Tecnología Sostenible: Recursos Energéticos (Documento PDF)
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Este documento es un resumen de recursos energéticos en el ámbito de la tecnología sostenible. Se centra en las energías renovables y no renovables, así como sus impactos en el medio ambiente y la economía. Incluye una clasificación de las fuentes de energía y diferentes métodos de obtención y uso de las mismas.
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Diagrama Descripción generada automáticamente **TECNOLOGÍA** **SOSTENIBLE** **Recursos energéticos.** **Energías renovables y no renovables.** **Contenido** {#contenido.TtuloTDC} ============= [[INTRODUCCIÓN] 2](#introducci%C3%B3n) [[1. ENERGÍA. CONCEPTO Y UNIDADES] 3](#energ%C3%ADas-no-renov...
Diagrama Descripción generada automáticamente **TECNOLOGÍA** **SOSTENIBLE** **Recursos energéticos.** **Energías renovables y no renovables.** **Contenido** {#contenido.TtuloTDC} ============= [[INTRODUCCIÓN] 2](#introducci%C3%B3n) [[1. ENERGÍA. CONCEPTO Y UNIDADES] 3](#energ%C3%ADas-no-renovables) [[2. FORMAS DE MANIFESTACIÓN DE LA ENERGÍA] 5](#energ%C3%ADas-renovables) [[3. TRANSFORMACIONES DE LA ENERGÍA] 8](#_Toc180967172) [[4. FUENTES DE ENERGÍA] 9](#_Toc180967173) [[5. IMPORTANCIA DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA] 9](#_Toc180967174) [[6. MERCADOS ENERGÉTICOS] 11](#_Toc180967175) [[7. TRANSICIÓN ENERGÉTICA] 13](#_Toc180967176) INTRODUCCIÓN ============ Tal y como se ha visto en el tema anterior, la energía es un recurso esencial en cualquier ámbito de la sociedad. Actividades cotidianas como el encendido de una bombilla, el movimiento de vehículos o la alimentación de dispositivos electrónicos necesitan de energía. Las fuentes energéticas se clasifican en dos grandes bloques: **no renovables y renovables**. Cada una de ellas tiene características particulares, ventajas y desventajas que afectan tanto al medio ambiente como a nuestra economía y sociedad. **¿Por qué es importante entender las fuentes de energía?** 1. **Impacto ambiental**: La manera en que obtenemos y usamos energía influye directamente en el medio ambiente. Algunos recursos emiten gases de efecto invernadero que contribuyen al cambio climático, mientras que otros ayudan a mitigarlo. 2. **Sostenibilidad**: Los recursos no renovables, como el petróleo o el gas, son limitados y eventualmente se agotarán. En cambio, las fuentes renovables son inagotables si se gestionan de manera adecuada. 3. **Economía y desarrollo**: La energía es clave para el progreso de las sociedades, pero también puede ser una fuente de desigualdad. Un acceso eficiente y limpio a la energía puede mejorar la calidad de vida y reducir los costes a largo plazo. 4. **Transición energética**: Hoy en día, existe un esfuerzo global por cambiar hacia sistemas energéticos más limpios y sostenibles. Comprender las diferencias entre las fuentes de energía es esencial para formar parte activa de esta transición. **Clasificación de las fuentes de energía** 1. **Energías no renovables**: Son aquellas que provienen de recursos naturales limitados y que, una vez consumidos, no pueden regenerarse en un período corto de tiempo. Ejemplos: carbón, petróleo, gas natural y energía nuclear. 2. **Energías renovables**: Son aquellas que se obtienen de fuentes naturales que se regeneran continuamente o son inagotables en términos humanos. Ejemplos: solar, eólica, hidráulica, biomasa y geotérmica. 1. ENERGÍAS NO RENOVABLES ========================= En este apartado, se abordará el aprovechamiento energético del carbón, el petróleo, el gas natural y la energía nuclear. 1. **CARBÓN.** El carbón es un combustible fósil formado por la descomposición de materia vegetal bajo condiciones de alta presión y temperatura a lo largo de millones de años. Aunque es una fuente de energía ampliamente utilizada, especialmente durante los siglos XIX y XX, su uso ha disminuido en favor de alternativas más limpias debido a su alto impacto ambiental. A continuación, se analizan los aspectos principales del carbón. 1. [Tipos de carbón]. Se dividen entre **carbones naturales** y **carbones artificiales**. En la siguiente tabla, se presentan los distintos tipos de carbón natural: ![Calculadora con pantalla y botones Descripción generada automáticamente con confianza media](media/image2.png) - **Turba**. Primer estado de formación del carbón, con bajo contenido de carbono y poder calorífico. Tiene alto contenido de agua y se utiliza poco como fuente de energía. - **Lignito**. Contiene entre un 60% y 70% de carbono. Su poder calorífico es bajo, pero es útil en centrales termoeléctricas. - **Hulla**. Contiene entre un 70% y 90% de carbono. Es uno de los carbones más utilizados por su elevado poder calorífico. Se emplea tanto en la generación de electricidad como en procesos industriales. - **Antracita**. La forma más rica en carbono (más del 90%) y con el mayor poder calorífico. Produce menos impurezas al quemarse, pero su explotación es menos común por su coste. Entre los **carbones artificiales** destacan: - **Carbón vegetal**. Se obtiene quemando madera, apilada en montones que se recubren generalmente de barro para evitar el contacto directo con el aire y conseguir una combustión parcial. Está en desuso y una de sus escasas aplicaciones es como combustible en barbacoas. - 2. [Explotación y transporte del carbón]. El carbón se extrae a través de dos métodos principales: - **Minería de superficie (cielo abierto)**. Usada cuando los depósitos están cerca de la superficie. Es más barata y segura que la minería subterránea, pero tiene un mayor impacto ambiental al alterar grandes áreas de terreno. - **Minería subterránea**. Utilizada cuando los depósitos están a mayor profundidad. Es más costosa y peligrosa debido al riesgo de derrumbes y acumulación de gases. El transporte del carbón implica retos logísticos, ya que su peso y volumen lo hacen costoso de mover. Los métodos comunes son el **ferrocarril** (principal medio para transporte terrestre), **barcos** (usados en el comercio internacional de carbón) y **camiones** (para distancias cortas, desde las minas hasta plantas de procesamiento o consumidores locales). 3. [Aplicaciones del carbón]. El carbón tiene diversas aplicaciones, principalmente en los sectores energético e industrial: - **Producción de coque**. La hulla se procesa para obtener coque, un material clave en la industria siderúrgica para fabricar acero. - **Obtención de productos industriales.** De él se derivan productos como alquitrán, metanol, amoníaco y otros compuestos orgánicos. - **Uso doméstico.** Aunque cada vez menos frecuente, en algunas regiones, aún se utiliza para calefacción o cocinas de carbón. - **Generación de electricidad.** Es la principal fuente de energía en centrales termoeléctricas, donde se quema para generar vapor que mueve turbinas. Independientemente del combustible fósil que se utilice (en la actualidad, el gas natural está sustituyendo al carbón), el esquema de funcionamiento es prácticamente el mismo. Las diferencias estriban en el tratamiento previo del combustible antes de entrar en la caldera y en el diseño de quemadores. A continuación, se muestra un esquema de su funcionamiento: Diagrama Descripción generada automáticamente 4. [Impacto medioambiental]. El uso del carbón tiene un gran impacto ambiental debido a las emisiones y el daño asociado a su extracción: - Contaminación atmosférica. Al quemarse, el carbón libera dióxido de carbono (CO₂), óxidos de azufre (SOₓ) y óxidos de nitrógeno (NOₓ), responsables del cambio climático (gases efecto invernadero), la lluvia ácida y problemas respiratorios. - Residuos sólidos. La combustión genera cenizas tóxicas que requieren un manejo adecuado para evitar la contaminación del suelo y el agua. - Alteración del paisaje. La minería de superficie destruye ecosistemas y puede dejar grandes áreas inutilizables. - Consumo de agua. La minería y el uso del carbón en centrales eléctricas requieren grandes cantidades de agua, lo que puede afectar recursos hídricos locales. 2. **PETRÓLEO.** ![](media/image4.png)El petróleo es uno de los recursos energéticos más importantes desde la Revolución Industrial. Es un **combustible fósil** formado por la descomposición de organismos marinos en condiciones específicas de presión, temperatura y ausencia de oxígeno a lo largo de millones de años. Su versatilidad y densidad energética lo han convertido en la base de muchas economías modernas, aunque su explotación tiene un alto impacto ambiental. 5. [Obtención y transporte]. Tras la identificación de las correspondientes bolsas petrolíferas, los pozos son perforados para alcanzar los yacimientos. Pueden ser pozos **terrestres o marinos** (offshore), estos últimos más costosos y complejos. Para su extracción, el petróleo se bombea hacia la superficie utilizando bombas mecánicas o presión natural del yacimiento. Ese **petróleo o crudo** obtenido se transporta mediante oleoductos, barcos petroleros y camiones cisterna a **refinerías** para su procesamiento. 6. [Aplicaciones del petróleo]. El petróleo crudo, según sale del yacimiento, carece de utilidad, por lo que debe someterse a un proceso de **refino** con objeto de separar los distintos componentes que los constituyen y que tienen aplicación industrial. Esta técnica de refino, que se lleva a cabo en las **refinerías**, se basa fundamentalmente en una destilación fraccionada del petróleo, que se realiza en una torre de fraccionamiento, en cuyas bandejas se van separando las diferentes fracciones que lo constituyen. ![Diagrama Descripción generada automáticamente](media/image6.png) *Esquema de una torre de fraccionamiento* En la siguiente tabla, se recogen los principales productos que se obtienen de esta destilación, así como sus principales aplicaciones. Tabla Descripción generada automáticamente 7. [Impacto medioambiental]. El petróleo es una de las fuentes de energía más contaminantes. Su impacto ambiental incluye: - **Emisiones de gases de efecto invernadero**: - La quema de productos derivados del petróleo libera grandes cantidades de dióxido de carbono (CO₂), principal causante del cambio climático. - También emite metano (CH₄) y óxidos de nitrógeno (NOₓ), contribuyendo al calentamiento global y la contaminación atmosférica. - **Contaminación por derrames**: - Los accidentes en plataformas petrolíferas o durante el transporte pueden provocar vertidos en mares y ríos, afectando ecosistemas marinos y costeros. - **Residuos peligrosos**: - El procesamiento del petróleo genera subproductos tóxicos que contaminan suelos y aguas subterráneas. - **Deforestación y pérdida de hábitats**: - La construcción de infraestructuras petroleras implica la destrucción de áreas naturales, afectando a la biodiversidad. - **Consumo de recursos hídricos**: - Las refinerías y los procesos de extracción utilizan grandes volúmenes de agua, generando aguas residuales difíciles de tratar. 3. **GAS NATURAL.** El gas natural es una de las fuentes de energía fósil más importantes en la actualidad. Se compone principalmente de metano (CH₄) y se forma junto al petróleo bajo condiciones similares. Es **más limpio que otros combustibles fósiles** como el carbón y el petróleo, lo que lo convierte en una opción preferida para la **transición hacia energías más sostenibles**. 8. [Origen y obtención]. El gas natural se origina de la **descomposición de materia orgánica** (organismos marinos, plantas y animales) que quedó enterrada bajo capas de sedimentos hace millones de años. A lo largo del tiempo, la presión y el calor transformaron esta materia en hidrocarburos, incluyendo el gas natural. Para su obtención, el gas natural se encuentra atrapado en yacimientos subterráneos, a menudo asociado al petróleo, y su extracción incluye: Exploración ------------------------------------------------------------------------------------ Se utilizan estudios geológicos, sísmicos y satelitales para localizar yacimientos +-----------------------------------------------------------------------+ | Perforación | +=======================================================================+ | Se realizan pozos para extraer el gas de los depósitos, que pueden | | ser: | | | | - [Convencionales]: El gas fluye fácilmente a la | | superficie. | | | | - [No convencionales]: Se encuentra en formaciones de | | esquisto o rocas compactas, requiriendo técnicas como el | | *fracking* (fracturación hidráulica). | +-----------------------------------------------------------------------+ Procesamiento --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Antes de su uso, el gas natural debe procesarse para eliminar impurezas como azufre, agua y otros gases no deseados Transporte y almacenamiento -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Se transporta a través de gasoductos o se convierte en gas natural licuado (GNL) para facilitar su exportación en barcos 9. [Aplicaciones del gas natural]. El gas natural tiene una amplia gama de usos debido a su eficiencia y menor impacto ambiental en comparación con otros combustibles fósiles: - **Generación de electricidad**. Se utiliza en [centrales de ciclo combinado], que son más eficientes y menos contaminantes. - **Uso doméstico**. En hogares, se emplea para cocinar, calefacción y calentadores de agua. - **Industria**. Es una fuente clave de energía en procesos industriales como la fabricación de vidrio, cerámica, productos químicos y fertilizantes. - **Transporte**. En forma de gas natural comprimido (GNC) o licuado (GNL), se usa como combustible en vehículos, especialmente autobuses y camiones. - **Producción de hidrógeno**. El gas natural es una materia prima importante para obtener hidrógeno, que podría jugar un papel clave en el futuro energético. 10. [Centrales térmicas]. Las centrales térmicas convencionales, también llamadas termoeléctricas convencionales, utilizan combustibles fósiles (gas natural, carbón o fueloil) para generar energía eléctrica mediante un **ciclo termodinámico de agua-vapor**. El término 'convencional' se utiliza para diferenciarlas de otras centrales térmicas, como las de ciclo combinado o las nucleares. ![Diagrama Descripción generada automáticamente](media/image8.png) Las centrales térmicas de ciclo combinado transforman la energía térmica del gas natural en electricidad mediante el trabajo conjunto de una **turbina de gas** y otra de** vapor**. El proceso implica la puesta en marcha de **dos ciclos consecutivos**: uno que corresponde a la turbina de gas convencional y otro que opera con la turbina de vapor. 11. [Impacto medioambiental]. Aunque el gas natural es considerado el combustible fósil más limpio, su extracción y uso tienen impactos ambientales significativos: - **Emisiones de gases de efecto invernadero**. La quema de gas natural produce menos dióxido de carbono (CO₂) que el petróleo o el carbón, pero aún contribuye al cambio climático. Durante su extracción y transporte, se liberan fugas de metano (CH₄), un gas con un potencial de calentamiento global mucho mayor que el CO₂. - **Contaminación por *fracking***. La fracturación hidráulica, necesaria para extraer gas de yacimientos no convencionales, puede contaminar acuíferos y consumir grandes cantidades de agua. También está asociada con la emisión de compuestos químicos y microterremotos. - **Deforestación y pérdida de hábitats**. La construcción de infraestructuras como gasoductos y plantas procesadoras afecta ecosistemas y comunidades locales. - **Accidentes y fugas**. Las fugas en gasoductos o instalaciones de almacenamiento pueden causar explosiones y contaminación atmosférica. 4. **ENERGÍA NUCLEAR.** La energía nuclear es una fuente de **energía obtenida a través de reacciones nucleares**, principalmente mediante la fisión del uranio y otros elementos radiactivos. Esta tecnología genera grandes cantidades de energía con bajas emisiones directas de gases de efecto invernadero, pero plantea retos significativos en términos de seguridad y gestión de residuos radiactivos. 12. [Origen y obtención]. La energía nuclear se basa en la fisión nuclear, un proceso en el que: - Los núcleos de **átomos pesados** (como el uranio-235 o el plutonio-239) se dividen en fragmentos más pequeños al ser bombardeados por neutrones. - Esta división libera una gran cantidad de energía en forma de calor, que se utiliza para generar electricidad. Para la obtención de energía, el ciclo de la energía nuclear incluye varias etapas: I. **Minería y procesamiento del uranio**. El uranio se extrae de minas a cielo abierto o subterráneas. Posteriormente, se purifica y convierte en hexafluoruro de uranio para su enriquecimiento. II. **Enriquecimiento**. El uranio natural contiene un 0,7% de uranio-235, que se incrementa hasta un 3-5% para su uso en reactores nucleares. III. **Fabricación del combustible**. El uranio enriquecido se transforma en pequeños pellets que se agrupan en barras de combustible. IV. **Generación de electricidad**. En las centrales nucleares, el calor producido por la fisión calienta agua para generar vapor, que mueve turbinas conectadas a generadores eléctricos. V. **Gestión de residuos**. Tras su uso, el combustible nuclear gastado es altamente radiactivo y debe ser almacenado o reprocesado con estrictas medidas de seguridad. 13. [Obtención de energía eléctrica en centrales nucleares]. Las centrales nucleares se utilizan para la generación de energía eléctrica siguiendo un ciclo como el que se presenta en la siguiente imagen. Al igual que las termoeléctricas, utilizan un **ciclo de agua-vapor** que permite la obtención de energía eléctrica. Diagrama Descripción generada automáticamente 14. Impacto medioambiental. Aunque la energía nuclear genera electricidad con bajas emisiones de gases de efecto invernadero, plantea otros impactos importantes: - **Residuos radiactivos**. Los desechos nucleares permanecen peligrosamente radiactivos durante miles de años. Su almacenamiento seguro requiere infraestructuras especializadas y acuerdos a largo plazo. En España, la Empresa Nacional de Residuos Radiactivos (ENRESA) es la sociedad pública que se encarga de la gestión de estos residuos. - **Riesgo de accidentes**. Casos como los de Chernóbil (1986) y Fukushima (2011) demuestran el alto impacto de fallos en centrales nucleares, con efectos devastadores sobre la salud, el medio ambiente y la economía. - **Consumo de recursos y contaminación térmica**. Las centrales nucleares requieren grandes cantidades de agua para refrigeración, lo que puede afectar ecosistemas acuáticos al aumentar la temperatura de los cuerpos de agua. - **Impacto de la minería del uranio**. La extracción de uranio puede causar la contaminación de suelos y aguas, así como problemas de salud en las comunidades cercanas. - **Emisiones indirectas**. Aunque las centrales nucleares no emiten dióxido de carbono directamente, las etapas de minería, enriquecimiento y transporte del combustible pueden generar emisiones. 2. ENERGÍAS RENOVABLES ====================== **2.1. ENERGÍA HIDRÁULICA** La energía hidráulica es la energía del agua cuando se mueve a través de un cauce (energía cinética) o cuando se encuentra embalsada a cierta altura (energía potencial). Cuando se deja caer el agua, la energía potencial se transforma en energía cinética al adquirir velocidad y puede ser aprovechada para diversos fines. Se trata de una energía renovable consolidada y representa el 14 % de la producción mundial de electricidad. Hay dos aplicaciones fundamentales de la energía hidráulica: Desde, aproximadamente, el año 100 a. C. hasta casi finales del siglo xix, toda la energía hidráulica se transformaba en energía mecánica que, posteriormente, tenía aplicaciones específicas en norias, molinos de grano para obtener harina de los cereales, fraguas y forjas, industrias textiles, etc. A partir de principios del siglo xx se empleó también para la obtención de electricidad. La primera central hidráulica para esta aplicación se construyó en el año 1882, en Estados Unidos, para alimentar 250 lámparas eléctricas de incandescencia (inventadas por Thomas A. Edison). **Componentes de un centro hidroeléctrico** Toda central hidroeléctrica transforma la energía potencial del agua acumulada en el embalse en energía eléctrica a través del alternador. Las diferentes transformaciones de energía se llevan a cabo en el orden que se indica en el siguiente esquema y mediante las máquinas que en él se señalan: ![](media/image10.png) Inauguración de la centra hidráulica de Grandas de Salime [[https://www.youtube.com/watch?v=d6b4Sn9u7-Y]](https://www.youtube.com/watch?v=d6b4Sn9u7-Y) **Energía hidráulica y medioambiente** Este sistema de producción de energía es uno de los más limpios que existen, ya que no se emiten humos ni residuos a la atmósfera. Además, los embalses permiten regular el caudal de los ríos, evitando inundaciones e incluso desgracias personales y materiales en caso de lluvias abundantes o torrenciales. También contribuyen a almacenar agua que, posteriormente, será aprovechada para consumo humano y riegos. Los problemas mayores son los derivados de la construcción del embalse y la presa, ya que en algunos casos se llegan a anegar extensiones fértiles de terreno o pueblos enteros, y, a veces, se trastoca la vegetación y la fauna autóctonas (hay que tener en cuenta que, en ocasiones, el embalse puede llegar a medir hasta 400 km de largo). También hay que tener en cuenta la construcción de la red de transporte eléctrico necesaria con sus torres de alta tensión y subestaciones para el transporte de la energía eléctrica generada hasta las poblaciones de consumo. **Potencia y energía obtenidas en una central hidroeléctrica** La potencia teórica de una central hidroeléctrica depende, fundamentalmente, de dos parámetros: la altura del salto del agua y el caudal que incide sobre las turbinas. Estos parámetros serán los que obliguen a decidir qué tipo de turbina es la más adecuada. Las fórmulas que permiten calcular la potencia y energía teóricas son: ***P ***= **9,8* · Q · h*** ***E ***=*** P · t ***= **9,8* · Q · h · t*** Donde: *P *= potencia teórica de la central en kW = potencia hidráulica *Q *= caudal de agua en m^3^ · s^--1^ *h* = altura en metros (desde la superficie del embalse hasta el punto donde está la turbina) *t* = tiempo en horas *E* = energía teórica obtenida en kWh = energía hidráulica **2.2. ENERGÍA SOLAR** El Sol es la principal fuente de energía de la Tierra. A través de las reacciones nucleares que se originan en su interior, gran parte de la energía liberada llega a la Tierra en forma de ondas electromagnéticas. La intensidad media de la radiación solar, si la medimos fuera de la atmósfera, es K = 1367 W ·^ ^m^--2^. A esta constante se le llama constante solar y, teóricamente, se la suele considerar invariable a lo largo del tiempo. Pero la intensidad solar que llega a la superficie de la Tierra se reduce considerablemente. Además, la intensidad de la radiación tampoco es igual en todas las zonas del planeta, dependerá de su latitud geográfica, hora del día, estación del año y situación atmosférica. Las agencias estatales de meteorología confeccionan mapas con los valores promedio de radiación solar. La fórmula que nos indica la energía en forma de calor que llega a un punto de la superficie de la Tierra viene dada por la expresión ***Q *=* K · t · S****,* donde: *Q* = energía en forma de calor expresado en vatios por hora (Wh) *K* = coeficiente de radiación solar, expresado en W ·^ ^m^--2^ *t* = tiempo en horas *S* = sección o área en m^2^ **Aprovechamiento de la energía solar.** A. [Conversión en energía térmica o calorífica.] La conversión de energía solar en energía calorífica se basa en el hecho de que todo cuerpo expuesto al sol absorbe parte de los rayos solares que inciden sobre él. Dependiendo de su color, absorberá más o menos radiaciones. B. [Conversión en energía eléctrica] ![](media/image13.jpeg) ** Colectores cilíndrico-parabólicos. **Concentran los rayos solares en una tubería que contiene un líquido (aceite). Con este sistema se pueden conseguir temperaturas de hasta 300 °C. El fluido (aceite) transmite el calor desde los colectores hasta un intercambiador de calor que hay en la caldera. Con ese calor se consigue evaporar agua, que pasa a través de la turbina y la hace girar. El alternador, solidario a la turbina, se encarga de generar la corriente eléctrica. **Placas fotovoltaicas. **Convierten la energía radiante (del Sol) en energía eléctrica, sin dispositivos móviles interiores. Cada módulo o placa fotovoltaica está formado por una serie de células solares (normalmente 36 en serie), construidas a base de silicio como material base. Cuando la luz solar incide sobre las células, se genera una pequeña tensión (0,58 V) en los extremos de sus bornes. Las células se colocan en serie, consiguiéndose una tensión final de 18 V y una intensidad aproximada de 2 A. El rendimiento energético de estas placas suele llegar hasta el 15 %, aunque ya se ha conseguido alcanzar el 22 %, dependiendo de su orientación y de la temperatura a la que se encuentren sometidas. El rendimiento disminuye a medida que aumenta su temperatura. **\ ** **2.3. ENERGÍA EÓLICA** En términos técnicos, se denomina energía eólica a la que se obtiene por aprovechamiento de la energía cinética del viento. El viento se origina como consecuencia de: La cantidad de sol que incide sobre el aire, calentándolo, lo que produce que este se eleve y origine que otras masas de aire ocupen su lugar, dando como resultado el viento. La rotación de la Tierra. Las condiciones atmosféricas de un lugar concreto. Se calcula que el 2 % de la energía solar que recibe la Tierra se transforma en energía cinética de los vientos, aunque, en la práctica, solamente se puede aprovechar la que circula cerca del suelo. Las modernas máquinas eólicas transforman la energía cinética del aire en la energía cinética de la rotación de un eje, el cual arrastra un alternador que es el que genera electricidad. Existen referencias históricas de que el ser humano ya utilizaba la energía eólica allá por el año 4500 a. C. en las velas de los barcos. las máquinas eólicas que transforman la energía cinética del viento en energía eléctrica se suelen conocer con los nombres de **aerogeneradores, aeroturbinas o turbinas eólica** Para el cálculo de la energía generada en una **aeroturbina**, la potencia máxima teórica que se puede obtener del viento viene dada por: ![Image](media/image15.jpeg) En esta fórmula se supone que la velocidad de salida del viento, una vez que ha atravesado las palas, es un tercio de la velocidad inicial. Si se consigue esa velocidad de salida, se genera la potencia máxima en la aeroturbina. Pero no toda la energía que tiene este viento puede ser captada por las hélices de la aeroturbina, ya que depende mucho de su diseño, del número de palas, etc. Se define como rendimiento aerodinámico (η) a la relación Imagen, y por tanto, ![Imagen](media/image17.png) **2.4. ENERGÍA GEOTÉRMICA** Se sabe que el núcleo de la Tierra tiene una temperatura que puede llegar hasta los 4000 °C. Esta temperatura va disminuyendo a medida que nos aproximamos a la superficie del planeta. Por término medio, a medida que se profundiza, la temperatura de la Tierra se va elevando a razón de 3 °C por cada 100 m. La **energía geotérmica** es la energía calorífica que procede del interior de la Tierra. Teóricamente, parece que una solución sencilla para obtener energía calorífica barata podría ser la realización de dos agujeros profundos que estuviesen muy próximos entre sí. Por uno de ellos se introduciría agua fría y por el otro se obtendría agua caliente. **2.5. ENERGÍA DE LA BIOMASA** Se denomina biomasa al conjunto de materia orgánica renovable (no fósil), de procedencia vegetal, animal o resultante de una transformación natural o artificial. Como la biomasa suele tener un rendimiento energético bajo y ocupa un gran volumen, es necesario transformarla en un combustible de mayor poder calorífico. Esta transformación de la biomasa se puede realizar a través de tres procedimientos o métodos: ![Biomasa. Extracción directa. Seca. Procesos termoquímicos. Combustión. Con exceso de aire. Calor. Gasificación. Con poco aire. Gas pobre. Con oxígeno. Gas de síntesis (metanol y gasolina). Pirólisis. Hidrocarburos (gases). Alcoholes (líquidos). Carbón + alquitrán (sólidos). Húmeda. Procesos bioquímicos. Fermentación alcohólica. Etanol (alcohol etílico). Digestión anaerobia. Biogás (metano + CO2)](media/image19.jpeg) **2.6. LOS RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS (RSU)** Los residuos sólidos urbanos son aquellos desperdicios y restos (que no son líquidos ni gaseosos) de naturaleza inerte, generados por la actividad doméstica en los núcleos de población o en sus zonas de influencia. De ellos se puede obtener gran cantidad de energía. Las formas más usuales de obtener energía de los RSU son dos: **Incineración.** Para ello se queman los residuos combustibles, obteniendo calor, que se puede usar para producir electricidad (a través de una central térmica), para calefacción, para usos industriales, etc. **Fermentación de residuos orgánicos.** El objetivo es obtener biogás, que se empleará como combustible. **2.7. ENERGÍA DEL MAR** Los océanos fueron el lugar donde se originó la vida del planeta y también han sido desde siempre una fuente inagotable de energía, tanto calorífica como mecánica. - **Mareomotriz** Las mareas tienen su origen en la atracción del Sol y de la Luna. Este fenómeno ejerce una gran influencia sobre las masas de agua y en algunos lugares provoca subidas de la marea de hasta 10 m. Image - **Undimotriz (de las olas)** Durante las últimas décadas se han diseñado y construido diferentes dispositivos para transformar la energía de las olas en energía útil, generalmente electricidad. El aprovechamiento de este tipo de energía suele resultar difícil y complicado, ya que requiere grandes estructuras que soporten los temporales sin romperse. Además, por sus dimensiones y por hallarse muy próximas a la costa, estas construcciones tienen el inconveniente de producir un grave impacto medioambiental. Desde 1920 se han construido muchas máquinas en diferentes países para aprovechar la energía de las olas. En España, la empresa Gas Natural Fenosa tiene un proyecto instalado en La Coruña. ![](media/image21.png)