Contido

As fontes de enerxía. 2

Conversión e transporte da enerxía. 6

A utilización da enerxía: as máquinas. 7

Tipos de máquinas. Os motores térmicos. 8

Enerxía e medio ambiente. 9

As fontes de enerxía.

Imaxe (commons.wikimedia.org)

Toda a enerxía que está ao noso alcance procede, dun xeito ou doutro, do Sol. Por exemplo o petróleo, un dos combustibles fósiles máis utilizados na actualidade, non é outra cousa que enerxía solar amoreada por antigos seres vivos ao longo de moitos millóns de anos.

A enerxía do Sol provén da fusión nuclear dos átomos de hidróxeno. Dous átomos de hidróxeno ao fusionárense dan lugar a un átomo de helio e no proceso libérase unha gran cantidade de enerxía.

Á Terra chega unha enorme cantidade desa enerxía. O 30% é reflectida ao espazo dun xeito ou doutro (nubes, océanos, continentes...). Do 70% restante, case a terceira parte é a responsable de poñer en marcha os ciclos hidrolóxicos que caracterizan o clima do noso planeta. Tan só unha pequena porción da radiación solar (0,06% aproximadamente) é utilizada polos organismos fotosintéticos para producir a materia orgánica que incorpora esa enerxía. Esta é a base da cadea alimenticia e a orixe dos combustibles fósiles.

As fontes de enerxía que utilizamos son, xa que logo, transformacións da enerxía solar, agás a nuclear de fisión e a xeotérmica, que son insuficientes para abastecernos. Estas fontes de enerxía poden ser renovables (permanentes) ou esgotables (temporais). En principio, todas as que teñen a súa orixe no Sol serían renovables xa que este perdurará miles de millóns de anos. Porén, todo depende da escala temporal que utilicemos e o ritmo de uso dos recursos: os combustibles fósiles considéranse fontes non renovables xa que a taxa de utilización é moi superior ao ritmo de formación do propio recurso.

Na táboa seguinte tes información sobre as fontes de enerxía principais que se utilizan actualmente.

Táboa de fontes de enerxía

Conversión e transporte da enerxía.

Os automóbiles funcionan con combustibles líquidos (gasolina ou gasóleo) grazas á existencia dun motor na súa carrocería, que é capaz de converter a enerxía química almacenada nos combustibles en traballo mecánico. Este proceso de transformación comporta irreversiblemente unha perda de enerxía, é dicir, parte da enerxía inicial non se aproveita directamente, xa que se perde en forma de calor durante o proceso de combustión e traballo mecánico. Por isto cando estacionamos un coche despois de conducilo durante un bo anaco, non é aconsellable tocar o capó do vehículo, pois podémonos queimar. Estes combustibles deben ser extraídos do subsolo (xacementos), transformados (refinerías) e distribuídos (barcos petroleiros, camións cisterna) ata chegaren ao punto de venda (gasolineiras) e o consumidor final.

Non se ilumina un cuarto só pulsando o interruptor da luz, este é o último paso dunha longa cadea de procesos de conversión. Toda fonte de enerxía (tamén denominada enerxía primaria) sofre unha serie de transformacións en cadea ata que é utilizada polo usuario. As tecnoloxías de subministración e de uso final son as encargadas de transformar a enerxía primaria en servizo enerxético.

Modificado de commons.wikimedia.org

As relacións que se establecen entre os diferentes seres vivos a nivel alimentario cumpren as características típicas de calquera transferencia de enerxía. As cadeas alimentarias van transferindo a enerxía dun organismo a outro mediante o alimento, cunha eficacia do 10%. É dicir, por cada 10 kg de herbívoros hai 1 kg de carnívoros, o que explica que nos ecosistemas naturais as poboacións de herbívoros sexan máis numerosas cás de carnívoros.

A utilización da enerxía: as máquinas.

Dende os primeiros pasos do ser humano sobre a terra vimos empregando a enerxía para facer máis doada a nosa vida. Ao principio só se empregaba a enerxía procedente do Sol, pero axiña se descubriu o lume, para o cal se requiría madeira, é dicir, biomasa. Posteriormente o muíño de auga e máis tarde o de vento foron utilizados para moer gran. Porén non houbo un desenvolvemento tan espectacular na historia da humanidade como a xurdida, a mediados do século XIX, coa Revolución Industrial, xa que cambiou os modos de vida. Nesa época fabricáronse máquinas para mellorar os procesos produtivos: bombear a auga dos pozos, a máquina de vapor, o tren, os teares, os primeiros reloxos, uso do carbón como fonte de enerxía, as primeiras fábricas... Os cambios non só afectaron á nacente industria senón tamén á economía, á sociedade, á demografía é ao medio ambiente, polo que acertadamente se denominou “revolución”.

Locomotora (commons.wikimedia.org)

Na actualidade estamos rodeados de infinidade de máquinas e todos sabemos intuitivamente o que son pero… como definilas?

Poderiamos dicir que unha máquina é calquera obxecto ou conxunto de pezas, móbiles ou fixas, que funcionan permitindo aproveitar, dirixir, regular ou transformar enerxía, ou realizar un traballo. Podemos chamarlle maquinaria a un conxunto de máquinas que se agrupan para un mesmo fin.

Tipos de máquinas. Os motores térmicos

As máquinas poden clasificarse de formas diversas:

· Pola función que desenvolven:

o Máquinas simples. As máquinas simples realizan a súa función nun único paso modificando as forzas. Son exemplos o coitelo, as pinzas, a panca, a polea, o plano inclinando...

o Máquinas compostas ou complexas. Están formadas por dúas ou máis máquinas simples, como por exemplo o guindastre, a roda dentada e o polipasto (dúas ou máis poleas).

· Polo tipo de enerxía que empregan:

o Máquinas eléctricas. Son as que transforman a enerxía cinética noutra forma de enerxía, pero sendo distribuída en forma de corrente eléctrica.

o Máquinas ou motores térmicos. Son aqueles que transforman a enerxía térmica proporcionada por un combustible (carbón, petróleo ou derivados deste...) en traballo ou en enerxía mecánica (cinética). Estes motores térmicos, segundo o modo en que se realice a combustión, clasifícanse en:

§ Motores de combustión externa. Son aqueles nos que a enerxía calorífica procede da combustión levada a cabo fóra da máquina, nunha caldeira xeralmente con auga para producir vapor a presión. Este vapor de auga será quen realice o traballo movendo unha biela, manivela ou turbina. A máquina de vapor é un exemplo de motor de combustión externa.

§ Motores de combustión interna. Nestes motores a combustión prodúcese no interior da propia máquina na chamada cámara de combustión. Os gases xerados deste xeito son os que moven un pistón ou outro mecanismo. O motor diésel é un bo exemplo.

Os motores térmicos tiveron unha gran relevancia histórica pois a máquina de vapor fixo posible a Revolución Industrial, e dende ese momento ata a actualidade foron gañando protagonismo nas nosas vidas. Pensemos que gran parte da enerxía eléctrica que se produce obtense coa participación dos motores térmicos das centrais térmicas e a maioría dos automóbiles, ferrocarrís, avións... móvense impulsados por estes artefactos.

Motor de combustión interna de 4 tempos (commons.wikimedia.org)	Motor eléctrico (commons.wikimedi.org)	Máquina de vapor (commons.wikimedia.org)

Enerxía e medio ambiente.

A nosa sociedade desenvólvese nuns parámetros de benestar (educación, saúde, traballo...) que están fortemente ligados á dispoñibilidade de enerxía. Neste escenario non é de estrañar que os países máis pobres amosen os consumos máis baixos de enerxía, mentres que os países máis ricos utilizan grandes cantidades da mesma. O consumo de enerxía mundial medra continuamente e hai países en vías de desenvolvemento que farán que este consumo se incremente a maior ritmo nas próximas décadas. Se a isto lle engadimos que as fontes de enerxía empregadas son principalmente as non renovables comprenderemos a preocupación de gran parte da comunidade científica, que alerta sobre os perigos da contaminación atmosférica e o cambio climático.

Todas as fontes de enerxía teñen un impacto no medio ambiente tanto a nivel da produción como da súa posterior distribución e consumo. No caso das renovables o impacto é xeralmente menor. No seguinte cadro resúmense os principais impactos ambientais das tres fontes de enerxía máis empregadas.