miércoles, 8 de mayo de 2013

UNIDAD 5.- LA ENERGÍA

5.0.- Introducción.

La energía es la fuerza vital de nuestra sociedad. De ella dependen la iluminación de interiores y exteriores, el calentamiento y refrigeración de nuestras casas, el transporte de personas y mercancías, la obtención de alimento y su preparación, el funcionamiento de las fábricas, etc.


5.1.- El problema energético.

Consiste en la reducción de los recursos energeticos, como por ejemplo, el petróleo. La crisis de los combustibles fósiles han hecho mirar a la ciencia, hace tiempo, a otras posibles formas de aprovechamiento y generación de la energía que consumimos. Poco a poco, debido a problemas económicos derivados, han sido los gobiernos y las multinacionales las que han prestado atención a los avances, y poco a poco seremos los ciudadanos los que lo hagamos.

(Fuente: http://paolahermosincmc.blogspot.com.es/p/tema-6-la-crisis-energetica-y-como.html )


5.1.1.- Energía primaria y energía final.

Una fuente de energía primaria es toda forma de energía disponible en la naturaleza antes de ser convertida o transformada. Los tipos de energía primaria posibles son:
- Energía humana y animal. 
- Energía mecánica. 
- Energía química.
- Energía nuclear. 
 - Energía solar.
y energia térmica terrestre.
Consiste pues en la energía contenida en los combustibles crudos y otras formas de energía que constituyen una entrada al sistema. Si no es utilizable directamente, debe ser transformada en una fuente de energía secundaria. En la industria energética se distinguen diferentes etapas: la producción de energía primaria, su almacenamiento y transporte en forma de energía secundaria, y su consumo como energía final.


5.2.- Energía y transporte.


Transporte de la energía en bruto
 Con excepción de la energía solar de uso directo (por ejemplo, para calentar agua en una casa) la energía en bruto recorre miles de kilómetros cargada en buques y ferrocarriles, y debe ser procesada y afinada.
El transporte de crudo entre los yacimientos y las refinerías está a cargo de una flota de unos 4.000 grandes buques y de una red de oleoductos de decenas de millares de kilómetros. Un día cualquiera, unos 5 millones de toneladas de petróleo están en movimiento a lo largo de esta red.
El principal problema del transporte de crudo estriba en su peligrosidad. Se han producido accidentes en oleoductos que han dejado decenas de víctimas. Los vertidos, en tierra o en mar, son otro grave problema. En los últimos treinta años, las costas de Galicia han sufrido tres vertidos catastróficos (Urquiola, Aegean Sea y Prestige).



 Transporte del gas natural desde sus yacimientos
 El gas natural necesita poca transformación para ser utilizado en sus destinos finales de la industria y los hogares. En ocasiones es preciso filtrarlo de impurezas o reducir su grado de humedad. Una vez que está listo, comienza su largo viaje a partir de los yacimientos hasta las grandes estaciones de distribución en el país de destino.
Buena parte del gas es transportado directamente en gasoductos. Otra parte importante se transporta en forma de Gas Natural Licuado (GNL). El gas en bruto se enfría y comprime hasta que pasa al estado líquido. Entonces de carga en grandes buques metaneros, que depositan su carga en estaciones de regasificación (como la de Barcelona, la primera en funcionar). De ahí, el gas natural reconstituído se inyecta en la red fina de distribución.
 Transporte del carbón
 Los bajos precios del carbón en las explotaciones a cielo abierto y la exigencia de quemar combustibles bajos en azufre en las centrales térmicas han impulsado el comercio mundial de carbón desde países lejanos. El transporte de larga distancia puede ser rentable, pero en términos de eficiencia ambiental es un desastre.
El carbón requiere poca transformación para su transporte como energía primaria. Las principales operaciones son el cribado, para extraer cuerpos extraños y obtener una calidad uniforme, y el lavado, para eliminar impurezas.
Refinado y transporte de combustible nuclear
 A diferencia del petróleo, el gas o el carbón, el combustible nuclear necesita un complejo proceso de elaboración antes de poder ser transportado (con enormes precauciones) para su uso como energía primaria.
l trayecto del combustible nuclear entre la mina de uranio y el reactor es un proceso estrechamente controlado por los gobiernos y por organizaciones internacionales, la principal de las cuales es la OIEA (Organización Internacional de Energía Atómica).
El mineral de uranio triturado es transformado para obtener uranio enriquecido en el isótopo radiactivo U235 . El subproducto que queda atrás (uranio empobrecido) se utiliza para fabricar munición de guerra, ya que su enorme densidad le da un alto poder de penetración.
Las pastillas de uranio  enriquecido comienzan su viaje  hacia las centrales nucleares rodeadas de excepcionales medidas de seguridad, para evitar  un accidente radiactivo. Además, cada gramo de material fisible es controlado, para evitar su uso por parte de grupos terroristas o de gobiernos no autorizados para usar la energía nuclear.

5.3.- Producción de energía eléctrica. Tipos de centrales.

La generación de energía eléctrica consiste en transformar alguna clase de energía química, mecánica, térmica o luminosa, entre otras, en energía eléctrica. Para la generación industrial se recurre a instalaciones denominadas centrales eléctricas, que ejecutan alguna de las transformaciones citadas. Estas constituyen el primer escalón local sistema de suministro eléctrico.
La generación eléctrica se realiza, básicamente, mediante un generador; si bien estos no difieren entre sí en cuanto a su principio de funcionamiento, varían en función a la forma en que se accionan. Explicado de otro modo, difiere en qué fuente de energía primaria utiliza para convertir la energía contenida en ella, en energía eléctrica.
Dependiendo de la fuente primaria de energía utilizada, las centrales generadoras se clasifican en termoeléctricas (de carbón, petróleo, gas, nucleares y solares termoeléctricas), hidroeléctricas (aprovechando las corrientes de los ríos o del mar: mareomotrices), eólicas y solares fotovoltaicas. La mayor parte de la energía eléctrica generada a nivel mundial proviene de los dos primeros tipos de centrales reseñados. Todas estas centrales, excepto las fotovoltaicas, tienen en común el elemento generador, constituido por un alternador de corriente, movido mediante una turbina que será distinta dependiendo del tipo de energía primaria utilizada.

  • Centrales termoeléctricas
Una central termoeléctrica es una instalación empleada para la generación de energía eléctrica a partir de calor. Este calor puede obtenerse tanto de combustibles fósiles (petróleo, gas natural o carbón) como de la fisión nuclear del uranio u otro combustible nuclear o del sol como las solares termoeléctricas. Las centrales que en el futuro utilicen la fusión también serán centrales termoeléctricas.
En su forma más clásica, las centrales termoeléctricas consisten en una caldera en la que se quema el combustible para generar calor que se transfiere a unos tubos por donde circula agua, la cual se evapora. El vapor obtenido, a alta presión y temperatura, se expande a continuación en una turbina de vapor, cuyo movimiento impulsa un alternador que genera la electricidad. Luego el vapor es enfriado en un Condensador donde circula por tubos agua fría de un caudal abierto de un río o por torre de refrigeración.
En las centrales termoeléctricas denominadas de ciclo combinado se usan los gases de la combustión del gas natural para mover una turbina de gas.

  • Centrales hidroeléctricas
Una central hidroeléctrica es aquella que se utiliza para la generación de energía eléctrica mediante el aprovechamiento de la energía potencial del agua embalsada en una presa situada a más alto nivel que la central. El agua se lleva por una tubería de descarga a la sala de máquinas de la central, donde mediante enormes turbinas hidráulicas se produce la electricidad en alternadores. Las dos características principales de una central hidroeléctrica, desde el punto de vista de su capacidad de generación de electricidad son:
La potencia, que es función del desnivel existente entre el nivel medio del embalse y el nivel medio de las aguas debajo de la central, y del caudal máximo turbinable, además de las características de la turbina y del generador.
La energía garantizada en un lapso determinado, generalmente un año, que está en función del volumen útil del embalse, de la pluviometría anual y de la potencia instalada.

  • Centrales eólicas
La energía eólica se obtiene mediante el movimiento del aire, es decir, de la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire o de las vibraciones que el dicho viento produce. Los molinos de viento se han usado desde hace muchos siglos para moler el grano, bombear agua u otras tareas que requieren una energía. En la actualidad se usan aerogeneradores para generar electricidad, especialmente en áreas expuestas a vientos frecuentes, como zonas costeras, alturas montañosas o islas. La energía del viento está relacionada con el movimiento de las masas de aire que se desplazan de áreas de alta presión atmosférica hacia áreas adyacentes de baja presión, con velocidades proporcionales al gradiente de presión.

  • Centrales fotovoltaicas
Se denomina energía solar fotovoltaica a la obtención de energía eléctrica a través de paneles fotovoltaicos. Los paneles, módulos o colectores fotovoltaicos están formados por dispositivos semiconductores tipo diodo que, al recibir radiación solar, se excitan y provocan saltos electrónicos, generando una pequeña diferencia de potencial en sus extremos. El acoplamiento en serie de varios de estos fotodiodos permite la obtención de voltajes mayores en configuraciones muy sencillas y aptas para alimentar pequeños dispositivos electrónicos. A mayor escala, la corriente eléctrica continua que proporcionan los paneles fotovoltaicos se puede transformar en corriente alterna e inyectar en la red eléctrica.


5.3.1.- Centrales de combustibles fósiles.

En una central térmica alimentada con combustibles fósiles (carbones, derivados líquidos del petróleo o gas natural), el proceso de combustión (reacción química de ciertos componentes con el oxígeno del aire) se realiza en la caldera, donde la energía interna de las materias primas se libera generando calor.
La mayor parte de las centrales eléctricas utiliza el calor para producir vapor de agua a alta temperatura y presión; éste hace girar una turbina de vapor que, a su vez, mueve el generador eléctrico (alternador).
En resumen, la energía interna de los combustibles se libera en forma de calor para producir un movimiento de turbinas que genera corriente eléctrica.
Cuando son combustibles gaseosos (y en algunos casos también con los líquidos), los gases de combustión accionan directamente las turbinas (turbina de gas).
La tendencia hoy es la generación asociada de turbinas de gas y de vapor (producido a partir de los gases calientes de escape), con lo que se alcanzan rendimientos de producción eléctrica más elevados que con los ciclos convencionales.
Un último sistema, aplicado en instalaciones de baja potencia, es el empleo de motores diesel para mover directamente el generador eléctrico. Todas ellas producen emisiones de CO2.


5.3.2.- Centrales nucleares.


Una central nuclear es una central termoeléctrica en la que actúa como caldera un reactor nuclear. La energía térmica se origina por las reacciones nucleares de fisión en el combustible nuclear formado por un compuesto de uranio.   El combustible nuclear se encuentra en el interior de una vasija herméticamente cerrada, junto con un sistema de control de la reacción nuclear y un fluido refrigerante, constituyendo lo que se llama un reactor nuclear. El calor generado en el combustible del reactor y transmitido después a un refrigerante se emplea para producir vapor de agua, que acciona el conjunto turbina-alternador, generando la energía eléctrica.
PRINCIPALES TIPOS DE REACTORES NUCLEARES


Los diferentes tipos de reactores nucleares se diferencian y se clasifican por la tecnología aplicada y por los siguientes criterios: 


  •          Combustible utilizado (diferentes tipos de uranio).
  •           Refrigerante.
  •           Moderador. Se diferencian en reactores rápidos (sin moderador) y reactores térmicos (agua ligera, pesada o grafito).



Dependiendo de cómo se combinen estos factores se obtiene:
Reactor de agua a presión (PWR, Presurized Water Reactor)
Son las más utilizadas del mundo. Disponen de un reactor térmico, moderado y refrigerado por agua, y utilizan como combustible UO2.
Este tipo de centrales tienen dos circuitos de refrigeración completamente aislados entre sí denominados primario y secundario.
El agua del circuito primario pasa por el interior de los tubos en forma de U del generador de vapor. Dentro de este generador de vapor circula agua de refrigeración del circuito secundario, de forma que nunca se mezcla con el agua del primario.
El agua del circuito secundario absorbe el calor del agua del circuito primario y se convierte en vapor. Éste se hace incidir sobre los álabes de una turbina, la cual al girar mueve un alternador que produce energía eléctrica.
Además existe un tercer circuito de refrigeración exterior que es el único cuya agua tiene contacto con el medio ambiente circundante.
Reactores de agua en ebullición (BWR, Boiling Water Reactor)

Como en el caso de los reactores PWR, también utilizan el agua como refrigerante y moderador y el dióxido de uranio como combustible.
Se diferencian de los anteriores en que el generador de vapor se encuentra incorporado al reactor de forma que el agua refrigerante se convierte en el vapor que mueve la turbina. Por tanto sólo dispone de un circuito de refrigeración.
Reactores refrigerados por gas

Los reactores de alta temperatura refrigerados por gas (HTGR) se vienen desarrollando desde hace mucho tiempo, y aunque ya se han construido varias centrales prototipo o de demostración, no se ha logrado tener pleno éxito en su explotación. El HTGR es básicamente un reactor moderado por grafito con un gas (helio) como refrigerante. El gas He inerte y el diseño especial del combustible hacen posible su funcionamiento a temperaturas considerablemente superiores a las de los reactores refrigerados por agua, lo que permite, a su vez, producir a una temperatura (y presión) mucho más alta el vapor destinado a los generadores convencionales accionados por turbina de vapor, lográndose así una mejora considerable de la térmica de la central, o producir calor industrial en régimen de alta temperatura para aplicaciones especiales.
Los futuros trabajos de desarrollo de los HTGR se centrarán en los estudios para mejorar el comportamiento y prolongar la vida útil de las centrales. Con respecto a lo primero, actualmente se realizan considerables esfuerzos en relación con el denominado ciclo de turbina de gas, en el que el gas en régimen de alta temperatura pasa directamente a una turbina de gas, lo que permite obtener una eficiencia térmica muy elevada y prever costos energéticos reducidos, así como en lo que atañe a la producción de calor industrial en régimen de muy alta temperatura.
Reactores rápidos

Los reactores rápidos utilizan neutrones rápidos en apoyo del proceso de fisión, contrariamente a los reactores refrigerados por agua y por gas, los cuales utilizan neutrones térmicos . Los reactores rápidos se conocen también generalmente como reproductores, ya que producen combustible, además de consumirlo. La reproducción de plutonio permite a los reactores rápidos extraer 60 veces más energía del uranio que los reactores térmicos por lo que podrían resultar económicos y ventajosos para los países que no disponen de abundantes recursos de uranio. El mayor despliegue de la energía nucleoeléctrica en los decenios venideros conducirá probablemente a un agotamiento de los recursos de uranio, y puede que en la primera mitad del próximo siglo sea necesario recurrir a los reactores reproductores para producir material fisionable.
En el espectro de neutrones rápidos presentes en tales reacciones, todos los elementos transuránicos se vuelven fisionables, por lo que los reactores rápidos podrían contribuir igualmente al quemado del plutonio procedente de la explotación de otros tipos de reactores y del desmantelamiento de las armas nucleares, así como a la disminución del inventario total de transuránicos dentro del macrosistema , transmutándolos en energía y productos de fisión; la reelaboración y el reciclado del combustible en los reactores rápidos permitiría el quemado de los radisótopos transuránicos de período muy largo, reduciendo considerablemente el tiempo de aislamiento requerido en el caso de los desechos de actividad alta.
Los reactores rápidos están refrigerados normalmente por metal líquido (sodio), por lo que se denominan reactores rápidos refrigerados por metal líquido (LMFR). Se han diseñado, construido y explotado con éxito centrales LMFR, tales como el BN-600 en Rusia, el Superphénix de 1200 MWe en Francia, y el Monju de 280 MWe en el Japón.
Central con reactor de agua pesada.

Este modelo prácticamente no se utiliza, fue desarrollado en Canadá y utiliza el uranio natural como combustible y como moderador, agua pesada. Como refrigerante se emplea agua pesada a presión, en el circuito primario y agua ligera en el circuito secundario.
Central con receptores de seguridad pasiva.
Se encuentran en fase de desarrollo. Consisten en accionar los sistemas de seguridad por medios pasivos, basados en medios o principios físicos naturales como la gravedad, convención, etc. Con ello se evita cualquier error.


5.3.3.- Centrales de energías renovables.


Las energías renovables son aquellas que se producen de forma continua y son inagotables a escala humana:  solar, eólica, hidráulica, biomasa y geotérmica.
Son fuentes de abastecimiento que respetan el medio ambiente. Lo que no significa que no ocasionen efectos negativos sobre el entorno, pero éstos son infinitamente menores si los comparamos con los impactos ambientales de las energías convencionales (combustibles fósiles: petróleo, gas y carbón; energía nuclear, etc.) y además son casi siempre reversibles.
Energía solar

La energía solar es una fuente de vida y origen de la mayoría de las demás formas de energía en la Tierra. Cada año la radiación solar aporta a la Tierra la energía equivalente a varios miles de veces la cantidad de energía que consume la humanidad. Recogiendo de forma adecuada la radiación solar, esta puede transformarse en otras formas de energía como energía térmica o energía eléctrica utilizando paneles solares.
Mediante colectores solares, la energía solar puede transformarse en energía térmica, y utilizando paneles fotovoltaicos la energía luminosa puede transformarse en energía eléctrica. Ambos procesos nada tienen que ver entre sí en cuanto a su tecnología. Así mismo, en las centrales térmicas solares se utiliza la energía térmica de los colectores solares para generar electricidad.
Se distinguen dos componentes en la radiación solar: la radiación directa y la radiación difusa. La radiación directa es la que llega directamente del foco solar, sin reflexiones o refracciones intermedias. La difusa es la emitida por la bóveda celeste diurna gracias a los múltiples fenómenos de reflexión y refracción solar en la atmósfera, en las nubes, y el resto de elementos atmosféricos y terrestres. La radiación directa puede reflejarse y concentrarse para su utilización, mientras que no es posible concentrar la luz difusa que proviene de todas direcciones. Sin embargo, tanto la radiación directa como la radiación difusa son aprovechables.
Se puede diferenciar entre receptores activos y pasivos en que los primeros utilizan mecanismos para orientar el sistema receptor hacia el Sol -llamados seguidores- y captar mejor la radiación directa.
Una importante ventaja de la energía solar es que permite la generación de energía en el mismo lugar de consumo mediante la integración arquitectónica. Así, podemos dar lugar a sistemas de generación distribuida en los que se eliminen casi por completo las pérdidas relacionadas con el transporte -que en la actualidad suponen aproximadamente el 40% del total- y la dependencia energética.
Las diferentes tecnologías fotovoltaicas se adaptan para sacar el máximo rendimiento posible de la energía que recibimos del sol. De esta forma por ejemplo los sistemas de concentración solar fotovoltaica (CPV por sus siglas en inglés) utiliza la radiación directa con receptores activos para maximizar la producción de energía y conseguir así un coste menor por kWh producido. 

Energía eólica

La energía eólica es la energía obtenida de la fuerza del viento, es decir, mediante la utilización de la energía cinética generada por las corrientes de aire.Se obtiene a través de unas turbinas eólicas, que son las que convierten la energía cinética del viento en electricidad por medio de aspas o hélices que hacen girar un eje central conectado, a través de una serie engranajes (la transmisión) a un generador eléctrico.
La energía del viento está relacionada con el movimiento de las masas de aire que desplazan de áreas de alta presión atmosférica hacia áreas adyacentes de baja presión, con velocidades proporcionales(gradiente de presión).
El aerogenerador es un generador de corriente eléctrica a partir de la energía cinética del viento, es una energía limpia y también la menos costosa de producir, lo que explica el fuerte entusiasmo por esta tecnología.
Actualmente se utiliza para su transformación en energía eléctrica a través de la instalación de aerogeneradores o turbinas de viento. De entre todas las aplicaciones existentes de la energía eólica, la más extendida, y la que cuenta con un mayor crecimiento es la de los parques eólicos para producción eléctrica. Un parque eólico es la instalación integrada de un conjunto de aerogeneradores interconectados eléctricamente. Los aerogeneradores son los elementos claves de la instalación de los parques eólicos que, básicamente, son la evolución de los tradicionales molinos de viento. Como tales son máquinas rotativas que están formadas por tres aspas, de unos 20-25 metros, unidas a un eje común. El elemento de captación o rotor que está unido a este eje, capta la energía del viento. Mediante el movimiento de las aspas o paletas, accionadas por el viento, activa un generador eléctrico que convierte la energía mecánica de la rotación en energía eléctrica.
Estos aerogeneradores suelen medir unos 40-50 metros dependiendo de la orografía del lugar, pero pueden ser incluso más altos. Este es uno de los grandes problemas que afecta a las poblaciones desde el punto de vista estético.
Como energía renovable que es contribuye minimizar el calentamiento global. Si nos centramos en las ventajas sociales y económicas que nos incumben de una manera mucho más directa son mayores que los beneficios que nos aportan las energías convencionales. El desarrollo de este tipo de energía puede reforzar la competitividad general de la industria y tener efectos positivos y tangibles en el desarrollo regional, la cohesión económica y social, y el empleo.
Los fondos invertidos a escala regional en el desarrollo de las fuentes de energía renovables pueden contribuir a elevar los niveles de vida y de renta de las regiones menos favorecidas o en declive mediante la utilización de recursos locales, generando empleos permanentes a nivel local y creando nuevas oportunidades para la agricultura. Las energías renovables contribuyen de esta forma al desarrollo de las regiones menos favorecidas, cuyos recursos naturales encuentran así una oportunidad. La energía eólica supone una evidente contribución al autoabastecimiento energético.
Energía hidráulica

La energía potencial acumulada en los saltos de agua puede ser transformada en energía eléctrica. Las centrales hidroeléctricas aprovechan la energía de los ríos para poner en funcionamiento unas turbinas que mueven un generador eléctrico. En España se utiliza un 15 % de esta energía para producir electricidad.
Uno de los recursos más importantes cuantitativamente en la estructura de las energías renovables es la procedente de las instalaciones hidroeléctricas; una fuente energética limpia y autóctona pero para la que se necesita construir infraestructuras necesarias que permitan aprovechar el potencial disponible con un coste nulo de combustible. El problema de este tipo de energía es que depende de las condiciones climatológicas.


Biomasa

La formación de biomasa a partir de la energía solar se lleva a cabo por el proceso denominado fotosíntesis vegetal que a su vez es desencadenante de la cadena biológica. Mediante la fotosíntesis las plantas que contienen clorofila, transforman el dióxido de carbono y el agua de productos minerales sin valor energético, en materiales orgánicos con alto contenido energético y a su vez sirven de alimento a otros seres vivos. La biomasa mediante estos procesos almacena a corto plazo la energía solar en forma de carbono. La energía almacenada en el proceso fotosintético puede ser posteriormente transformada en energía térmica, eléctrica o carburantes de origen vegetal, liberando de nuevo el dióxido de carbono almacenado.

Energía geotérmica

La energía geotérmica es aquella energía que puede ser obtenida por el hombre mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra.
Parte del calor interno de la Tierra (5.000 °C) llega a la corteza terrestre. En algunas zonas del planeta, cerca de la superficie, las aguas subterráneas pueden alcanzar temperaturas de ebullición, y, por tanto, servir para accionar turbinas eléctricas o para calentar.
El calor del interior de la Tierra se debe a varios factores, entre los que destacan el gradiente geotérmico y el calor radiogénico.






5.4.- Ventajas y desventajas de los distintos tipos de energías.

En la siguiente tabla se muestran las ventajas y desventajas de los principales tipos de energías, junto con algún dato destacable sobre cada una de ellas:




5.5.- Hacia un modelo energético sostenible.


La única solución frente al problema del cambio climático y la emisión de todos estos gases tóxicos a la atmósfera es la transformación del modelo energético actual en uno más sostenible y respetuoso con el medio ambiente. En este vídeo puede ver un modelo propuesto por Greenpeace.

Los criterios para construir un modelo energético sostenible serían:


  • El ahorro y la eficiencia energética.
Una adecuada gestión de la demanda energética debe fundamentarse en la reducción del consumo energético actual, basado en el uso de combustibles fósiles, y en la mejora de la eficiencia energética, especialmente en el sector doméstico.
La eficiencia energética se refiere a la cantidad de energía primaria y final consumida por unidad de producto o servicio domestico o nacional. El uso racional y eficiente de los recursos energéticos permite producir un producto o dar un servicio consumiendo menos energía y generando niveles inferiores de contaminación.



  • Utilización de energías renovables frente a las fósiles.
Promoción de las energías limpias y renovables en sustitución de las energías fósiles que contaminan y esquilman los recursos naturales. Las ventajas ambientales, estratégicas y socioeconómicas del uso de las energías renovables frente a las energías fósiles son las siguientes:

- Ambientales : No producen emisiones de CO2 y otros gases contaminantes a la atmósfera, con lo que evitan el incremento del efecto invernadero y el cambio climático. No generan residuos de difícil tratamiento, como los residuos peligrosos o nucleares. No dependen de combustibles finitos, son renovables y no se agotan.
 - Estratégicas: Son autóctonas, mientras que los combustibles fósiles se encuentran concentrados en un número determinado de países. Evitan la dependencia exterior aumentando la seguridad de suministro. Mientras que los combustibles fósiles aumentan las importaciones energéticas.
 - Socioeconómicas: Crean cinco veces más puestos de trabajo que las convencionales. Sin embargo las tradicionales crean menos empleos respecto a su volumen de negocio. Contribuyen al equilibrio interterritorial ya que pueden instalarse en zonas rurales. Permiten a España desarrollar tecnologías propias. Las energías tradicionales utilizan en su gran mayoría tecnología importada.


(Fuente: http://www.ecologistasenaccion.org/article4449.html )



Ejemplo de gráfica de consumo eléctrico.


miércoles, 20 de marzo de 2013

UNIDAD 4.- EL CAMBIO CLIMÁTICO


4.0.- Introducción 

Se denomina cambio climático a la modificación del clima con respecto al historial climático a una escala global o regional. Tales cambios se producen a muy diversas escalas de tiempo y sobre todos los parámetros meteorológicos: temperatura, presión atmosférica, precipitaciones, nubosidad, etc. Se produce tanto por causas naturales como antropogénicas (efectos producidos por las actividades humanas en el clima de la Tierra).
 El término suele usarse de forma poco apropiada, para hacer referencia tan sólo a los cambios climáticos que suceden en el presente, utilizándolo como sinónimo de calentamiento global.

4.1.- Ciclos térmicos en la Tierra.

 Entre otras teorías de los orígenes del cambio climatológico, tenemos la que indica que la Tierra experimentó un calentamiento durante el Jurásico inferior con elevaciones medias de temperatura que llegaron a los 5 ºC, Ciertas investigaciones indican que esto fue la causa de que se acelerase la erosión de las rocas hasta en un 400%, un proceso en el que tardaron 150.000 años en volver los valores de CO2 a niveles normales.



4.2.- ¿Qué significa el cambio climático?


Se llama cambio climático a la variación global del clima de la Tierra. Es debido a causas naturales y también a la acción del hombre y se producen a muy diversas escalas de tiempo y sobre todos los parámetros climáticos: temperatura, precipitaciones, nubosidad, etc.







4.3.- Evidencias del cambio climático.


La principal evidencia es el aumento de la temperatura promedio de la atmósfera terrestre. Sin embargo, existen evidencias relacionadas con el nivel del mar, las capas de hielo en las zonas del ártico, la frecuencia e intensidad de los fenómenos meteorológicos y algunos cambios en los ecosistemas.
I. El aumento de la temperatura promedio de la atmósfera terrestre
Está demostrado por el análisis realizado a muestras de capas de hielo profundas, a fósiles de troncos de árboles y de los registros de temperatura que se tienen de hace más de un siglo.
II. Aumento reciente de los acontecimientos atmosféricos extremos 
Las lluvias y tormentas más intensas y las sequías prolongadas que se presentan en la actualidad son ya parte de la evidencia de que el cambio climático está ocurriendo.
III. La disminución de la extensión del hielo y de las capas de nieve
Otras evidencias del cambio climático son la disminución en la extensión del hielo y de la capa de nieve sobre la superficie terrestre. La temperatura promedio del ártico, en el aire que corre cerca de la superficie del suelo, ha aumentado; en los últimos treinta años la extensión de la capa de hielo que flota sobre la superficie del mar


4.4.- El efecto invernadero.


4.4.1.- La atmósfera de la Tierra. Composición.

 La atmósfera terrestre es la parte gaseosa de la Tierra, siendo por esto la capa más externa y menos densa del planeta. Está constituida por varios gases que varían en cantidad según la presión a diversas alturas. Esta mezcla de gases que forma la atmósfera recibe genéricamente el nombre de aire. El 75% de masa atmosférica se encuentra en los primeros 11 km de altura, desde la superficie del mar.
 Los principales elementos que la componen son el oxígeno (21%) y el nitrógeno (78%). La atmósfera protege la vida sobre la Tierra absorbiendo gran parte de la radiación solar ultravioleta en la capa de ozono. Además, actúa como escudo protector contra los meteoritos, los cuales se trituran en polvo a causa de la fricción que sufren al hacer contacto con el aire.




4.4.2.- El efecto invernadero. 


Se denomina efecto invernadero al fenómeno por el cual determinados gases, que son componentes de la atmósfera planetaria, retienen parte de la energía que el suelo emite por haber sido calentado por la radiación solar. Afecta a todos los cuerpos planetarios dotados de atmósfera. De acuerdo con la mayoría de la comunidad científica, el efecto invernadero se está viendo acentuado en la Tierra por la emisión de ciertos gases, como el dióxido de carbono y el metano, debido a la actividad humana.
Este fenómeno evita que la energía solar recibida constantemente por la Tierra vuelva inmediatamente al espacio, produciendo a escala mundial un efecto similar al observado en un invernadero.



4.4.3.- Aumento de los gases del efecto invernadero. 


Los más importantes están presentes en la atmósfera de manera natural, aunque su concentración puede verse modificada por la actividad humana
“El aumento de las cantidades de los gases de efecto invernadero que tienen larga vida en nuestra atmósfera indican que el cambio climático es un asunto con el que la sociedad va a tener que tratar durante mucho tiempo”


4.5.- Los climas del pasado. 


El clima de la Tierra ha estado cambiando durante miles de millones de años. Se ha calentado y enfriado muchas veces, inclusive antes de la existencia de los humanos.
Hace miles y miles de millones de años no había personas que pudieran describir cómo era el clima, pero la Tierra mantuvo registros de climas pasados de diferentes formas.
 Los sedimentos y los fósiles depositados hace millones de años, dieron un registro de los medio ambientes antigüos. Las delgadas capas de barro y de arena que se formaron en el fondo de los lagos registran los cambios estacionales. Las burbujas de aire antigüo atrapadas dentro de hielo glaciar, registran las características de la atmósfera.
 Los anillos de los árboles muestran cómo era el clima durante cada uno de los años de vida del árbol. Cada año que pasa el árbol forma un nuevo anillo, haciendo que el tronco sea cada vez más grueso. El grosor de un anillo depende de cómo era el clima durante el año en que se formó.

4.5.1.- Causas del cambio de clima.

El aumento mundial de la demanda y del consumo energético, así como de la actividad industrial, los transportes, la deforestación y la agricultura, han desembocado en un incremento de las emisiones a la atmósfera de CO2 y metano, los principales gases de efecto invernadero causantes del cambio climático.

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4.6.- ¿A dónde nos lleva el cambio climático?

Para hacer proyecciones, pronósticos en situaciones complejas se utilizan modelos. El modelo se puede utilizar para predecir qué ocurrirá si se incrementa, por ejemplo, el contenido de CO2 de la atmósfera.

Para valorar la fiabilidad de un modelo, se introducen datos del pasado y se comprueba si se predice con suficiente acierto la situación actual y, por tanto, conocida. Si es así, el modelo se considera validado.


4.6.1.- Los modelos climáticos. Previsiones.
  • La temperatura media global de la Tierra se habrá incrementado a finales del siglo XXI entre 1,4 y 6ºC.
  • El nivel del mar al final del siglo estará entre 20 y 80 cm por encima del actual. Muchas zonas costeras quedarán inundadas.
  • Los fenómenos meteorológicos extremos se acentuarán. Serán más frecuentes e intensos los huracanes, las sequías, las inundaciones y las olas de calor.
  • Efectos ambientales: pérdida de biodiversidad, alteración de los ritmos estacionales de las especies, desaparición de humedales y otros ecosistemas especialmente vulnerables.
  • Efectos en la salud, especialmente en países no desarollados. Enfermedades tropicales, como el paludismo, podrían extenderse a zonas que ahora tienen climas templados.
Un impacto desigual
  • No todos los lugares son igualmente vulnerables a un determinado cambio. Por ejemplo, el incremento del nivel del mar afectará más a las zonas costeras, a sus ciudades y a sus ecosistemas.
  • No en todos los lugares los cambios serán de la misma magnitud. Aunque se prevé un aumento de las precipitaciones a escala planetaria, su reparto será muy desigual, de manera que en algunos lugares, como el área mediterránea, disminuirán las lluvias.

4.7.- ¿Qué podemos hacer para luchar contra el cambio climático?
  1. Aprovecha la luz natural y usa bombillas de bajo consumo.
  2. Utiliza el transporte público o la bicicleta y coge el coche lo menos posible.
  3. Renueva los viejos electrodomésticos por los de clase A, que son los que consumen menos energía.
  4. Regula la temperatura del agua caliente y los equipos de climatización. Las temperaturas ideales son entre 19 y 21ºC para calefacción; 25ºC para el aire acondicionado y 35ºC para el agua caliente de la ducha. Cada grado de más incrementa el consumo de energía en un 7%.
  5. Desconecta los aparatos eléctricos que no uses o que estén en espera o stand-by.
  6. Reduce el consumo de agua: instala inodoros de doble descarga, grifos con regulación del caudal...
  7. Instala energías renovables: placas solares térmicas y fotovoltaicas.
  8. Aísla térmicamente la vivienda con mejores ventanas con carpintería con rotura de puente térmico, caja de persiana aislada y con torno.
  9. Separa en cubos los residuos: orgánicos, vidrio, papel y cartón, plásticos y resto.
  10.  Convence a otras personas a que sigan tu ejemplo. 

www.larioja.org

BIBLIOGRAFÍA:

es.wikipedia.org/wiki/Cambio_climático
www.cambioclimaticoglobal.com
www.greenpeace.org
www.magrama.gob.es/es/cambio-climatico



Ejercicio de la noticia de prensa:



Mi opinión:

Me parece una barbaridad que los niveles de dióxido de carbono estén tan altos, yo creo que si todas las personas del mundo contibuyesen en algo no llegarían hasta estos extremos y el planeta estaría muchísimo más limpio.


lunes, 25 de febrero de 2013

3.7.- Salud y calidad de vida






3.7.1.- Las enfermedades cardiovasculares


El término enfermedades cardiovasculares es usado para referirse a todo tipo de enfermedades relacionadas con el corazón o los vasos sanguíneos, (arterias y venas). Este término describe cualquier enfermedad que afecte al sistema cardiovascular (usado en MeSH), es utilizado comúnmente para referirse a aquellos relacionados con la arteroesclerosis (enfermedades en las arterias). Estas condiciones tienen causas, mecanismos, y tratamiento similares.

Tipos de enfermedad cardiovasculares

- Cardiopatía coronaria: Es una enfermedad que afecta a los vasos sanguíneos que irrigan el músculo cardíaco o miocardio.
- Cardiopatía reumática: Son lesiones del miocardio y de las válvulas cardíacas originadas por la fiebre reumática (enfermedad causada por una bacteria llamada estreptococo)
- Cardiopatías congénitas: Son malformaciones en el corazón presentes desde el nacimiento.
- Enfermedades cerebrovasculares: Enfermedades que afectan a los vasos sanguíneos que irrigan el cerebro.
- Arteriopatías periféricas: Es una enfermedad de los vasos sanguíneos que irrigan los miembros superiores e inferiores.
 - Trombosis venosas profundas y embolias pulmonares: Se producen coágulos de sangre (trombos) en las venas de las piernas, los cuales pueden desprenderse y tapar los vasos del corazón y pulmones.

Los factores de riesgo más importantes para padecer estas enfermedades son los siguientes:
1.       EL TABACO: El riesgo de infarto de miocardio de los fumadores es más del doble que el de los no fumadores. El humo del tabaco es el principal factor de riesgo para la muerte súbita de origen cardiaco y los fumadores tienen de dos a cuatro veces más riesgo que los no fumadores. El riesgo cardiovascular disminuye rápidamente al dejar de fumar. El tabaquismo es más frecuente en las mujeres ( y los hombres) de menores niveles socio-económicos, aunque en muchas sociedades, las mujeres de alto nivel social son las que primero empiezan a fumar y también las primeras que dejan de hacerlo. La exposición constante al humo de los fumadores (tabaquismo pasivo) también aumenta el riesgo de cardiopatía entre los no fumadores.
2.       EL COLESTEROL ELEVADO:  El nivel de colesterol es uno de los factores de riesgo mas importantes. A medida que aumenta el nivel de colesterol en sangre, aumenta el riesgo de cardiopatía coronaria. El nivel de colesterol de una persona depende de la edad, el sexo, la herencia y la alimentación. El nivel de colesterol al nacer es muy bajo, entre los 70 y 80 mg/dl y va aumentando con la edad sobre todo a partir de la pubertad, hasta sitúarse a los 40 años, alrededor de los 210-220 mg/dl, dependiendo del entorno cultural. El colesterol es necesario para la síntesis de hormonas, especialmente las hormonas sexuales. Junto con otros tipos de grasas o lípidos como los triglicéridos, son una parte esencial de las membranas celulares.
3.       LA DIABETES: La presencia de diabetes es un factor de riesgo y una enfermedad tan poderosas que anula la protección cardiovascular de la que gozan las mujeres premenopáusicas frente a los hombres, aún cuando los niveles de glucemia estén bajo control. Alrededor de dos tercios de las personas diabéticas mueren de alguna enfermedad cardiovascular.
4.       LA OBESIDAD: El exceso de peso y la obesidad es un factor que predispone de forma importante a las EECCVV y para la diabetes del adulto. Una persona se considera obesa si su peso (kilogramos) dividido por el cuadrado de su talla (metros cuadrados) supera 30 y con sobrepeso si supera 25kg/m2. A este número se le llama índice de masa corporal. El lugar del cuerpo donde se acumula la grasa tiene importancia ya que la grasa alrededor de la cintura o grasa abdominal tiene mayor riesgo que la grasa que se acumula en las caderas. La obesidad se asocia a menudo con  el aumento de la presión arterial que junto con las alteraciones del metabolismo de las grasas constituye el llamado síndrome metabólico.
5.       HIPERTENSIÓN ARTERIAL:  La presión arterial aumenta con la edad en ambos sexos. La presión arterial alta aumenta el esfuerzo del corazón, acelera el proceso de endurecimiento de las arterias y aumenta el riesgo de sufrir un infarto agudo de miocardio, un ictus y una insuficiencia cardíaca  y una insuficiencia renal.  Cuando la hipertensión coexiste con otros factores de riesgo, la probabilidad de infarto o ictus aumentan muchas veces.
6.       SEDENTARISMO: La actividad física, moderada o vigorosa, ayuda a prevenir las EECCVV y la obesidad. Cuanto más vigorosa la actividad, mayor el beneficio. Sin embargo, aún las actividades de intensidad moderada ayudan si se realizan de forma habitual y a largo plazo. El ejercicio puede ayudar a controlar el colesterol, la diabetes y la obesidad, así como a reducir la presión arterial en algunas personas.
7.       ALCOHOL: El riesgo de cardiopatía isquémica en las personas que beben cantidades moderadas de alcohol es menor que el de los que no beben alcohol. Se considera una cantidad moderada de alcohol, una bebida al día para las mujeres y dos al día para los hombres. Las mujeres metabolizan el alcohol más lentamente que los hombres.
8.       ESTRÉS Y OTROS FACTORES PSICOSOCIALES.
9.       ANTECEDENTES FAMILIARES.

En la práctica, las enfermedades cardiovasculares son tratadas por cardiólogos, cirujanos torácicos, cirujanos vasculares, neurólogos, y radiólogos de intervención, dependiendo del sistema del órgano tratado. Existe un considerable enlace entre estas especialidades, y es común para ciertos procesos que estén diferentes especialistas en el mismo hospital.


3.7.2.- Factores de riesgo.


En epidemiología, disciplina científica que estudia la distribución, la frecuencia, los determinantes, las relaciones, las predicciones y el control de los factores relacionados con la salud y con las distintas enfermedades existentes en poblaciones humanas específicas, un factor de riesgo es toda circunstancia o situación que aumenta las probabilidades de una persona de contraer una enfermedad.
Hay que diferenciar los factores de riesgo de los factores pronóstico, que son aquellos que predicen el curso de una enfermedad una vez que ya está presente. Existe también marcadores de riesgo que son características de la persona que no pueden modificarse (edad, sexo, estado socio-económico, etc.). Hay factores de riesgo (edad, hipertensión arterial, etc.) que cuando aparece la enfermedad son a su vez factores pronóstico (mayor probabilidad de que se desarrolle un evento).

El grado de asociación entre el factor de riesgo y la enfermedad, se cuantifica con determinados parámetros que son:
·        -  Riesgo individual: Es la posibilidad que tiene un individuo o un grupo de población con unas características epidemiológicas de persona, lugar y tiempo definidas, de ser afectado por la enfermedad.
·         - Riesgo relativo: Es la relación entre la frecuencia de la enfermedad en los sujetos expuestos al probable factor causal y la frecuencia en los no expuestos.
·        -  Riesgo atribuible: Es parte del riesgo individual que puede ser relacionada exclusivamente con el factor estudiado y no con otros.
·         - Fracción etiológica del riesgo: Es la proporción del riesgo total de un grupo, que puede ser relacionada exclusivamente con el factor estudiado y del resto del mundo.

Se refiere a todos aquellos factores ambientales que dependen de las propiedades físicas de los cuerpos, tales como carga física, ruido, iluminación, radiación ionizante, radiación no ionizante, temperatura elevada y vibración, que actúan sobre los tejidos y órganos del cuerpo del trabajador y que pueden producir efectos nocivos, de acuerdo con la intensidad y tiempo de exposición de los mismos.

Identificar factores de riesgo en una población específica a través de estudios epidemiológicos. Identificar factores de riesgo en grupos específicos como mineros, enfermeros, etc. Es un determinante que puede ser modificado por alguna forma de intervención, logrando disminuir la probabilidad de la ocurrencia de una enfermedad u otro daño específico.



3.7.3.- Pruebas de diagnóstico.


El diagnóstico puede considerarse como el más importante resultado de la práctica médica, la clave que conduce al tratamiento y al pronóstico. Resulta, asimismo, un problema complejo en ese ejercicio, ya que en ocasiones resulta inalcanzable y a veces, paradójicamente, innecesario.
Durante todo el proceso que conduce al diagnóstico, el médico se vale de distintas fuentes de información. Se destacan entre ellas la anamnesis del paciente, el examen físico, la información epidemiológica y los resultados de las llamadas pruebas diagnósticas. Es sobre estas últimas que se centrará la atención en este módulo.
Se llamará prueba diagnóstica (PD) a cualquier proceso, más o menos complejo, que pretenda determinar en un paciente la presencia de cierta condición, supuestamente patológica, no susceptible de ser observada directamente (con alguno de los cinco sentidos elementales). Es decir, que no se suelen considerar como pruebas diagnósticas a los sentidos cuando evalúan la presencia de algún signo patológico. Si se observa un aumento de volumen en una extremidad por ejemplo, no se considera esa observación como el “diagnóstico de un aumento de volumen”; pero si con esa observación se deduce que el paciente tiene un “melanoma maligno”, entonces la observación si está actuando como PD, ya que el “melanoma maligno” no puede observarse directamente. La definición se refiere a “condición” y no enfermedad o entidad gnosológica, ya que no siempre se utiliza una PD para identificar una enfermedad, sino que ésta también puede utilizarse para diagnosticar síndromes o procesos patológicos.

Hay dos tipos de pruebas diagnósticas: cualitativas y cuantitativas.

- Las pruebas diagnósticas cualitativas son aquellas que clasifican a los pacientes como enfermos o libres de enfermedad, acorde con la presencia o ausencia de signos o síntomas. Por ejemplo, una radiografía panorámica puede descartar la presencia de dientes supernumerarios. En este caso el patrón referente es el número de dientes normal para la edad 3 .
- Las pruebas diagnósticas cuantitativas clasifican a los pacientes como enfermos o libres de la enfermedad sobre la base de si ellos caen arriba o abajo de una cifra de corte preseleccionada y que es conocida como criterio de positividad, valor crítico o valor de referencia 3 .


VALIDEZ DE UNA PRUEBA DIAGNÓSTICA

Cualquier prueba diagnóstica dada está basada en la premisa de que los individuos enfermos y los saludables pueden exacta y consistentemente ser diferenciados por la prueba diagnóstica.
Si se encuentra ante una condición o enfermedad verdadera que se expresa a través de diferentes maneras, como signos, síntomas, imágenes, resultados de laboratorio, estudios histológicos, etc. El patrón de referencia o Gold Estándar es aquella prueba que se acerca más a la verdadera condición.
El proceso diagnóstico estriba en determinar cuán distante está la nueva prueba diagnóstica del patrón de referencia que se supone está más cerca de la verdad. La distancia que separará a la nueva prueba en estudio del patrón de referencia recibe el nombre de validez de criterio y esta validez se mide a través de indicadores como lasensibilidad, especificidad y valores predictivos positivos y negativos.

GLOSARIO:

Prevalencia: probabilidad de una enfermedad, dentro de una población, en cualquier punto del tiempo.

Incidencia: probabilidad que tiene un paciente sin enfermedad de desarrollar la enfermedad durante un intervalo de tiempo (la incidencia de la dibetes mielitus es 0.2% por año, refiriéndose a los nuevos casos.

Sensibilidad: probabilidad de una prueba positiva entre los pacientes con la enfermedad.

Especificidad: probabilidad de una prueba negativa entre los pacientes sin la enfermedad.

Valor predictivo positivo: Responde a la pregunta "¿Dado el resultado positivo de una prueba, cuál es la nueva probabilidad de enfermarse?"

Valor predictivo negativo: Responde a la pregunta "¿Dado el resultado negativo de una prueba, cuál es la nueva probabilidad de enfermarse?"



3.7.4.- La dieta alimenticia y el ejercicio físico.


¿Qué es la dieta?
La dieta es el conjunto de hábitos o comportamientos alimenticios o nutricionales de unapersona o población. La dieta forma parte del estilo de vida, de la cultura, y se ve afectada por factores sociales y económicos de las personas. Podemos decir que los términos dieta, ingesta, alimentación, nutrición y gastronomía, son términos semejantes, pero diferentes con ligeros matices.
¿Para qué sirve y qué elementos debe contener?
La dieta sirve para perder grasa corporal, mejora el rendimiento físico en el caso de los atletas y mejora nuestra salud. Debe contener: hidratos de carbono, proteínas y grasas.
 
 La dieta que se considera ideal y más adecuada para mantenerse sano es la dieta mediterránea. Estas son sus características principales:

1. Abundancia de alimentos de origen vegetal: frutas, verduras, pan, pasta, arroz, cereales, legumbres y patatas.
2. Consumir alimentos de temporada en su estado natural, escogiendo siempre los más frescos.
3. Utilizar el aceite de oliva como grasa principal, tanto para freir como para aderezar.
4. Consumir diariamente una cantidad moderada de queso y yogurt.
5. Consumir semanalmente una cantidad moderada de pescado, preferentemente azul, aves y huevos.
6. Consumir frutos secos, miel y aceitunas con moderación.
7 . La carne roja algunas veces al mes.
8. Consumir vino con moderación normalmente durante las comidas y preferentemente tinto.
 
9. Utilizar las hierbas aromáticas como una alternativa saludable a la sal.
10. Realizar alguna actividad física regular para hacer trabajar al corazón y mantener en forma nuestras articulaciones y nuestro tono físico.
En la pirámide se representa esta dieta.

Algunos de los beneficios que proporciona el ejercicio físico, además de seguir correctamente la dieta mediterránea, son los siguientes:
1. Beneficios cardiorrespiratorios: refuerzo del músculo cardiaco, mejora de la eficacia
respiratoria, disminución de la tensión sistólica, etc.
2. Beneficios del aparato locomotor: aumento de la fuerza y resistencia muscular,
aumento de masa muscular, aumento de densidad ósea, etc.
3. Otros beneficios: reducción de grasa abdominal, mejora de la tolerancia a la
glucosa, mejora de la salud mental etc.



http://es.wikipedia.org/wiki/Enfermedades_cardiovasculares
http://www.abajarcolesterol.com/%C2%BFque-son-las-enfermedades-cardiovasculares/
http://www.msc.es/organizacion/sns/planCalidadSNS/pdf/equidad/07modulo_06.pdf