Datos de Trabajo

Universidad Nacional Autónoma de México

Facultad de Estudios Superiores Acatlán

Programa de Ingeniería Civil

Asignatura: Introducción a la ingeniería ambiental

Profesora: Mtra. Ma. Andrea Suárez García

lunes, 15 de noviembre de 2010

La energía y el medio

Fuentes de energía renovables

                Cuando se habla de fuentes de energía renovables se hace referencia a dos tipos de fuentes: Las propiamente fuentes renovables de energía y las fuentes inagotables de energía. Las primeras son todas aquellas que fácilmente pueden regenerarse, como es el caso de la madera, ya que es posible que se reforesten algunas zonas y así continuar produciendo energía con la quema de madera, mientras que en las segundas se encuentran la mayoría de estos métodos de obtención, como son la energía solar, la obtenida con presas de agua, etc.

                A continuación se mostrará un listado con las principales fuentes renovables de energía*, mencionando sus pros y contras.


1.- Combustibles orgánicos: Existen dos tipos de combustibles orgánicos: Los que se pueden utilizar directamente y los que necesitan un proceso para obtener un combustible. Los primeros se refieren a materia orgánica o biomasa, la cual no es necesario procesar de ninguna forma para que puedan ser utilizados como combustibles, por ejemplo la madera u otra materia vegetal sólida. 
                Los combustibles orgánicos más comunes que necesitan un proceso son el biogás, el bioetanol y el biodiesel, los cuales son obtenidos principalmente por el proceso de descomposición de productos agrícolas como la caña de azucar o la caña de maíz[1].
                Todos estos combustibles, aunque en un sentido estricto son fuentes de energía renovables, al tener que ser oxidados (combustión) para poder producir energía de cualquier tipo, también son fuentes de subproductos contaminantes como el bióxido de carbono, por lo cual sólo serían una solución a medias por no contribuir con el cuidado del ambiente.

2.- Energía solar: La energía solar se puede aprovechar de distintas formas, ya que los rayos que recibimos del sol son de tres tipos, los rayos lumínicos, los rayos infrarrojos o caloríficos y los rayos ultravioleta.
                Las celdas fotovoltaicas son mecanismos que convierten los rayos visibles del sol para ser convertidos en energía eléctrica y utilizarse o ser almacenada. Este tipo de mecanismo tiene un costo muy alto, y es por ello que no es viable en todo sentido.
                Para la utilización de los rayos térmicos o infrarrojos de la radiación solar se utilizan básicamente áreas, en su mayoría metálicas, que concentren o trasmitan el calor para lograr calentar, ya sea agua, comida, aire, o simplemente una habitación.

3.- Energía hidroeléctrica: Aunque la utilización de turbinas no es un sistema propio de la utilización de esta fuente, cuando aprovecha la energía cinética o potencial de un volumen de agua, se evita la contaminante oxidación  de cualquier combustible para calentar el agua y hacerla pasar por las turbinas. Las edificaciones más comunes son las presas hidroeléctricas, las cuales, en México, están bajo la supervisión y la administración de la Comisión Federal de Electricidad.
                Esta fuente de energía, no tiene en sí subproductos ni emite sustancias contaminantes, pero la construcción de las presas constituyen siembre obras enormes de ingeniería civil, lo cual sí provoca una gran contaminación en muchos aspectos como los desechos propios de las obras, contaminación térmica por el fraguado del concreto y contaminación auditiva por la maquinaria.

4.- Energía eólica: Consiste en la obtención de energía eléctrica o mecánica mediante grandes hélices que giran por la acción del las corrientes de aire. Esta energía es realmente barata y tiene muy pocas consecuencias contaminantes en su construcción, pero los problemas de esta fuente es que sólo en sitios con vientos de grandes velocidades pueden instalarse estos sistemas, y es imposible conocer perfectamente la variación que de velocidad que tendrá el viento en un determinado tiempo, por lo cual no se puede planear de forma tan fácil un proyecto de producción de energía eólica.

5.- Energía geotérmica: Se basa en la utilización de la energía térmica que se encuentra el subsuelo por los procesos geodinámicos internos. Esta fuente representa una opción muy viable para los sistemas de turbinas, ya que es de las energías más limpias por tratarse de fenómenos internos de la Tierra, pero como en la anterior es sólo en ciertos sitios donde se pueden colocar instalaciones de este tipo y puede provocar contaminación en aguas cercanas.

Nota: Existen algunos otras fuentes renovables de energía, pero en este trabajo sólo se abarcaron las más importantes y con mayor aplicación de la ingeniería civil por motivos académicos.

6.-Energía nuclear: En forma estricta, la energía nuclear es la que emiten las reacciones de transformación, fisión o fusión de los núcleos atómicos de algunos isótopos de ciertos elementos, pero este término se aplica a todos los procesos en los que se puede convertir la energía que emiten estos fenómenos en energía eléctrica, térmica o mecánica[2].
                La energía nuclear se comenzó a utilizar a finales de la Segunda Guerra Mundial, en la carrera armamentistas entre las dos grandes potencias de ese entonces, la Unión Soviética y Estados Unidos. En sus inicios, por las grandes cantidades de energía que se pueden producir (medio Kg de Uranio puede producir un equivalente a 50 toneladas de carbón vegetal[3]) y las grandes velocidades con que ocurren estas reacciones (fracciones de segundo), se creyó que esta alternativa renovaría por completo toda la industria energética, pero al transcurrir el tiempo se reconoció que era muy delicado tratar con tanta potencia en un proceso, lo cual puede provocar grandes accidentes con pequeños descuidos, como el ocurrido en Chernóbyl[4]. El otro problema de la energía nuclear son los desechos que se producen en estas instalaciones, ya que no pueden ser tratados como cualquier residuo sólido, sino que tiene que ser confinados para que la radiación no afecte al ambiente.
                Los dos inconvenientes mencionados antes convierten a la energía nuclear en una opción poco viable, por los peligros que representa y por los altos costos de su utilización bien proyectada.

ventajas-y-desventajas-del-uso-de-energias-renovables/










* Aunque la energía nuclear proveniente de procesos nucleares no es una fuente renovable, por ser una tecnología relativamente nueva, se hará un tratamiento de ella en este trabajo.
[1] http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_renovable
[2] http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_nuclear
[3] Presentación “fuentes de energía: renovables y no renovables” proporcionada por la Profesora
[4] http://es.wikipedia.org/wiki/Chern%C3%B3bil

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