Energias renovables y sustentabilidad I

La presente es la primera de una serie de notas, que tratara la cuestión de las energías renovables y la sustentabilidad de la forma de vida que los seres humanos llevamos adelante y  su impacto en cuestiones medioambientales tanto como la viabilidad de las propuestas que se hacen al respecto.

Visto y considerando el diverso origen formativo de quienes lean las sucesivas, me parece acertado unificar conocimientos en cuanto a conceptos técnicos, que simplificaran la comunicación y permitirán que todos hablemos de lo mismo, cuando hablamos de energía.

La idea seria dejar claro, el que, el como y el para que, de la cuestión energética.

En consecuencia, a continuación se desarrollaran algunos conceptos que se consideran de importancia.

Trabajo: es el producto de la fuerza ejercida sobre un cuerpo por el desplazamiento que esta fuerza produce en el. Se utiliza desde que el trabajo mecánico, logro reemplazar al trabajo humano, desde los inicios del maquinismo.

En mecánica clásica, el trabajo que realiza una fuerza sobre un cuerpo equivale a la energía necesaria para desplazar este cuerpo.

Intuitivamente se puede pensar que el trabajo hace siglos, no era el trabajo repetitivo propio de la revolución industrial, sino mas bien, el traslado y movimiento de cosas, de hecho, el uso de bestias de carga para el traslado de objetos fue, el primer potenciador de la capacidad de trabajo de los humanos.

Dicho, esto, si tenemos que trasladar 10 kg a una distancia de 2 metros, el trabajo resultante es:

T = F x D (donde T es trabajo, F es fuerza, y D es distancia).

T = 10 kg x 2 m = 20 Kg.m (lease kilogrametro)

Intuitivamente  también puede verse, que a mayor peso o mayor distancia, el trabajo realizado es mayor. Lo que resulta por demas logico, no es lo mismo, ni demanda el mismo esfuerzo, llevar 10 kgs a 2 mts de distancia que a 100 mts.

En transporte (salvando muy finos tecnicismos), se puede decir que el trabajo realizado, es la carga transportada, por la distancia a la que se la transporta, y esto ha dado en denominarse tráfico.

Trafico = Carga x distancia = 10 ton x 100 km = 1000 ton.km (léase toneladas kilómetros).

Nuevamente se puede entender que a mayor carga o mayor distancia, mayor trabajo .

Nuevamente, desde lo intuitivo, ya sea un humano realizando un trabajo de 20 kg.m o un vehiculo realizando un trafico de 1000 ton.km, en ambos casos, a mayor trabajo, mayor cantidad de energía necesaria para realizarlo.

Resultan utiles las siguientes unidades y sus submultiplos:

Distancia: 1kilometro = 1000 metros y 1 metro = 100 centimetros.

Peso/fuerza: 1 tonelada = 1000 kilogramos y 1 kilogramo = 1000 gramos.

Potencia: Es la cantidad de trabajo efectuado por unidad de tiempo.

La potencia se calcula como el cociente entre el trabajo realizado y el tiempo en que se realiza.

Potencia = Trabajo / tiempo = P = T/t

Asimilándolo al primer ejemplo de llevar 10 kilogramos a 2 metros, si eso lo realizara una cinta transportadora durante una hora, la potencia de dicho cinta seria:

Potencia = Trabajo / tiempo = (10 kg.2 m )/ 1 hora = 20 Kg.m/h (Lease kilogrametros sobre hora).

A partir de lo antedicho, ya podríamos ir aproximando a la definición de energía.

Energía: En física, «energía» se define como la capacidad para realizar un trabajo. En tecnología y economía, «energía» se refiere a un recurso natural (incluyendo a su tecnología asociada) para extraerla, transformarla y darle un uso industrial o económico.

De la definición anterior se desprenden algunas ideas necesarias de comprender.

1.- No existe un solo tipo de energía, sino infinitas (eléctrica, solar, eolica, cinética, potencial, mareomotriz, calórica, química, etc).-

2.- El hombre en función de la tecnología disponible, no puede hacer uso de todas, sino de algunas (Solar, eolica, cinética, calórico, química).

3.- Los principales usos energéticos que hace el hombre, son en actividades económicas (producción, transporte), alimentación y calefacción.

4.- El hombre, en función de la tecnología disponible, convierte, energías que no puede utilizar directamente (pero que están disponibles en el medio), en energías que si puede utilizar directamente.

Se hace necesario distinguir entre lo que se denomina energías primarias y energías  secundarias.

Las energías primarias son las que están presentes en la naturaleza en su estado puro, energía solar, eolica, química (en todos los hidrocarburos), mareomotriz, hundimotriz, geotérmica, hidráulica, etc.

Las energías secundarias, son las que a partir de energías de generación primarias, el hombre produce, realizando transformaciones de energías de las que no puede hacer uso, a energías de las que si puede hacer uso.

La energía eolica, que resulta energía cinética del aire (la energía cinética es energía de movimiento), es decir el uso de viento, no tiene muchos usos directos, en consecuencia, mediante generadores eolicos, se las convierte en energía eléctrica, la que si es de uso extendido.

La energía química presente en el petróleo, mediante procesos de destilado, puede ser transformada, en otro tipo de energía química, el gasoil, que sirve para ser utilizada en motores de combustión interna de tipo diesel mayoritariamente para transporte.

Hay diversas unidades en las que se mide la potencia, y tienen relación con el país de origen de las invenciones tecnológicas cuya potencia se desea medir, y el sistema de medición vigente en dicho lugar.

Algunas unidades de medida de potencia son: el Watt o el HP, o el CV (cavallo vapor). El watt suele usarse para medicion de potencia electrica, el CV suele usarse para medicion de potencia mecanica, y el hp para ambos.

La cadena de unidades de medición de potencia en watts  es:

1giga watt = 1.000 mega watt = 1.000.000 kilo watt = 1000.000.000 watt.

Las escalas de uso que se ven son las siguientes:

En watts se miden los dispositivos hogareños (una lámpara de bajo consumo tiene 20 watts, un ventilador tiene 60 watts, una estufa eléctrica de cuarzo tiene 1200 watts).-

En kilowatts se mide el consumo de los domicilios, las industrias y los comercios (ya que agrupan el consumo de varios dispositivos como los antes mencionados).

En Megawatts, se mide la capacidad de las centrales generadoras, que abastecerán los consumos de varias unidades consumidoras (hogares, comercios, industrias), La central térmica que montaron en el barrio las colonias, pegada al club Lanús tiene 25 mega watts de potencia. Atucha II aportara al sistema, 692 megawatts, un molino eolico de los mas comunes, tiene 1,5 megawatt.

Por ultimo en Gigas, se mide la capacidad total del sistema, es la unidad en la que se mide el record de generación que a menudo escuchamos que se batió.

Se puede decir que la potencia de una maquina eléctrica es constante durante su utilización, por ejemplo, el ventilador antes mencionado si esta encendido, consume siempre esos 60 watts.

El consumo eléctrico en consecuencia, implica la utilización de la potencia de un equipo eléctrico cualquiera, durante un periodo de tiempo determinado. Si usáramos la estufa eléctrica antes mencionada de 1,2 Kw durante un periodo de 1 hora, el consumo seria de 1,2 Kw.h (kilowatts.hora), que es la unidad en que se mide el consumo o sobre la cual nos facturan las distribuidoras minoristas (edesur, edenor y edelap).