¿Qué es la energía y de dónde viene? En el lenguaje cotidiano, la energía es una cualidad indefinible pero deseable que le permite hacer cosas como ejercicio, completar tareas de clase y hacer su trabajo. En física, es una fuerza multiplicada por una distancia y se expresa en las mismas unidades que el trabajo y el calor. En términos prácticos, es de lo que dependen las sociedades humanas para el calor, la luz, el transporte, la fabricación. y otros procesos que separan a la gente de hoy de aquellos que vivieron en tiempos prehistóricos e históricos tempranos. veces.
En estos días, la energía también es controvertida, ¿qué no lo es? - gracias principalmente a la cuestión del cambio climático. La quema de combustibles fósiles, principalmente carbón, se ha establecido firmemente como uno de los principales contribuyentes al calentamiento global causado por el hombre debido al dióxido de carbono (CO2) liberados a la atmósfera durante el proceso de combustión. Pero el mundo necesita producir una gran cantidad de energía para mantener un nivel de vida personal y comercial moderno. Afortunadamente para la salud del medio ambiente, se están explorando otras fuentes de energía con aumentando el vigor a medida que el planeta se ve cada vez más afectado inexorablemente por los estragos del clima cambio.
Fuentes de energía
Generalmente, la producción de energía proviene de dos primario fuentes; estos son los combustibles fósiles y la energía limpia. Secundario las fuentes provienen de fuentes primarias; un ejemplo es la electricidad. En los EE. UU., El consumo de energía generalmente se expresa en kilovatios-hora o kWh. Esta unidad es igual a 3,6 millones de julios, siendo el julio, o newton-metro, la unidad estándar de energía en física. Otras unidades comunes son el ergio, la unidad térmica británica y la caloría. (Trivia: la "caloría" que ve en las etiquetas nutricionales es en realidad una kilocaloría, o 1,000 calorías "reales").
Los términos "energía limpia" y "energía renovable" a menudo se usan indistintamente. Esto no es estrictamente exacto porque, como verá, si bien la energía nuclear es una forma de energía limpia, es cuestionable si se puede clasificar como renovable. Independientemente, las formas de energía limpia incluyen, junto con la energía nuclear, la energía solar, la energía eólica, la energía hidroeléctrica, la energía geotérmica y la bioenergía.
Explicación de la energía renovable
Una lista significativa de recursos renovables para la producción de energía en el siglo XXI incluiría biomasa (por ejemplo, madera y residuos de madera, residuos sólidos urbanos, gas de vertedero y biogás, etanol y biodiésel); energía hidroeléctrica o hidráulica; energía geotérmica, que proviene de las profundidades de la Tierra; y energía eólica y solar. Estos se denominan "renovables" porque surgen de un suministro que en teoría es inagotable. Es decir, si bien se espera que la Tierra produzca algún día su última onza de gas natural y su última onza de carbón, la idea de que la luz del sol, el viento y los ríos desaparezcan por completo es, ¡al menos uno espera! - sin sentido.
Hasta mediados del siglo XIX, Estados Unidos obtenía la energía que necesitaba de la quema de madera. Debido a que la población de EE. UU. Era comparativamente baja y la mayor parte de esta energía era para calefacción, luz y cocinando, con máquinas como automóviles y acondicionadores de aire todavía muy lejos, la madera era suficiente para hacer el trabajo. Desde finales del siglo XIX hasta principios del siglo XXI, los combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural) sirvieron como fuente de energía del país. Hasta la década de los noventa, las principales energías renovables, término más teórico que real hasta las últimas décadas, eran la energía hidroeléctrica y la biomasa sólida; Hoy en día, los biocombustibles, la energía solar y la energía eólica desempeñan un papel importante y cada vez mayor.
En 2017, la energía renovable proporcionó aproximadamente una novena parte del uso total de energía de los EE. UU. El 57 por ciento del consumo fue en forma de energía eléctrica y aproximadamente una sexta parte se generó a partir de energías renovables.
La energía renovable es importante para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero porque reduce la dependencia de los combustibles fósiles. Si bien el carbón, el gas y el petróleo juntos son los campeones energéticos indiscutibles desde hace mucho tiempo, el consumo de biocombustibles y otras energías renovables no hidroeléctricas fue más del doble en 2017 que al inicio del 21 siglo. Esta tendencia fue impulsada por una combinación de acciones regulatorias formales e incentivos financieros para que las empresas desarrollen energías renovables. Se espera que esta tendencia de aumento de la utilización de biocombustibles no hidroeléctricos continúe hasta 2050.
Energía de combustibles fósiles
Aunque es algo así como una persona non grata en el mundo de la energía hoy en día, el petróleo, el gas natural y el petróleo siguieron siendo las principales fuentes de energía en los EE. UU. Y a nivel mundial a partir de 2018. La combustión de estos combustibles es responsable del 75 por ciento de las emisiones de dióxido de carbono desde finales del siglo XX.
Los combustibles fósiles se formaron cuando perecieron plantas y animales prehistóricos y, durante un período de millones de años, fueron enterrados y aplastados bajo capas de roca. Principalmente como resultado de la compresión mecánica, se formaron diferentes tipos de estos combustibles dependiendo de las circunstancias locales, como qué materia que contiene carbono estaba presente, cuánto tiempo estuvo enterrado y cuáles eran las condiciones de temperatura y presión en el hora. Las industrias de combustibles fósiles perforan (petróleo y gas) o extraen (carbón) estas fuentes de energía y luego las queman para producir electricidad o modificarlos para usarlos como combustible para fines de calefacción (por ejemplo, aceite de horno) o transporte (por ejemplo, gasolina).
Energía de biomasa
La biomasa se refiere a la materia anteriormente viva, es decir, plantas y animales. Las fuentes de energía de biomasa incluyen desechos de procesamiento de madera, que pueden quemarse para calentar edificios, producir calor de proceso en la industria y generar electricidad; materiales de desecho agrícolas, que pueden quemarse como combustible o convertirse en biocombustibles líquidos; algo de basura, que se puede quemar para generar electricidad en centrales eléctricas o convertir en biogás en vertederos; e incluso estiércol y aguas residuales, que se pueden convertir en biogás.
Energia del sol
Obviamente, el sol ha sido una fuente de energía para todos los seres vivos a lo largo de la historia de la humanidad. Más recientemente, la gente ha desarrollado la capacidad de aprovechar esta energía y darle diversos usos modernos. Los sistemas de energía solar térmica se utilizan hoy en día para calentar agua para uso en hogares, edificios e hidromasajes; calentar el interior de casas, cobertizos e invernaderos; y calentar líquidos a las muy altas temperaturas requeridas en las plantas de energía solar.
Los sistemas solares fotovoltaicos se utilizan para convertir la luz solar en electricidad. Las células fotovoltaicas o PV convierten la luz solar en electricidad. Algunos de estos pueden alimentar dispositivos pequeños como calculadoras y relojes, mientras que grandes conjuntos de células fotovoltaicas pueden producir suficiente electricidad para una casa típica. Algunas de estas plantas de energía tienen conjuntos masivos de células fotovoltaicas que abarcan varios acres y son lo suficientemente grandes como para satisfacer las necesidades de electricidad en miles de hogares.
Energía del viento
Durante las horas del día, el aire sobre la tierra se calienta más rápidamente que el aire sobre el agua. El aire sobre la tierra se expande y se eleva a medida que se calienta, y un aire más pesado y frío fluye hacia adentro para tomar su lugar, creando viento. Por la noche, los vientos cambian de dirección. De manera similar, los vientos atmosféricos que rodean la Tierra se crean porque la tierra cerca del ecuador es más cálida que la tierra cerca de los polos. La energía eólica, capturada por molinos de viento (a menudo en grandes conjuntos) se utiliza principalmente para la generación de electricidad.
La energía nuclear
La energía nuclear es un ejemplo de energía que es "limpia" y algunas fuentes la consideran renovable; sin embargo, es muy controvertida por derecho propio. Dado que el suministro mundial de uranio, el material utilizado en las plantas de energía nuclear, es finito, la energía nuclear generalmente se agrupa con los combustibles fósiles y se clasifica como no renovable.
En cualquier caso, la energía nuclear proporcionó el 20 por ciento de la energía en los EE. UU. En 2018, después de haber estado en uso durante más de 60 años. Debido a su papel de ayudar indirectamente a reducir las emisiones de carbono, las "plantas nucleares" siguen siendo un pilar en los EE. UU. Y en el extranjero. Debido a los accidentes y los sustos que se han dado a conocer a lo largo de los años en las plantas de energía nuclear, muchas personas siguen recelosas de esta fuente de energía, pero el consenso científico favorece un mayor desarrollo en esta área con un enfoque en seguridad.
