IES Joaquín Rodrigo, CMC

1. RECURSOS ENERGÉTICOS
RENOVABLES:
ENERGÍA SOLAR,
ENERGÍA EÓLICA,
ENERGÍA HIDRÁULICA,
ENERGÍA POR BIOCOMBUSTIBLES Y OTRAS.
Realizado por:
CARLOS LUENGO
JAVIER ECOMO
ÁLVARO LÓPEZ
OMAR ESPEJO
1º A – BACHILLERATO

2. Los recursos energéticos renovables son todos aquellos de los
que se puede obtener energía, siendo su carácter ilimitado. En
teoría, no se agotarían con el paso del tiempo y si se agotaran,
no sería posible la vida en la Tierra.
Estas fuentes son una alternativa a otras tradicionales y
producen un impacto ambiental mínimo.
Los recursos renovables comprenden: la energía solar, la
energía eólica (derivada de la solar, ya que se produce por un
calentamiento diferencial del aire y de las irregularidades del
relieve terrestre), la energía hidráulica (derivada de la
evaporación del agua y generada haciendo pasar una corriente
de agua a través de una turbina) y la energía procedente de la
biomasa (generada a partir del tratamiento de la materia
orgánica).
El origen de todas ellas se encuentra en el Sol, la principal
fuente de energía de todo el sistema solar.

3. ENERGÍA HIDRÁULICA
Carlos Luengo

4. ¿CÓMO SE ORIGINA?
El origen de la energía
hidráulica está en el
ciclo hidrológico de las
lluvias: en la
evaporación solar
y en el clima,
que remontan grandes
cantidades de agua
a zonas elevadas
de los continentes,
alimentando los ríos.
Este proceso está
originado, de manera
primaria, por la
radiación solar que
recibe la Tierra.

5. La energía hidráulica
es debida a la energía potencial
contenida en las masas de agua que transportan los ríos,
provenientes de la lluvia y del deshielo.
Es un recurso natural significativo, en regiones
donde existe una combinación adecuada de lluvias,
desniveles geológicos y orografía favorable.
Puede ser utilizada para producir energía eléctrica
mediante un salto de agua, como en las centrales
hidroeléctricas,
que utilizan la energía del agua,
para transformarla en energía eléctrica. Por lo tanto,
se instalan en zonas donde el caudal de agua es regular
y existe una altura adecuada.

6. UN POCO DE HISTORIA….
Ya desde la antigüedad,
se conocía la fuerza del agua: los egipcios y después los romanos,
fueron los primeros en aprovecharla.
Más tarde, se utilizó para moler grano o triturar materiales para producir
papel…
En los inicios de la Revolución Industrial,
se empieza a utilizar la energía del agua para la producción eléctrica,
ya que la creciente industrialización del norte de Europa
provocó gran demanda de energía.
La primera central hidroeléctrica fue construida en Northumberland
(Reino Unido), en 1880.
Un año después, para alimentar el alumbrado público,
comienza a utilizarse la energía procedente
de las Cataratas del Niágara.
A finales de la década,
ya existían más de 200 centrales en Estados Unidos y Canadá.

7. Debido al desarrollo técnico,
desde finales del s. XIX,
este tipo de energía tuvo un rápido crecimiento,
especialmente por la invención del generador eléctrico
y el perfeccionamiento de las turbinas hidráulicas.
Desde principios del s. XX,
no ha habido grandes cambios,
pero sí se han desarrollado nuevos mecanismos
para optimizar el rendimiento:
por ejemplo, hoy existen diferentes tipos de turbinas,
de acuerdo a la altura del salto de agua.

8. ¿CÓMO ES EL PROCESO?

10. Esencialmente,
la energía hidráulica
se obtiene utilizando
la energía potencial
que tiene una masa
de agua a
determinada altura,
al transformarse
en energía cinética,
que mueve un
sistema mecánico
–la turbina–,
conectada a un
generador,
que a su vez la
transforma en
energía eléctrica.

11. El tipo de turbina depende del caudal de
agua. Hay varios tipos, según las centrales:
turbinas Pelton, turbinas Francis y turbinas
Kaplan.

12. Las turbinas Pelton
es uno de los tipos más
eficientes.
Consiste en una rueda
con cucharas en su
periferia, especialmente
realizadas para
convertir la energía de
un chorro de agua, que
incide sobre las
cucharas.
Está diseñada para
explotar grandes saltos
hidráulicos,
de bajo caudal.

13. La turbina Francis se puede utilizar
para un amplio rango de saltos y caudales.
Es capaz de operar en rangos de desnivel
desde los 2 metros a varios cientos de metros
Por esto y por su alta eficiencia,
es la más usada en el mundo
para producir energía eléctrica
en centrales hidroeléctricas.

14. La turbina Kaplan es otra
de las más eficientes.
Funciona de la misma
forma que la hélice del
motor de un barco.
Sus amplias palas
son impulsadas por agua
a alta presión,
liberada por una compuerta.
Se emplea en saltos muy
pequeños, con caudales
muy grandes.
La turbina de hélice es
igual a la anterior, pero no
varía el ángulo de sus
palas.

15. Las instalaciones pueden clasificarse en:
-Centrales de caudal fluyente.
-Centrales con embalse.
Las centrales de caudal fluyente
se basan en la caída natural del agua,
cuando el caudal es uniforme.
Una de ellas es la de
las Cataratas del Niágara,
en la frontera entre Estados Unidos y
Canadá.

16. Las centrales
con embalse,
dependen de
un gran
embalse de
agua,
contenido
por una presa.
El caudal de
agua
se controla
y se puede
mantener casi
constante.

17. En la presa, la electricidad se genera
liberando un flujo controlado de agua a alta presión,
a través de un conducto forzado.
El agua, impulsa las turbinas
que mueven los generadores
y producen una corriente eléctrica.
El agua sale de la presa por el desagüe.
La corriente elevada de baja tensión,
pasa por un elevador de tensión,
que la transforma en una corriente reducida
de alta tensión.
Esta corriente, se transporta por cables de alta
tensión hasta las subestaciones eléctricas,
donde se reduce la tensión
para ser empleada por los usuarios.

18. TRANSPORTE
Toda la energía
generada
se transporta desde la
misma central
-a través de los postes
eléctricos-,
hasta los centros de
consumo,
donde un transformador
la convierte en una
corriente de baja tensión,
para su aplicación
directa a los
receptores domésticos e
industriales.

19. Resumiendo: para obtener este tipo de energía,
se necesita la construcción de pantanos, presas, canales de derivación
e instalación de grandes turbinas y equipamientos,
para generar la electricidad.
Esto implica inversión de mucho dinero,
por lo que en regiones donde el carbón o el petróleo son baratos,
no resulta competitiva.
Sin embargo, la energía hidráulica se considera una energía renovable,
ya que la relación entre el impacto ambiental que genera
y los beneficios que produce,
es aceptable.

20. VENTAJAS
Durante el funcionamiento de la planta,
la energía hidráulica tiene la mejor relación entre energía producida
y energía consumida para producirla.
La vida útil de las instalaciones, puede superar los 100 años.
Los modernos generadores y turbinas,
son capaces de convertir el 90% de la energía presente en el agua,
en electricidad: una tasa muy superior al resto de formas de generación.
No plantea problemas de seguridad relativos a las personas o al entorno,
salvo que los embalses estén deteriorados.
Por el contrario, ayuda a controlar las crecidas imprevistas,
regulando el caudal de los ríos.
Es una fuente de energía inagotable,
siempre que continúe el ciclo hidrológico natural.
Su producción no consume el agua,
ya que ésta se recoge del río en un punto determinado y se devuelve
al cauce en una cota inferior, una vez transformada su energía,
en energía eléctrica a su paso por la turbina.

21. Su carácter autóctono: la fuente de energía está en el propio
territorio, con lo que se reduce el grado de dependencia
respecto al exterior. También se incrementa la seguridad del
suministro.
Es una energía limpia, que no produce residuos
contaminantes, puesto que no emite gases de “efecto
invernadero” a la atmósfera. También contribuye a la
reducción del impacto medioambiental que provoca la lluvia
ácida, o el calentamiento global del planeta.
No necesita emplear sistemas de refrigeración o calderas,
que consumen energía, incrementan los costes y, en muchos
casos, contaminan.
Requiere inversiones muy cuantiosas, casi siempre en
comarcas de montaña, muy deprimidas económicamente.

22. Genera puestos de trabajo en su construcción,
mantenimiento y explotación.
Las unidades de producción se encuentran cerca de
los puntos de consumo, lo cual lleva a una menor
pérdida de la producción de electricidad.
Permite almacenar agua para regadíos y otros usos
de emergencia, como para la extinción de incendios.
Cuando la central lleva aparejada la construcción de
una presa, se puede regular el caudal de los ríos, y
facilitar las infraestructuras necesarias para realizar
algunas actividades de recreo: remo, pesca, baños,
etc.

23. INCONVENIENTES

24. ENERGÍA
NUCLEAR
Omar Espejo

25. Energía nuclear
• Origen: a finales de 1938,
un equipo de
investigadores alemanes
en el Káiser Wilhem
Institut de Berlín,
integrado por Otto Hahn,
Fritz Strassmann, Lisa
Meitner y Otto Frisch,
interpretó el fenómeno
de la fisión nuclear.

26. o Los primeros estudios sobre la fisión nuclear fueron
llevados a cabo por Otto Hahn y Lise Meitner,
basándose en los resultados obtenidos por el
matrimonio Joliot-Curie, que mediante análisis muy
cuidadosos, encontraron un elemento de número
atómico intermedio en una muestra de uranio
bombardeado con neutrones, pudieron deducir que al
bombardear el uranio con neutrones, éste capturaba
un neutrón y se dividía en dos fragmentos, emitiendo
de una gran cantidad de energía

27. • Aplicaciones:
o Eléctrica: se utiliza principalmente para la producción de
energía eléctrica en las centrales nucleares. Las centrales
nucleares son las instalaciones encargadas de este proceso
para producir energía eléctrica.
Su funcionamiento es la obtención de energía calorífica
mediante la fisión nuclear del núcleo de los átomos del
combustible. Con esta energía calorífica, que tenemos en
forma de vapor de agua, la convertiremos en energía mecánica
en una turbina y, finalmente, convertiremos la energía
mecánica en energía eléctrica mediante un generador.

28. o Industriales: se utiliza en el desarrollo y mejora de los
procesos, para las mediciones, la automatización y el
control de calidad. Se utiliza como requisito previo
para la completa automatización de las líneas de
producción de alta velocidad, y se aplica a la
investigación de procesos, la mezcla, el
mantenimiento y el estudio del desgaste y corrosión
de instalaciones y maquinaria
o Medicas: se emplean radiofármacos, técnicas como la
radioterapia para el tratamiento de tumores malignos,
la teleterapia para el tratamiento oncológico o la
biología radiológica que permite esterilizar productos
médicos

29. o En la agricultura: la aplicación de los isótopos a la
agricultura ha permitido aumentar la producción
agrícola de los países menos desarrollados, resulta de
gran utilidad en el control de plagas de insectos, en el
máximo aprovechamiento de los recursos hídricos, en
la mejora de las variedades de cultivo o en el
establecimiento de las condiciones necesarias para
optimizar la eficacia de los fertilizantes y el agua
o Medioambiente: La aplicación de isótopos permite
determinar las cantidades exactas de las sustancias
contaminantes y lugares en que se presentan así
como sus causas. Además, el tratamiento con haces
de electrones permite reducir las consecuencias
medioambientales y sanitarias del empleo a gran
escala de combustibles fósiles

30. o Otras : Como la datación, que emplea las propiedades
de fijación del carbono-14 a los huesos, maderas o
residuos orgánicos, determinando su edad cronológica,
y los usos en Geofísica y Geoquímica, que aprovechan la
existencia de materiales radiactivos naturales para la
fijación de las fechas de los depósitos de rocas, carbón
o petróleo. Otras aplicaciones de la tecnología nuclear
se producen en disciplinas como la hidrología, la
minería o la industria espacial

31. Ventajas
• La generación de energía eléctrica mediante energía
nuclear permite reducir la cantidad de energía
generada a partir de combustibles fósiles
• Con poca cantidad de combustible se obtienen
grandes cantidades de energía. Esto supone un
ahorro en materia prima pero también en
transportes, extracción y manipulación del
combustible nuclear.
• La producción de energía eléctrica es continua. Una
central nuclear está generando energía eléctrica
durante prácticamente un 90% de las horas del año.

32. • La energía nuclear no depende de aspectos
naturales. Con esto se solventa la gran desventaja de
las energías renovables en que los horas de sol o de
viento no siempre coinciden con las horas de más
demanda energética.
• La reducción del consumo de carbón y petróleo
ayuda a reducir el problema del calentamiento
global del cambio climático del planeta.

33. Desventajas
• Ante un imprevisto o en la gestión de un accidente nuclear
no se puede garantizar que las decisiones tomadas por los
responsables sean siempre las más apropiadas. Tenemos
dos buenos ejemplos en Chernobyl y en Fukushima.
• la difícil gestión de los residuos nucleares generados. Los
residuos nucleares tardan muchísimos años en perder
su radioactividad y peligrosidad
• Los reactores nucleares, una vez construidos, tienen fecha
de caducidad. Pasada esta fecha deben desmantelarse, de
modo que en los principales países de producción
de energía nuclear para mantener constante el número de
reactores operativos deberían construirse
aproximadamente 80 nuevos reactores nucleares en los
próximos diez años.

34. • La inversión para la construcción de una planta
nuclear es muy elevada y hay que recuperarla en muy
poco tiempo, de modo que esto hace subir el coste de
la energía eléctrica generada.
• Las centrales nucleares son objetivo para las
organizaciones terroristas.
• Genera dependencia del exterior. Poco países
disponen de minas de uranio y no todos los países
disponen de tecnología nuclear, por lo que tienen que
• Probablemente la desventaja más alarmante sea el
uso que se le puede dar a la energía nuclear en la
industria militar. El primer uso que se le dió a la
energía nuclear fue para construir dos bombas
nucleares que se lanzaron