Sistemas y Energía

¿Qué es un sistema?

Un sistema es un conjunto de partes organizadas que interaccionan entre sí, capaces de utilizar una fuente de energía y que proporcionan al propio sistema unas propiedades o características globales.

Sistemas Materiales y Energía

Un sistema material es toda porción del universo que aislamos e identificamos para que sea objeto de nuestro estudio. La energía es la capacidad de los sistemas materiales para producir interacciones entre sus elementos que provocan transformaciones o cambios.

Tipos de Transformaciones

• Físicos: Cambios de posición, forma y estado.
• Químicos: Transformación de sustancias (reactivos en productos) mediante reacciones químicas.
• Geológicos: Procesos que ocurren en largos (formación de montañas) o cortos (erupciones volcánicas) periodos de tiempo.
• Biológicos: Procesos que tienen lugar durante la vida de los organismos (crecimiento, desarrollo) o en largos periodos (evolución).

Formas de Energía

La energía se manifiesta de diversas formas (interna, eléctrica, térmica, electromagnética, química y nuclear). Todas son manifestaciones de la energía cinética o potencial, y se miden en julios (J).

• Energía cinética: Energía de los cuerpos en movimiento.
• Energía potencial: Energía almacenada, asociada a la masa y posición de los cuerpos.

La energía no se crea ni se destruye, solo se transforma. El principio de conservación de la energía expresa que la energía total permanece constante.

Transferencia y Propagación de la Energía

La energía se transfiere o propaga en forma de calor, ondas o trabajo.

Fuentes de Energía

Fuentes Renovables y No Renovables

Las fuentes de energía son fenómenos naturales o sustancias de las que los humanos extraen energía. Existen fuentes renovables y no renovables.

Combustibles Fósiles

El carbón, el gas natural y el petróleo son combustibles que almacenan energía química. Su combustión genera calor y trabajo.

Energía Nuclear

En las centrales nucleares, la fisión nuclear del uranio genera energía.

Impacto Ambiental de las Fuentes No Renovables

La extracción y combustión de carbón, petróleo y uranio generan impactos ambientales: contaminación de ríos y aguas subterráneas, destrucción del paisaje, emisión de gases de efecto invernadero (dióxido de carbono) y lluvia ácida (óxidos de azufre), residuos radiactivos.

Energías Renovables

Energía de la Biomasa

La biomasa (restos orgánicos: leña, desechos agrícolas, excrementos, basura) se utiliza como fuente de energía.

Energía Hidráulica

Aprovecha la energía cinética del agua (saltos de agua, embalses).

Energía Eólica

Aprovecha la energía cinética del viento para generar electricidad.

Energía Solar

• Térmica (EST): Utiliza colectores para calentar líquidos.
• Fotovoltaica (ESF): Convierte la luz solar directamente en electricidad.

Energía Mareomotriz

Aprovecha la energía cinética del movimiento de las mareas.

Energía Geotérmica

Utiliza el calor interno de la Tierra (países con actividad volcánica).

Energía de Fusión Fría (Futuro)

Fusión de átomos de hidrógeno para producir helio, generando grandes cantidades de energía limpia.

Inconvenientes de las Energías Renovables

Alto coste de instalación, impacto ambiental (visual, acústico), discontinuidad o estacionalidad.

Conclusión

La energía es un bien escaso, caro y contaminante. El despilfarro energético tiene consecuencias negativas para el medio ambiente.

La Casa Ecológica

Una casa ecológica, construida con criterios de arquitectura bioclimática, reduce el consumo de energía y aumenta el confort, contribuyendo a la conservación del medio ambiente.