EE. UU. Y en todo el mundo a partir de 2018. La combustión de estos combustibles es responsable del 75 por ciento de las emisiones de dióxido de carbono desde Finales del siglo XX.
Los combustibles fósiles se formaron cuando las plantas y animales prehistóricos perecieron y, durante un período de millones de años, fueron enterrados y aplastados bajo capas de roca. Principalmente como resultado de la compresión mecánica, se formaron diferentes tipos de estos combustibles dependiendo de las circunstancias locales, como qué materia contenía carbono, cuánto tiempo estuvo enterrado y cuáles eran las condiciones de temperatura y presión en ese momento. Las industrias de combustibles fósiles perforan (petróleo y gas) o mina (carbón) para estas fuentes de energía, y luego las queman para producir electricidad o las modifican para usarlas como combustible para calefacción (por ejemplo, aceite de horno) o transporte (por ejemplo, gasolina).
Energía de la biomasa
La biomasa se refiere a la materia anteriormente viva, es decir, plantas y animales. Las fuentes de energía de biomasa incluyen desechos de procesamiento de madera, que pueden quemarse para calentar edificios, producir calor de proceso en la industria y generar electricidad; materiales de desecho agrícolas, que pueden quemarse como combustible o convertirse en biocombustibles líquidos; algo de basura, que puede quemarse para generar electricidad en plantas de energía o convertirse en biogás en vertederos; e incluso estiércol y aguas residuales, que pueden convertirse en biogás.
Energia del sol
El sol obviamente ha sido una fuente de energía para todos los seres vivos a lo largo de la historia humana. Más recientemente, las personas han desarrollado la capacidad de aprovechar esta energía y darle diversos usos modernos. Los sistemas de energía solar térmica se utilizan hoy en día para calentar agua para uso en hogares, edificios y piscinas de hidromasaje; calentar el interior de casas, cobertizos e invernaderos; y calienta líquidos a las temperaturas muy altas requeridas en las plantas de energía solar.
Los sistemas solares fotovoltaicos se utilizan para convertir la luz solar en electricidad. Las células fotovoltaicas o fotovoltaicas convierten la luz solar en electricidad. Algunos de estos pueden alimentar dispositivos pequeños como calculadoras y relojes, mientras que grandes conjuntos de células fotovoltaicas pueden producir suficiente electricidad para una casa típica. Algunas de estas plantas de energía tienen conjuntos masivos de células fotovoltaicas que abarcan varios acres, y son lo suficientemente grandes como para satisfacer las necesidades de electricidad en miles de hogares.
Energía del viento
Durante el día, el aire sobre la tierra se calienta más rápidamente que el aire sobre el agua. El aire sobre la tierra se expande y se eleva a medida que se calienta, y un aire más pesado y frío fluye para tomar su lugar, creando viento. Por la noche, los vientos invierten la dirección. Del mismo modo, los vientos atmosféricos que rodean la Tierra se crean porque la tierra cerca del ecuador es más cálida que la tierra cerca de los polos. La energía eólica, capturada por los molinos de viento (a menudo en grandes conjuntos) se utiliza principalmente para la generación de electricidad.
La energía nuclear
La energía nuclear es un ejemplo de energía "limpia" y algunas fuentes la consideran renovable, pero es muy controvertida por derecho propio. Dado que el suministro mundial de uranio, el material utilizado en las centrales nucleares, es finito, la energía nuclear generalmente se combina con combustibles fósiles y se clasifica como no renovable.
En cualquier caso, la energía nuclear proporcionó el 20 por ciento de la energía en los EE. UU. A partir de 2018, después de haber estado en uso durante más de 60 años. Debido a su papel de ayudar indirectamente a reducir las emisiones de carbono, las "plantas nucleares" siguen siendo un pilar en los Estados Unidos y en el extranjero. Debido a los accidentes y los sustos bien publicitados a lo largo de los años en las centrales nucleares, muchas personas desconfían de esta fuente de energía, pero el consenso científico favorece un mayor desarrollo en esta área con un enfoque en la seguridad.