ENERGIA  HIDRAULICA

 

 

 

 

Dentro de la rama de la física encontramos la hidráulica, que es la ciencia que estudia el comportamiento de los fluidos en función de sus propiedades específicas. Es decir, estudia las propiedades mecánicas de los líquidos dependiendo de las fuerzas a que pueden ser sometidos. 

Las propiedades específicas de los fluídos son:

- Carencia de forma propia; lo mismo que los gases, los líquidos adquieren la forma del recipiente que los contiene y el trabajo exigido para tal menester es muy pequeño.

- Incompresibilidad; contrariamente a los gases, los líquidos son prácticamente incompresibles, por lo que una pequeña variación de volumen produce un notable salto de presión.

El principio de Pascal o ley de Pascal es una de las leyes básicas de la hidráulica. Según este principio tenemos que:

"La presión ejercida por un fluido incomprensible y en equilibrio dentro de un recipiente de paredes indeformables se transmite con igual intensidad en todas las direcciones y en todos los puntos del fluido."

 

La prensa hidráulica constituye una aplicación del principio de Pascal: la presión ejercida por el peso de 1 kg sobre una superficie está en condiciones, por ejemplo, de equilibrar la acción de un peso de 10 kg que actúa en una superficie 10 veces mayor. El trabajo realizado por los 2 émbolos permanece constante.

 

Las primeras nociones de hidráulica se remontan a los tiempos de la construcción de los primeros acueductos romanos, siendo Arquímedes quien primero estableció las bases para un estudio sistemático del tema. Las ramas fundamentales de la hidráulica son dos:

- La hidrostática, que estudia el comportamiento de los líquidos en reposo o prescindiendo del paso (transitorio) de un estado de reposo a otro, y

- La hidrodinámica, que por el contrario estudia el movimiento de los líquidos y los fenómenos de rozamiento interno inherentes a su viscosidad.

 

 

 

ENERGIA  SOLAR

 

 

 

La energía solar es un tipo de energía renovable que convierte la energía del sol en otra forma de energía, como puede ser la energía eléctrica, energía cinética, etc..

La energía proveniente del sol, puede ser transformada para adaptarla a nuestras necesidades de consumo eléctrico o de consumo de calor. Para ello, hay que utilizar dispositivos que transformen la energía del sol en energía aprovechable por el hombre (o mujer, para que nadie se sienta discriminado). Estos dispositivos pueden ser:

                              

La energía solar es la más antigua de las energías en la Tierra, ya que la han usado las plantas, desde que existen los primeros seres vivos, como fuente de energía para realizar la fotosíntesis. También, los primeros humanos la usaron para calentarse y para cazar, ya que era, la energía solar, la que les daba luz para poder ver los animales.

Las ventajas de la energía solar son innumerables, y se resumen en que es una fuente de energía inagotable y limpia.

- La energía solar como transformación en energía calorífica (energía solar térmica), es decir, la conversión de la energía solar en calor, siempre ha existido, dada la inmediatez de la transformación. Esto es porque, cualquier cuerpo expuesto directa o indirectamente a la radiación solar aumenta su temperatura. Sin embargo, en los últimos años se ha desarrollado mucho la tecnología solar térmica, y se puede aprovechar de forma más eficiente. Los últimos avances solares en este campo, han dado lugar a los colectores cilindroparabólicos, las torres solares de concentración, y a placas solares térmicas con alto rendimiento y bajos problemas de mantenimiento.                                           
                                                                     

 

 

 

ENERGIA BIOMASA

 

 

El término biomasa es referente a toda la materia orgánica que proviene de las plantas, árboles y desechos de animales que pueden ser convertidos en energía. Las fuentes de biomasa incluyen leña; residuos de café o macadamia; productos de aserradero como ramas, aserrín o cortezas; residuos agrícolas como estiércol de vaca, puerco, borrego, etc.; desechos urbanos como aguas negras y basura orgánica; y cultivos energéticos como el maíz, sembrados específicamente para la producción de biomasa para uso energético.

La energía de la biomasa es considerada la energía renovable más vieja del mundo desde que los primeros humanos existieron y descubrieron el fuego.

Desde la prehistoria las personas han utilizado esta energía por medio de combustión directa: quemándola en hogueras a la intemperie, en hornos y cocinas artesanales e incluso en calderas. Esto se usaba para cocinar alimentos, para protegerse de fríos y desde la revolución industrial para la producción de vapor. En las aldeas de las Américas, Asia y Europa era común alojar a los animales bajo las casas; esto tenía la función de mantener las casas un poco más calientes por medio del calor corporal de los animales y también por el calor producido por los microorganismos durante el proceso de descomposición del estiércol. Ambos son ejemplos de biomasa.

 

 

 

 

ENERGIA ELOICA

 

 

 

La energía eolica es la energía cuyo origen proviene del movimiento de masa de aire3 es decir del viento.

En la tierra el movimiento de las masas de aire se deben principalmente a la diferencia de presiones existentes en distintos lugares de esta, moviéndose de alta a baja presión, este tipo de viento se llama viento geoestrofico.

Para la generación de energía eléctrica  apartir de la energía del viento a nosotros nos interesa mucho mas el origen de los vientos en zonas mas especificas del planeta, estos vientos son los llamados vientos locales, entre estos están las brisas marinas que son debida a la diferencia de temperatura entre el mar y la tierra , también están los llamados vientos de montaña que se producen por el calentamiento de las montañas y esto afecta en la densidad del aire y hace que el viento suba por la ladera de la montaña o baje por esta dependiendo si es de noche o de día

 

La potencia del viento depende principalmente de 3 factores:

 

1. Área por donde pasa el viento (rotor)
2. Densidad del aire
3. Velocidad del viento

 

Para calcular la formula de potencia del viento se debe considerar el flujo másico del viento que va dado por:

 

Densidad del viento

Área por donde pasa el viento

Velocidad del viento

 

Entonces el flujo masico viene dado por la siguiente expresión:

 

 

Entonces la potencia debido a la energía cinética esta dada por:

 



 

 

 

 

 

 

ENERGIA GEOTERMICA

 

 

 

La energía geotérmica es una energía renovable que aprovecha el calor del subsuelo para climatizar y obtener agua caliente sanitaria de forma ecológica. Aunque es una de las fuentes de energía renovable menos conocidas, sus efectos son espectaculares de admirar en la naturaleza. Seguro que todos podemos recordar imágenes del volcán Etna en Sicilia en plena erupción, hemos probado alguna vez los efectos relajantes de las aguas termales o bien admirado fumarolas y géiseres, como los del parque de Timanfaya en Lanzarote, por ejemplo.

Se trata de una energía considerada limpia, renovable y altamente eficiente, aplicable tanto en grandes edificios -hospitales, fábricas, oficinas, etc.-, en viviendas e incluso en inmuebles ya construidos.

Suecia fue el primer país europeo en utilizar la energía geotérmica, como consecuencia de la crisis del petróleo de 1979. En otros países como Finlandia, Estados Unidos, Japón, Alemania, Holanda y Francia la geotermia es una energía muy conocida e implantada desde hace décadas.

Las aplicaciones de la geotermia dependen de las características de cada fuente. Los recursos geotérmicos de alta temperatura (superiores a los 100-150ºC) se aprovechan principalmente para la producción de electricidad. Cuando la temperatura del yacimiento no es suficiente para producir energía eléctrica, sus principales aplicaciones son térmicas en los sectores industrial, servicios y residencial. Así, en el caso de temperaturas por debajo de los 100ºC puede hacerse un aprovechamiento directo o a través de bomba de calor geotérmica (calefacción y refrigeración). Por último, cuando se trata de recursos de temperaturas muy bajas (por debajo de los 25ºC), las posibilidades de uso están en la climatización y obtención de agua caliente. Estos niveles de temperatura los tenemos pocos metros debajo de nuestros pies: en España, a 10 metros de profundidad, tenemos unos 17 grados centígrados todo el año debido a

 

 

ENERGIA MARINA

 

 

Se conoce como energía marina un conjunto de tecnologías que aprovechan la energía de los océanos. El mar tiene un gran potencial energético, que se manifiesta principalmente en las olas, las mareas, las corrientes y en la diferencia de temperatura entre la superficie y el fondo marino.

El aprovechamiento de la energía marina no genera impactos ambientales ni visuales considerables y constituye un recurso energético con gran capacidad de predicción. Sin embargo, las condiciones hostiles del mar, la fuerza del oleaje y de la corrosión marina, así como la necesidad de contar con mecanismos para trasladar la energía a tierra, hacen que esta tecnología requiera de grandes inversiones y que aún esté, salvo alguna excepción, en fase precomercial.

 

Generalmente cuando se habla de energía marina nos referimos al aprovechamiento del efecto de las olas y las mareas para producir energía. Sin embargo, el concepto de energía marina es más amplio y abarca otros tipos de aprovechamiento energético marino

Tipos de energías marinas:
1. Energía de las mareas (mareomotriz): Aprovechamiento de la energía de las mareas.
2. Energía de las olas (undimotriz): Aprovechamiento de la fuerza de las olas.
3. Energía de las corrientes marinas: Aprovechamiento de la energía de las corrientes marinas.
4. Energía térmica oceánica: Aprovechamiento del gradiente térmico de los océanos. Se basa en la diferencia térmica que existe entre la superficie y las profundidades del mar.
5. Energía de ósmosis: Aprovechamiento energético del gradiente de salinidad en aguas de diferente concentración salina.

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