La Energía

Introducción

Con un promedio de 4 Km. de profundidad, mares y océanos cubre las tres cuartas partes de la superficie de nuestro planeta. Constituyen un enorme depósito de energía siempre en movimiento. En la superficie los vientos provocan las olas que pueden alcanzar hasta 12 metros de altura, 20 metros debajo de la superficie, las diferencias de temperatura (que pueden variar desde -2 a 25 c) engendran corrientes ; por último, tanto en la superficie como en el fondo, la conjugación de las atracciones solar y lunar. La energía es la capacidad de hacer trabajo y de transferir calor. Se realiza trabajo cuando un objeto o una sustancia se mueven en una cierta distancia. Se denomina energía del agua a aquella que se obtiene del aprovechamiento de las energías cinética y potencial de la corriente del agua, saltos de agua o mareas.

¿Qué es la energía?

La energía es la capacidad de hacer trabajo y de transferir calor. Se realiza trabajo cuando un objeto o una sustancia se mueve en una cierta distancia. La energía es necesaria para llevar a cabo procesos, como es hervir el agua o prender candiles. La energía es también flujo de calor desde un objeto o sustancia caliente hacia otra fría, cuando estos son puestos en contacto. Un claro ejemplo de esto es que el agua se calienta cuando es introducida en una caldera.

La energía tiene muchas formas, como es la luz, el calor, la electricidad, la energía química (almarcenada en los enlaces químicos) y energía mecánica (movimiento de la materia; como el flujo del agua)

Toda forma de energía se divide en dos tipos grandes de energía; la primera clase de energía es la energía cinética, la energía del movimiento y acción. El calor es energía cinética total de átomos, iones o moléculas. Cuando estos compuestos químicos están en movimiento debido a la energía cinética entrarán en calor. No se puede siempre detectar el calor que se origina por energía cinética, porque algunas veces el calor de una substancia puede aumentar sin un incremento adicional en la temperatura. La segunda mayor forma de energía es la energía potencial, energía que es almarcenada y potencialmente disponible para ser usada.

La energía potencial puede ser usada para transferirse en energía cinética. Un ejemplo de un simple objeto que contiene energía potencial es un dado que es sostenido en tu mano. Cuando lanzas el dado la energía potencial se transforma en energía cinética y está causa el movimiento.

Energía del Agua

Se denomina energía hidráulica, energía del agua, energía hídrica o hidroenergía, a aquella que se obtiene del aprovechamiento de las energías cinética y potencial de la corriente del agua, saltos de agua o mareas. Es un tipo de energía verde cuando su impacto ambiental es mínimo y usa la fuerza hídrica sin represarla, en caso contrario es considerada sólo una forma de energía renovable.

Se puede transformar a muy diferentes escalas, existen desde hace siglos pequeñas explotaciones en las que la corriente de un río mueve un rotor de palas y genera un movimiento aplicado, por ejemplo, en molinos rurales. Sin embargo, la utilización más significativa la constituyen las centrales hidroeléctricas de presas, aunque estas últimas no son consideradas formas de energía verde por el alto impacto ambiental que producen.

Cuando el Sol calienta la Tierra, además de generar corrientes de aire, hace que el agua del mar, principalmente, se evapore y ascienda por el aire y se mueva hacia las regiones montañosas, para luego caer en forma de lluvia. Esta agua se puede colectar y retener mediante presas. Parte del agua almacenada se deja salir para que se mueva los álabes de una turbina engranada con un generador de energía eléctrica.

¿Contiene energía el agua?

El agua, como muchas sustancias, contiene dos clases de energía. La primera clase de energía es llamada energía cinética. Esta es la energía que es usada durante la ejecución de procesos, como es el movimiento. Debido a la energía cinética el agua puede fluir y las olas pueden consistir.

Pero el agua también puede contener energía potencial. Esta es la energía que está almacenada en el agua. Almacenada, pero no usada. Esta energía puede llegar a ser usada cuando el agua comienza a fluir. Será transferida a energía cinética y esta causará el movimiento.

¿Se puede generar energía a través del agua?

Cuando el agua fluye o cae, se puede generar energía. La generación de energía a través del agua es usualmente llevada a cabo en grandes plantas hidroeléctricas, con un número de pasos y el uso de varios aparatos, como son las turbinas y generadores. La energía del agua puede ser usada para producir electricidad.

Ventajas e inconvenientes

Ventajas

 Se trata de una energía renovable y limpia de alto rendimiento energético.

 Es una energía inagotable.

 Es ecológica.

 Debido al ciclo del agua su disponibilidad es inagotable.

 Es una energía totalmente limpia, no emite gases, no produce emisiones tóxicas, y no causa ningún tipo de lluvia ácida.

 Permite el almacenamiento de agua para abastecer fácilmente a actividades recreativas o sistemas de riego.

 Se pueden regular los controles de flujo en caso de que haya riesgo de una inundación

Ventajas económicas

La gran ventaja de la energía hidráulica o hidroeléctrica es la eliminación parcial de los costes de combustible. El coste de operar una planta hidráulica es casi inmune a la volatilidad de los combustibles fósiles como la gasolina, el carbón o el gas natural. Además, no hay necesidad de importar combustibles de otros países.

Las plantas hidráulicas también tienden a tener vidas económicas más largas que las plantas eléctricas que utilizan combustibles. Hay plantas hidráulicas que siguen operando después de 50 a 100 años. Los costos de operación son bajos porque las plantas están automatizadas y tienen pocas personas durante su operación normal.

Como las plantas hidráulicas no queman combustibles, no producen directamente dióxido de carbono. Muy poco dióxido de carbono es producido durante el período de construcción de las plantas, pero es poco, especialmente en comparación a las emisiones de una planta equivalente que quema combustibles.

Inconvenientes

 La construcción de grandes embalses puede inundar importantes extensiones de terreno, obviamente en función de la topografía del terreno aguas arriba de la presa, lo que podría significar pérdida de tierras fértiles, dependiendo del lugar donde se construyan;

 En el pasado se han construido embalses que han inundado pueblos enteros. Con el crecimiento de la conciencia ambiental, estos hechos son actualmente menos frecuentes, pero aun persisten;

 Destrucción de la naturaleza. Presas y embalses pueden ser disruptivas a los ecosistemas acuáticos. Por ejemplo, estudios han mostrado que las presas en las costas de Norteamérica han reducido las poblaciones de trucha septentrional común que necesitan migrar a ciertos locales para reproducirse. Hay bastantes estudios buscando soluciones a este tipo de problema. Un ejemplo es la invención de un tipo de escalera para los peces;

 Cambia los ecosistemas en el río aguas abajo. El agua que sale de las turbinas no tiene prácticamente sedimento. Esto puede resultar en la erosión de las márgenes de los ríos.

 Cuando las turbinas se abren y cierran repetidas veces, el caudal del río se puede modificar drásticamente causando una dramática alteración en los ecosistemas.

La Hidroelectricidad

Si la hidráulica se refiere a la energía obtenida por la fuerza o movimiento del agua, la hidroelectricidad es la energía eléctrica obtenida por fuerza hidráulica. La antigua rueda de agua iba a perfeccionarse poco a poco hasta transformarse en la moderna turbina generadora de electricidad.

La turbina utiliza la energía mecánica producida por la fuerza del agua o la energía del calor producida por una máquina productora de vapor, para hacer girar una bobina de alambre en el interior de un campo magnético. La bobina es una de las partes del dinámo. Este es un generador, es decir, un aparato que transforma la energía mecánica –movimiento- en energía electrica. A medida que gira la bobina, se van creando impulsos eléctricos. La electricidad producida pasa a una red de cables y otros tipos de aparatos, para ser conducida a los lugares de consumo. En una central hidroeléctrica, la electricidad producida sale de los generadores a una alta presión, “tensión o voltaje” de 2.200 voltios. Inmediatamente se lleva a una mayor tensión con los transformadores. Al llegar a los centros de consumo los transformadores bajan la tensión de la energía eléctrica hasta llevarla a 110 ó 220 voltios, que es como normalmente se usa en los hogares.

Si una central hidroléctrica no es bien concebida o ejecutada, puede producir graves impactos ecológicos a los cursos de agua y a los ecosistemas que la rodean. Efectos indeseables, tales como alteración del clima de la región, terremotos,

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