Energía Eólica:

La energía eólica es obtenida del viento, es decir, la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire, es convertida en otras formas útiles de energía para las actividades humanas (empuje y arrastre que genera el viento).

Además, la energía eólica es un recurso abundante, renovable, limpio y ayuda a disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero al reemplazar fuentes de energía a base de combustibles fósiles, lo que la convierte en un tipo de energía verde. El impacto ambiental de este tipo de energía es además, generalmente, menos problemático que el de otras fuentes de energía. Por otra parte es bastante estable y predecible.

Hoy en día, la energía eólica es utilizada principalmente para producir electricidad mediante aerogeneradores, conectados a las grandes redes de distribución de energía eléctrica. Los parques eólicos construidos en tierra presumen una fuente de energía cada vez más económica, competitiva o incluso más barata en muchas regiones que otras fuentes de energía convencionales.

Cabe destacar, que pequeñas instalaciones eólicas pueden, proporcionar electricidad en regiones remotas y aisladas que no tienen acceso a la red eléctrica. Las compañías eléctricas distribuidoras adquieren cada vez en mayor medida el exceso de electricidad producido por pequeñas instalaciones eólicas domésticas. Es por ello que el aprovechamiento de la energía eólica ha propiciado también la planificación y construcción de parques eólicos marinos, situados cerca de las costas, ya que en el mar la energía del viento es más estable y fuerte que en tierra, y los parques eólicos marinos son poco visibles, pero los costos de construcción y mantenimiento de estos parques son considerablemente mayores.

 

A finales de 2013, la capacidad mundial instalada de energía eólica fue de 318 gigavatios. En 2011 la eólica generó alrededor del 3% del consumo de electricidad mundial. Dinamarca genera más de un 25% de su electricidad mediante energía eólica, y más de 80 países en todo el mundo utilizan la energía eólica para abastecerse de electricidad por lo que sus redes de distribución han ido aumentando su capacidad anual con tasas por encima del 20%. En España la energía eólica produjo un 21,1% del consumo eléctrico en 2013, convirtiéndose en la tecnología con mayor contribución a la cobertura de la demanda.

 

 

Energía Nuclear:

Esta energía es la liberada del resultado de una reacción nuclear, se puede obtener mediante dos tipos de procesos, el primero es por Fusión Nuclear (unión de núcleos atómicos muy livianos) y el segundo es por Fisión Nuclear (división de núcleos atómicos pesados).

Por otra parte, la energía nuclear o energía atómica es la que se libera espontánea o artificialmente en las reacciones nucleares; esta energía no solo es resultado de una reacción sino, un conjunto de conocimientos y técnicas que permiten su utilización por parte del ser humano. Sin embargo, es utilizada también para otros fines, tales como la obtención de energía eléctrica, térmica y mecánica a partir de reacciones atómicas, y su aplicación, bien sea con fines pacíficos o bélicos.

Existen varias disciplinas y/o técnicas que aprovechan de base la energía nuclear para dar beneficios a la sociedad generando electricidad y medicina nuclear la cual es usada en los hospitales.

Los sistemas más investigados y trabajados para la obtención de energía aprovechable a partir de la energía nuclear de forma masiva son la fisión nuclear y la fusión nuclear. La energía nuclear puede transformarse de forma descontrolada, dando lugar alarmamento nuclear; o controlada en reactores nucleares en los que se produce energía eléctrica, energía mecánica o energía térmica. Tanto los materiales usados como el diseño de las instalaciones son completamente diferentes en cada caso.

Otra técnica, empleada principalmente en pilas de mucha duración para sistemas que requieren poco consumo eléctrico, en los que se aprovechan los distintos modos de desintegración para generar electricidad en sistemas de termopares a partir del calor transferido por una fuente radiactiva.

La energía desprendida en esos procesos nucleares suele aparecer en forma de partículas subatómicas en movimiento. Esas partículas, al frenarse en la materia que las rodea, producen energía térmica (calor). Transformando en energía mecánica la misma utilizando para ello motores de combustión externa, semejantes a las turbinas de vapor. Dicha energía mecánica puede ser empleada en el transporte, como por ejemplo en los buques nucleares; o para la generación de energía eléctrica en centrales nucleares.

La principal característica de este tipo de energía es la alta calidad de la energía que puede producirse por unidad de masa de material utilizado en comparación con cualquier otro tipo de energía conocida por el ser humano, pero sorprende la poca eficiencia del proceso, ya que se desaprovecha entre un 86% y 92% de la energía que se libera.

Energía Química:

La energía química ha sido producida por el Hombre desde prácticamente los comienzos de su existencia, como ejemplo se puede hacer mención a los hombres primitivos que utilizaban la combustión de la madera o del carbón para generar energía térmica. Hoy en día encontramos los sofisticados y complejos motores con los cuales funcionan desde motocicletas hasta aviones e incluso naves que viajan al espacio. Si bien la energía química es generada, la energía en sí es una propiedad inherente a toda la materia. Es decir, toda materia tiene energía almacenada, lo cual se denomina contenido energético, y éste depende de la posición del cuerpo (como la altura a la cual se encuentra) o bien a la naturaleza de las sustancias por las cuales se compone.

 

Al producirse  una energía química, es acompañada por la absorción de energía o bien por un desprendimiento de energía. Por ejemplo, si queremos obtener una reacción química entre metano y oxígeno, al producirse la reacción obtendremos un desprendimiento de energía pues el contenido energético tanto del metano como del oxígeno es mayor al del agua o del dióxido de carbono, que son dos compuestos resultados de la reacción entre metano y oxígeno.

En consecuencia, se puede decir que la energía química es creada, generada o producida a partir de las interacciones entre átomos y moléculas, durante la reacción, se mueven y reorganizan electrones y protones, produciendo así reacción química.

Por otra parte, se puede decir que la energía química no se crea ni se destruye sólo que se transforma.

La energía química la podemos encontrar en procesos naturales como la fotosíntesis ya que, los vegetales utilizan clorofila para separar el agua y convertirla en hidrógeno y oxigeno; luego el hidrógeno combinado con carbono del ambiente, produce carbohidratos, mientras que en la respiración ocurre lo contrario, el oxigeno es utilizado para quemar moléculas de carbohidratos.

Efecto Piezoeléctricidad:

La piezoelectricidad "estrujar o apretar" es un fenómeno que ocurre en determinados cristales que, al ser sometidos a tensiones mecánicas, en su masa adquieren una polarización eléctrica y aparecen una diferencia de potencial y cargas eléctricas en su superficie.

Este fenómeno también ocurre a la inversa: se deforman bajo la acción de fuerzas internas al ser sometidos a un campo eléctrico. El efecto piezoeléctrico es normalmente reversible: al dejar de someter los cristales a un voltaje exterior o campo eléctrico, recuperan su forma.

Los materiales piezoeléctricos son cristales naturales o sintéticos que carecen de centro de simetría. Una compresión o un cizallamiento provocan disociación de los centros de gravedad de las cargas eléctricas, tanto positivas como negativas. Como consecuencia, en la masa aparecen dipolos elementales y, por influencia, en las superficies enfrentadas surgen cargas de signo opuesto.

Panel Fotovoltaico:

Los paneles o módulos fotovoltaicos (llamados comúnmente paneles solares, aunque esta denominación abarca otros dispositivos) están formados por un conjunto de celdas (células fotovoltaicas) que producen electricidad a partir de la luz que incide sobre ellos (energía solar fotovoltaica). El parámetro estandarizado para clasificar su potencia se denomina potencia pico, y se corresponde con la potencia máxima que el módulo puede entregar bajo unas condiciones estandarizadas, que son:

·         Radiación de 1000 W/m²

·         Temperatura de célula de 25 °C (no temperatura ambiente).

Los paneles fotovoltaicos se dividen en:

·         Cristalinas
·         Monocristalinas: se componen de secciones de un único cristal de silicio (Si) (reconocibles por su forma circular u octogonal, donde los 4 lados cortos, si se puede apreciar en la imagen, se aprecia que son curvos, debido a que es una célula circular recortada).

·         Policristalinas: cuando están formadas por pequeñas partículas cristalizadas.

·         Amorfas: cuando el silicio no se ha cristalizado.

Su efectividad es mayor cuanto mayores son los cristales, pero también su peso, grosor y coste. El rendimiento de las primeras puede alcanzar el 20% mientras que el de las últimas puede no llegar al 10%, sin embargo su coste y peso es muy inferior.

El coste de los paneles fotovoltaicos se ha reducido de forma constante desde que se fabricaron las primeras células solares comerciales y su coste medio de generación eléctrica ya es competitivo con las fuentes de energía convencionales en un creciente número de regiones geográficas, alcanzando la paridad de red.