1. Biomasa
¿Cómo se procesa la biomasa?
Se utilizan calderas donde el material se quema poco a poco, lo que genera también cenizas que pueden ser usadas posteriormente como abono. Si se instala un acumulador, se puede almacenar el calor sobrante generado.
¿Para qué se utiliza?
Generalmente para generar calor, y a nivel industrial en ocasiones para electricidad, aunque es un proceso más laborioso. Se pueden instalar calderas de biomasa en las viviendas, para obtener calefacción (por suelo radiante) y calentar agua.
Ventajas de la biomasa:
Así, la biomasa resulta una fuente de energía renovable más barata, segura y eficiente, con menos emisiones y que contribuye al mantenimiento de los bosques o al reciclaje de residuos agrícolas.
No hay que olvidar que esta materia orgánica ha de obtenerse de forma controlada y sostenible.
¿Qué factores benefician a la biomasa?
El empleo de la biomasa como fuente alternativa de energía limpia se ha visto considerablemente ayudado por una serie de factores:
- Subida del precio del petróleo
- Crecimiento de la producción agrícola
- El cambio climático
- Aumento de la preparación técnica y el conocimiento científico en la investigación de renovables
- Escenario económico propicio para la explotación de plantas de biomasa
- Trabas burocráticas a otro tipo de promoción de energías renovables
Por estas razones son muchos los países que optan por hacer uso de centrales de biomasa, siendo Europa el principal foco de actuación con las cinco centrales más grandes del mundo en Inglaterra, Polonia y tres en Finlandina.
2. Geotérmica
La energía geotérmica es la que produce el calor interno de la Tierra y que se ha concentrado en el subsuelo en lugares conocidos como reservorios geotermales, que si son bien manejados, pueden producir energía limpia de forma indefinida.
¿Cómo se forma?
La corteza terrestre no es lisa, está dividida en ocho grandes placas y más de 20 placas más pequeñas que se mueven y empujan unas a otras lentamente, a unos 5 a 10 centímetros al año, que es más o menos a la misma velocidad con que crecen tus uñas. Cuando las placas se juntan, una puede deslizarse bajo la otra, permitiendo la generación de magma que, en ocasiones, puede llegar a la superficie generando volcanes. En la mayoría de los casos, el magma no sale al exterior, pero es capaz de calentar grandes zonas subterráneas.
Esta fuente de calor, el magma, es uno de los principales elementos de un sistema geotermal, pero hacen falta dos más para generar un reservorio: un acuífero y un sello. El acuífero es una formación rocosa permeable, es decir, que permite que el agua u otros fluidos las traspasen. Y el sello, es otra capa de rocas, pero impermeable. Estos tres elementos deben ir montados uno sobre el otro, la fuente de calor, encima el acuífero y sobre ellos, la tapa. Es como una olla a presión. Entonces, imagina esto. Llueve. El agua se desliza por la superficie terrestre y penetra hacia el subsuelo a través de las fallas y rocas fracturadas, que funcionan como verdaderas cañerías. El agua queda atrapada en los acuíferos, por donde va circulando y calentándose, pero no puede salir al exterior en su totalidad, porque está cubierta por una capa de roca impermeable que le impide su paso. Cuando estas condiciones se dan, estamos frente a un reservorio geotermal.
Los geiseres y las aguas termales son algunos ejemplos de lo que sucede cuando parte de estas aguas calientes o vapor salen a la superficie. Al igual que en nuestra olla, es posible que parte del vapor se escape de la tapa, aunque a temperaturas muchísimo más altas, superior a los 150°C, y eso los convierte en una enorme fuente de energía.
En algunas ocasiones, no existen fuentes de agua natural (como lluvia o nieve) para generar este circuito. En ese caso, se puede inyectar el agua de forma artificial, y el fenómeno que se producirá es el mismo.
¿Cómo se aprovecha esta energía?
La energía geotérmica se puede usar de forma directa, para calefacción de hogares, temperar invernaderos y criaderos de peces, deshidratar vegetales, secar madera, entre otras aplicaciones. Esta energía también puede usarse de forma indirecta, para producir electricidad. Generalmente, la fuerza que genera el vapor se aprovecha para impulsar una turbina capaz de mover un generador eléctrico.
¿Dónde se puede explotar?
En nuestro planeta existen lugares reconocidos por su gran actividad geotermal. El más extenso de ellos es el llamado “Cinturón de Fuego del Pacífico”, una zona de 40.000 kilómetros en forma de arco que corona al océano que le da su nombre. Chile es uno de los países que está inserto en este circuito de fuego, lo que posiciona a nuestro país como un territorio de gran potencial para la generación de energía geotérmica.
Chile tiene más de 150 volcanes activos y un número equivalente de centros volcánicos inactivos que muestran actividad geotérmica. Existen dos zonas volcánicas principales dentro de los andes chilenos: la Zona Volcánica Norte (17ºS - 28ºS) y la Zona Volcánica Centro-Sur (33ºS - 46ºS). En la actualidad, la Cadena Andina representa una de las provincias geotérmicas sin explotar más grandes del mundo.
La energía geotérmica ha sido usada a gran escala desde comienzos del siglo XX en Italia, y principalmente en áreas volcánicas tales como Islandia, las Filipinas, Nueva Zelanda y algunas regiones de California.
ENERGÍAS NO RENOVABLES
1. Petróleo
Es un líquido oleoso bituminoso de origen natural compuesto por diferentes sustancias orgánicas. Se encuentra en grandes cantidades bajo la superficie terrestre y se emplea como combustible y materia prima para la industria química. El petróleo y sus derivados se emplean para fabricar medicinas, fertilizantes, productos alimenticios, objetos de plástico, materiales de construcción, pinturas o textiles y para generar electricidad.
Todos los tipos de petróleo se componen de hidrocarburos, aunque también suelen contener unos pocos compuestos de azufre y de oxígeno.
El petróleo contiene elementos gaseosos, líquidos y sólidos. La consistencia varía desde un líquido tan poco viscoso como la gasolina hasta un líquido tan espeso que apenas fluye.
Existen categorías de petróleos crudos los de tipo parafínico, los de tipo asfáltico y los de base mixta.
¿Cómo se forma el petróleo?
El petróleo está formado por hidrocarburos, que son compuestos de hidrógeno y carbono, en su mayoría parafinas, náfrenos y aromáticos. Junto con cantidades variables de:
Hidrocarburos parafínicos: Son hidrocarburos saturados homólogos del metano (CH4). Su fórmula general es CnH2n+2
Ciclo parafinasNáfrenoss: Son hidrocarburos cíclicos saturados, derivados del ciclo pentano (C5H10) y del ciclo hexano (C6H12). Muchos de estos hidrocarburos contienen grupos metilo en contacto con cadenas parafínicas ramificadas. Su fórmula general es Cnh2n
Hidrocarburos aromáticos: Son hidrocarburos cíclicos insaturados constituidos por el benceno (C6H6) y sus homólogos. Su fórmula general es CnHn.
Otros hidrocarburos:
• Olefinas: Son moléculas lineales o ramificadas que contienen un enlace doble de carbono. Su fórmula general es Cnh2n
• Dienos: Son moléculas lineales o ramificadas que contienen dos enlaces dobles de carbono. Su fórmula general es Cnh2n-2
Compuestos no hidrocarburos: Los compuestos más importantes son los sulfuros orgánicos, los compuestos de nitrógeno y de oxígeno. También hay trazas de compuestos metálicos, tales como el sodio (Na), hierro, níquel (Ni), vanadio (V), plomo (PB), etc. Asimismo se pueden encontrar trazas de porfirinas.
¿Cómo extraer del subsuelo el petróleo?
El petróleo se extrae de las rocas dependiendo hasta donde se tenga programada la perforación, para extraerlo se realiza por medio de disparos, rompen la última tubería de revestimiento y pos supuesto las rocas donde se encuentra el petróleo, esa extracción es natural, después viene la secundaria, que es por medio de gas natural, y por último se utiliza CO2 o inyección de nitrógeno, pero este es más caro, lo que se extrae será como el 97 % de petróleo.
Pero no queda vació, sino lleno de estos productos. Para seguir extrayéndolo
¿Qué es la perforación?
La única manera de saber realmente si hay petróleo en el sitio donde la investigación geológica propone que se podría localizar un depósito de hidrocarburos, es mediante la perforación de un hueco o pozo.
De acuerdo con la profundidad proyectada del pozo, las formaciones que se van a atravesar y las condiciones propias del subsuelo, se selecciona el equipo de perforación más indicado.
Equipo de perforación
Los principales elementos que conforman un equipo de perforación, y sus funciones, son los siguientes:
• Torre de perforación o taladro - Es una estructura metálica en la que se concentra prácticamente todo el trabajo de perforación. (ver ilustración)
• Tubería o "sarta" de perforación - Son los tubos de acero que se van uniendo a medida que avanza la perforación.
• Brocas - Son las que perforan el subsuelo y permiten la apertura del pozo.
• Malacate - Es la unidad que enrolla y desenrolla el cable de acero con el cual se baja y se levanta la "sarta" de perforación y soporta el peso de la misma.
• Sistema de lodos - Es el que prepara, almacena, bombea, inyecta y circula permanentemente un lodo de perforación que cumple varios objetivos: lubrica la broca, sostiene las paredes del pozo y saca a la superficie el material sólido que se va perforando.
• Sistema de cimentación - Es el que prepara e inyecta un cemento especial con el cual se pegan a las paredes del pozo tubos de acero que componen el revestimiento del mismo.
• Motores - Es el Conjunto de unidades
Tubería de Perforación "Dril Pipe"
La tubería de perforación "dril pipe" es bastante fuerte, aunque relativamente liviana. Los miembros de la cuadrilla conectan la sarta de dril pipe a un TOP drive o a la Kelly. El dril pipe conforma la parte superior de la sarta de perforación "dril string". Usualmente la tubería de perforación rota, lo cual hace que la broca también rote. Cada sección de dril pipe se denomina junta "joint".
Los miembros de la cuadrilla conectan o enroscan varias juntas de dril pipe colocándolas dentro del hueco a medida que la broca rota.
2. Energía nuclear:
La energía nuclear es aquella energía que se libera, ya sea de manera espontánea o artificial, en las reacciones nucleares. Pero por otro lado, el término, también se emplea para designar otra situación que tiene con ver con el uso de la mencionada energía para otros fines como ser la obtención de energía eléctrica, energía térmica y energía mecánica a través de reacciones nucleares. Y entonces, en este sentido, la aplicación de la energía podrá tener un fin pacífico o en su defecto un fin bélico, sirviendo para sacar ventaja en algún tipo de contienda.
A la energía nuclear se la obtiene básicamente a través de dos maneras, por el proceso de fisión nuclear (división de núcleos atómicos pesados) o por fusión nuclear (unión de núcleos atómicos muy livianos). Durante las reacciones nucleares se libera una enorme cantidad de energía, como consecuencia, parte de la masa de las partículas que se encuentran involucradas en el proceso se transforma directamente en energía. Por ejemplo, una reacción nuclear será mil veces más energética que una reacción de tipo química.
La energía nuclear podrá ser transformada de una manera descontrolada, tal como sucede con el armamento nuclear (explosivo de alto poder) o de manera controlada, en los reactores nucleares (instalación física en la cual se produce, mantiene y controla una reacción nuclear en cadena, permitiendo la producción de energía eléctrica, energía térmica y energía mecánica).
Las reacciones nucleares tienen lugar en los núcleos de algunos isotopos de determinados elementos químicos, siendo la más popular la fisión de uranio, a través de la cual funcionan los mencionados reactores nucleares y por el lado de la más común en la naturaleza, nos encontramos con la fusión del par deuterio-tritio.
Existen varias disciplinas y técnicas que usan a la energía nuclear como base para el desarrollo de otras actividades, las cuales van desde la generación de electricidad en las centrales nucleares, pasando por la medicina nuclear , que se usa en clínicas y hospitales y permite ver cómo están funcionando los órganos y tejidos explorados, así como también si existen alteraciones de los mencionados a nivel molecular y hasta en la arqueometría nuclear, que es una disciplina científica que usa métodos físicos y químicos en los estudios arqueológicos.
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