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Ciencias ambientales avanzadas (AP Environmental science)
Curso: Ciencias ambientales avanzadas (AP Environmental science) > Unidad 5
Lección 1: Introducción a los recursos y consumo energéticosRecursos de energía no renovables
Las fuentes de energía no renovable son aquellas que existen en una cantidad fija e implican una transformación de energía que no se puede reemplazar con facilidad.
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Hoy vamos a hablar de los recursos energéticos. Seguramente hoy ya hiciste algo que
involucró el uso de recursos energéticos. Incluso desde el momento en que te despertaste. Por mi parte, mis días siempre comienzan
con la preparación de té. Y al prepararlo utilizo energía en cada paso de este proceso: mi auto utiliza gasolina cuando conduzco hasta
la tienda de comestibles para comprar el té, mi estufa utiliza gas natural cuando hiervo
el agua y después, el agua caliente con la que lavo mi taza proviene del calentador que
utiliza electricidad procedente del carbón. Es decir, constantemente utilizamos
energía en nuestra vida cotidiana. Ya que la primera ley de la termodinámica dice
que "la energía no se crea ni destruye". Entonces, ¿de dónde proviene toda esta energía?
Y, sobre todo, ¿tendremos suficiente? Cuando hablamos de recursos energéticos,
podríamos dividirlos en dos grupos, energías renovables y energías no renovables. Siempre logro recordar cuáles son los recursos
renovables porque el prefijo re- significa repetición, otra vez, y la raíz nova (nuevo)
se refiere al origen de la fuente de energía. Por lo tanto, las fuentes de energía renovables
son las que podemos utilizar una y otra vez, y que se recuperan rápidamente
mediante procesos naturales. Las fuentes de energía renovables son la
luz solar, el viento, el agua en movimiento, la biomasa de las plantas de crecimiento
rápido y el calor geotérmico de la tierra. La vida útil de los recursos renovables parece
un círculo. Podemos utilizarlos (utilizarlos) y luego utilizarlos de nuevo sin
preocuparnos de que se agoten. En cambio, las fuentes de energía no
renovables son fuentes que existen en una cantidad determinada y que
no pueden sustituirse fácilmente. Estas fuentes de energía deben extraerse de
la Tierra e incluyen cosas como el combustible nuclear y los combustibles fósiles, que son cosas
como el carbón, el petróleo y el gas natural. Los combustibles fósiles se formaron en el pasado
geológico a partir de los restos de organismos antiguos, plantas y animales que murieron
hace millones de años, quedaron enterrados en el suelo, se descompusieron parcialmente
y fueron expuestos a mucho calor y presión. Este calor y esta presión reordenaron
químicamente la energía contenida en los cuerpos y la convirtieron en los
combustibles fósiles que utilizamos hoy. Como tardan tanto en formarse, ahora mismo tenemos una cantidad finita
de recursos no renovables en la tierra. La vida útil de los combustibles fósiles
es un ciclo roto, un boleto solo de ida. Primero se encuentra (encontrar)
el combustible fósil y luego hay que extraerlo (extraer). La extracción
de combustibles fósiles puede implicar procesos mineros destructivos que pueden
contaminar los hábitats circundantes. A continuación, hay que transportarlo
(transportar) hasta el lugar donde se va a utilizar. Y utilizar los
combustibles fósiles significa quemarlos, lo que libera gases de efecto invernadero
y otros contaminantes a la atmósfera. Además, se necesita energía para
refinar y procesar algunos tipos de combustibles fósiles para que
sean más útiles para nosotros, como convertir el petróleo crudo en
gasolina, diésel y combustible para aviones. Y la quema de los combustibles fósiles transforma esa energía en una forma de energía menos
organizada, como el calor y las cenizas. No todos los combustibles fósiles son
iguales. Y esto se debe a que diferentes tipos de materia orgánica se calentaron
y se comprimieron de diferentes maneras, creando así diferentes tipos
de combustibles fósiles. Uno de estos tipos de combustibles
fósiles es el petróleo. La palabra petróleo viene de la palabra latina
para roca, petra, y la palabra latina para aceite, oleum. Esto tiene sentido porque es una
sustancia aceitosa que se encuentra en depósitos, atrapada entre las rocas. El ser humano
utiliza el petróleo desde hace mucho tiempo. Las primeras civilizaciones lo encontraron
burbujeando en pozos naturales a nivel del suelo. El petróleo que vieron salir
directamente de la tierra se llama petróleo crudo o simplemente crudo, lo que
significa que está sin refinar y sin procesar. El petróleo crudo era probablemente uno
de los ingredientes del fuego griego, una sustancia incendiaria que los
bizantinos lanzaban contra sus enemigos. Hoy en día el petróleo crudo se
convierte en muchos productos, como la gasolina y el gasóleo para los vehículos, el queroseno para la calefacción y el
asfalto para la construcción de carreteras. También se utiliza para fabricar
plásticos y tejidos sintéticos. Otro tipo de combustible fósil es
el carbón que quemamos sobre todo para generar electricidad, pero que también
puede utilizarse para calentar y cocinar. Es una roca sólida, brillante e inflamable, que se forma sobre todo a partir de los
restos de plantas fosilizadas como el musgo. Durante miles de años, el material vegetal se transforma en un
compuesto rico en carbono llamado turba. Y luego, con algo de presión, se convierte en
carbón blando, que se llama lignito. Y luego, con más presión, se convierte
en carbón bituminoso o graso. Y finalmente se convierte en un
carbón duro llamado hulla o antracita. Cuanto más tiempo se someten
los restos vegetales a presión, mayor es la densidad energética que alcanzan. Así que, si se quema antracita, se obtendrá
mucha más energía que si se quema turba, la quema de carbón libera dióxido
de carbono, dióxido de azufre, óxidos de nitrógeno y otros gases en el aire. Así que el carbón es uno de los
combustibles fósiles más sucios. El combustible fósil de combustión más limpia
es el gas natural, lo que significa que emite una menor cantidad de dióxido de carbono
u otras huellas de carbono en el aire. No hay que confundir el gas natural con el gas licuado de petróleo (GLP), el cual
se obtiene durante los procesos de destilación del petróleo. El gas natural
no pasa por procesos de transformación. Este tipo de gas no es el mismo
que ponemos en nuestros vehículos, ya que este proviene del petróleo. En Estados Unidos, casi todo el gas natural
se utiliza para generar electricidad, calentar los hogares y cocinar alimentos. Muchos hornos, calderas, calentadores de
agua, secadoras y estufas funcionan con gas natural. El gas natural es una mezcla natural de
gases. Está compuesto principalmente por metano, etano, propano y butano.
El gas es incoloro e inodoro. Por este motivo, las compañías de
gas natural suelen añadir un olor a huevo podrido al combustible para que
las fugas sean más fáciles de detectar. Pero, aunque no podamos
ver ni oler el gas natural, el ser humano lleva siglos
detectándolo y utilizándolo. Hay pruebas de que, hace más de 2000 años,
los habitantes de China crearon tuberías de bambú para transportar el gas, de modo
que se pudiera utilizar para hervir el agua salada y separar la sal. Y hoy
en día seguimos utilizando tuberías para transportar el gas por tierra.
Aunque ya no están hechas de bambú. Otro tipo de recurso no renovable es el
combustible nuclear. Las centrales nucleares no queman combustibles fósiles. En su lugar, dividen
el uranio a través de un proceso llamado fisión nuclear. Un solo kilogramo de uranio, puede
producir 24 millones de kilovatios hora de energía; mientras que un kilogramo de carbón,
puede producir 8 kilovatios hora de energía. En otras palabras, la fisión nuclear produce
mucha energía y también produce mucho calor, el cual se utiliza principalmente
para producir electricidad. Además, la energía nuclear es conocida
como una energía limpia porque su única emisión de gases de efecto invernadero
es el vapor de agua, que tiende a salir de la atmósfera más rápidamente que
otros gases de efecto invernadero. Pero el inconveniente es que el combustible
gastado es un residuo radiactivo peligroso y el reciclaje de los residuos
nucleares es peligroso y caro. El petróleo, el carbón, el gas
natural y el combustible nuclear representan el 85% del consumo energético mundial. Pero a medida que nuestra población y
nuestras necesidades energéticas crecen, es cada vez más importante integrar en nuestra
mezcla de energía los recursos renovables: las fuentes que se recuperan
mediante procesos naturales. Voy a preparar un té ahora, pero antes de irme, quiero dejarte algo en lo que pensar.
¿Qué es lo que haces en tu día a día que utiliza energía? ¿Esa energía proviene de
combustibles fósiles? Y si es así, ¿de cuál? Saber cómo se obtiene la energía
que utilizas cotidianamente, te ayudará comprender cómo es la energía que
impulsa a tu comunidad, a tu país y al mundo.