viernes, 30 de marzo de 2012

la energia nuclear

La energía nuclear es la energía que se libera en las reacciones nucleares. Sin embargo, también nos referimos a la energía nuclear como el aprovechamiento de dicha energía para otros fines como la obtención de energía eléctrica, térmica y/o mecánica partir de reacciones nucleares.

La energía nuclear es un proceso físico-químico en el que se libera gran canditad de energía (denominada energía nuclear). Explicaremos el proceso provocado en las reacciones nucleares en las que se obtiene esta energía nuclear.
Analizamos los dos métodos principales de obtención de energía nuclear:
  • La fisión nuclear
  • La fusión nuclear
La fusión nuclear es una reacción en la que se unen dos núcleos ligeros para formar uno más pesado. Este proceso desprende energía porque el peso del núcleo pesado es menor que la suma de los pesos de los núcleos más ligeros. Este defecto de masa se transforma en energía, se relaciona mediante la fórmula E=mc2 , aunque el defecto de masa es muy pequeño y la ganancia por átomo es muy pequeña, se ha de tener en cuenta que es una energía muy concentrada, en un gramo de materia hay millones de átomos, con lo que poca cantidad de combustible da mucha energía.
No todas las reacciones de fusión producen la misma energía, depende siempre de los núcleos que se unen y de lo productos de la reacción. La reacción más fácil de conseguir el la del deuterio (un protón más un neutrón) y tritio (un protón y dos neutrones) para formar helio (dos neutrones y dos protones) y un neutrón, liberando una energía de 17,6 MeV.
Es una fuente de energía prácticamente inagotable, ya que el deuterio se encuentra en el agua de mar y el tritio es fácil de producir a partir del neutrón que escapa de la reacción.

Ventajas


Los combustibles primarios son baratos, abundantes, no radioactivos y repartidos geográficamente de manera uniforme (el agua de los lagos y los océanos contiene hidrógeno pesado suficiente para millones de años, al ritmo actual de consumo de energía).

Sistema intrínsecamente seguro: el reactor sólo contiene el combustible para los diez segundos siguientes de operación. Además el medio ambiente no sufre ninguna agresión: no hay contaminación atmosférica que provoque la "lluvia ácida" o el "efecto invernadero".

La radiactividad de la estructura del reactor, producida por los neutrones emitidos en las reacciones de fusión, puede ser minimizada escogiendo cuidadosamente los materiales, de baja activación. Por tanto, no es preciso almacenar los elementos del reactor durante centenares y millares de años.
Fision:
Es una reacción nuclear que tiene lugar por la rotura de un núcleo pesado al ser bombardeado por neutrones con cierta velocidad. A raíz de esta división el núcleo se separa en dos fragmentos acompañado de una emisión de radiación, liberación de 2 ó 3 nuevos neutrones y de una gran cantidad de energía (200 MeV).En estricto rigor una fracción de la masa del sistema se convierte en energía durante el proceso.
Los neutrones que escapan de la fisión, al bajar su energía cinética, se encuentran en condiciones de fisionar otros núcleos pesados, produciendo una Reacción Nuclear en Cadena. Cabe señalar, que los núcleos atómicos utilizados son de Uranio - 235.
El proceso de la fisión permite el funcionamiento de los Reactores Nucleares que actualmente operan en el mundo.

Ventajas e inconvenientes

El uso de la energía nuclear representa tantas ventajas como inconvenientes para el desarrollo de la sociedad y del medio ambiente.
La energía nuclear se utiliza principalmente para producir energía eléctricaLa principal ventaja de la energía nuclear es, sin duda, la capacidad de producir energía eléctrica comparada con otras fuentes de producción de energía eléctica ya sea mediante combustibles fósiles o las energías renovables.
Pero por otro lado se generan una gran cantidad de residuos nucleares muy peligrosos y difíciles de gestionar.



Accidentes con la energia nuclear

La experiéncia con los accidentes nucleares és una de los principales argumentos para los detractores de la energía nuclear.
 vídeos sobre el accidente de Chernobyl que corresponden a un reportaje de Discobery Channel.



domingo, 25 de marzo de 2012

El efecto invernadero

El efecto invernadero habla del cambio en el estado de equilibrio de temperatura en un planeta o luna debido a la presencia de una atmósfera gaseosa que absorbe y emite radiación infrarroja (calor).
Los gases de efecto invernadero (que incluyen el vapor de agua, dióxido de carbono y metano) calientan la atmósfera por una eficiente absorción térmica de la radiación infrarroja emitida por la superficie terrestre, la atmósfera y las nubes. Como resultado de esta absorción, la atmósfera también irradia calor en todas las direcciones, incluyendo hacia abajo a la superficie terrestre.


Los gases de efecto invernadero, por lo tanto, atrapan el calor dentro del sistema superficie-troposfera. Este mecanismo es diferente al de un verdadero mecanismo de invernadero, donde el aislamiento del aire en el interior de la estructura, que evita la convección y conducción es lo que calienta el aire interno.. El efecto invernadero fue descubierto por Joseph Fourier en 1824, con los primeros experimentos confiables realizados por John Tyndall en el año 1858 y reportado por primera vez de manera cuantitativa por Svante Arrhenius en 1896.
Efecto Invernadero
En ausencia del efecto invernadero y una atmósfera gaseosa, la Tierra cuya temperatura media superficial es de 14°C (57°F) podría ser tan baja como -18°C (-0,4°F).
El calentamiento global antropogénico, el reciente calentamiento de la atmósfera inferior, se cree es el resultado de un aumento del efecto invernadero debido principalmente al aumento de las concentraciones de gases de efecto invernadero en la atmósfera y cambios en los usos de los suelos.


Energias renovables

-La disponibilidad energética de las fuentes de energía renovable es mayor que las fuentes de energía convencionales, sin embargo su utilización es escasa. 

-El desarrollo de la tecnología, el incremento de la exigencia social y los costos más bajos de instalación y rápida amortización, están impulsando un mayor  uso de las fuentes de energía de origen renovable en los últimos años.
-En este modelo de desarrollo sostenible, las energías de origen renovable, son consideradas como fuentes de energía inagotables, y con la peculiaridad de ser energías limpias, con las siguientes características: suponen un nulo o escaso impacto ambiental, su utilización no tiene riesgos potenciales añadidos, indirectamente suponen un enriquecimiento de los recursos naturales y son una alternativa a las fuentes de energía convencionales, pudiendo sustituirlas paulatinamente.


*Energia solar: Recibe el nombre de energía solar aquella que proviene del aprovechamiento directo de la radiación del sol, y de la cual se obtiene calor y electricidad. El calor se obtiene mediante colectores térmicos, y la electricidad a través de paneles fotovoltaicos.
En los sistemas de aprovechamiento térmico el calor recogido en los colectores solares puede destinarse a satisfacer numerosas necesidades, como por ejemplo: obtención de agua caliente para consumo doméstico o industrial, o bien para fines de calefacción, aplicaciones agrícolas, entre otras. 

Los paneles fotovoltaicos, que constan de un conjunto de celdas solares, se utilizan para la producción de electricidad, y se perfilan como una adecuada solución para el abastecimiento eléctrico en las áreas rurales. La electricidad obtenida mediante los sistemas fotovoltaicos puede utilizarse en forma directa, o bien ser almacenada en baterías para utilizarla durante la noche. 

La energía solar, además de ser renovable y no contaminar el Medio Ambiente, es una energía muy abundante en España. Su utilización contribuye a reducir el efecto invernadero producido por las emisiones de CO2 a la atmósfera, así como el cambio climático provocado por el efecto invernadero. Además, con su difusión y promoción todos colaboramos a que en el futuro se aproveche también el Sol en otras escuelas y edificios.

*Energia eolica: La energía eólica se considera una forma indirecta de energía solar, puesto que el sol, al calentar las masas de aire, produce un incremento de la presión atmosférica y con ello el desplazamiento de estas masas a zonas de menor presión. Así se da origen a los vientos como un resultado de este movimiento, cuya energía cinética puede transformarse en energía útil, tanto mecánica como eléctrica.
La energía eólica, transformada en energía mecánica ha sido históricamente aprovechada, pero su uso para la generación de energía eléctrica es más reciente, existiendo aplicaciones de mayor escala desde mediados de la década del 70 en respuesta a la crisis del petróleo y a los impactos ambientales derivados del uso de combustibles fósiles.
Una de las características de este recurso es su condición aleatoria y variable, por cuanto depende de condiciones atmosféricas. Esto lleva a que se requieran exhaustivas mediciones como condición previa para el desarrollo de proyectos destinados a su aprovechamiento.


*Energia geotermica: La energía geotérmica corresponde a la energía calorífica  contenida en el interior de la tierra, que se transmite por conducción térmica hacia la superficie, la cual es un recurso parcialmente renovable y de alta disponibilidad. El conjunto de técnicas utilizadas para la exploración, evaluación y explotación de la energía interna de la tierra se conoce como geotermia. 


Un campo geotérmico es fundamentalmente un depósito natural de agua a alta presión y temperatura, bajo la corteza de la tierra.

 

  • La energía geotérmica,  tiene distintas aplicaciones, entre las que se cuentan:


  • -Calefacción de viviendas. 

  • -Usos agrícolas.


  • -Usos industriales.


  • -Generación de electricidad. 


    *Energia mareomotriz: La tecnología para aprovechar las mareas se basa en el sistema utilizado en los embalses de los ríos. Como se sabe, estos embalses se ubican en lugares apropiados para almacenar el agua a la mayor altura posible, de forma que millones de litros de agua obligue a salir a ésta por un único orificio practicado en la parte mas baja del embalse, produciéndose un chorro a gran presión que mueve las palas de una turbina para generar energía eléctrica. Este sistema es sumamente eficaz y es utilizado generalizadamente, aunque genera otros problemas de carácter social y ecológica, como los desplazamientos de población allí donde se ubique, o la inundación de zonas que puede albergar recursos naturales de importancia.

    *Biogas: Por el simple proceso químico de fermentación (pudrimiento) de residuos orgánicos como el estiércol, hojas, cáscaras, etc.; se libera una cantidad de gases denominado biogas. 

    Con tecnologías apropiadas, el biogas se puede transformar en otros tipos de energía, como calor, electricidad o energía mecánica.
    El biogas también se puede producir en plantas biogasificadoras, colocando los residuos orgánicos mezclados con el agua en un gran recipiente cerrado (digestor), donde se produce la fermentación por medio de bacterias anaeróbicas.



  • agentes perjudiciales del tabaco