El bufet de energía · cultivos como el maíz, la caña de azúcar y la remolacha azucarera. Incluso el pasto, el aserrín, y las ramas de árboles se pueden utilizar para producir

gas natural

geotérmica

hidroeléctrica

solar

Escrito por Michael Roa

Iniciativa de Educación y Medioambiente de California Estándar de Ciencias 6.6.a.

El bufet de fuentes de

energía


energía


energía

carbón

nuclear

eólica

biomasa

This translation has not been reviewed or approved by CalRecycle or the Ventura Unified School District. Original Work owned by CalRecycle. Unofficial Translation is created, translated, and

used by Ventura Unified School District only with permission by CalRecycle.

Índice

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Introducción.

Biomasa

Carbón

Energía geotérmica

Energía hidroeléctrica

Gas natural.

Energía nuclear

Energía solar

Energía eólica. . 32

El bufet de fuentes de energía 3

Introducción

A todos nos encanta comer en un bufet con una variedad de comida y con muchas opciones sabrosas. En California, somos afortunados. Tenemos varias fuentes de energía que son los platillos en nuestro bufet de fuentes de energía: el carbón, la biomasa, la energía nuclear, la energía geotérmica, la energía eólica, la energía hidroeléctrica, el gas natural y la energía solar. Cada empresa de servicios públicos y la comunidad seleccionan un plato y eligen la cantidad de cada fuente de energía que van a utilizar. Estas opciones dependen de los costos, los beneficios, y la disponibilidad de las diferentes fuentes de energía. Tu comunidad ha utilizado un poco de varias de estas fuentes de energía para satisfacer sus necesidades diarias de electricidad y de calor. La ley de California establece que una parte de las fuentes de energía debe ser renovable.

Tal vez has escuchado el dicho: " Nada es gratis" El bufet de fuentes de energía se centra en el costo de la obtención y utilización de energía. Este folleto explica cómo se utiliza cada fuente de energía, de dónde proviene, y cómo afecta al medio ambiente. Aprenderás que tenemos que pagar por el buffet - el costo de la extracción de la energía, y cómo el uso de cada fuente de energía influye a nuestro medio ambiente.

En las siguientes lecciones aprenderás los beneficios del uso de cada una de las diferentes fuentes de energía. También te ayudará a aprender cómo compensar los costos y beneficios de tus opciones de energía. Descubrirás que, como en cualquier bufet, tenemos muchas opciones para elegir.

Disfruta del bufet.

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Biomasa

El prefijo "bio" se refiere a los seres vivos. Así que la bioenergía es la energía que proviene de las plantas y los animales. Las partes de animales y plantas se llaman biomasa. La biomasa se puede quemar para producir electricidad. El biocombustible es combustible creado a partir de la biomasa. Este combustible se puede utilizar en la cocina, la calefacción y el transporte. Por ejemplo, la leña es un biocombustible.

Leña

Cómo utilizamos la energía de la biomasa

Las personas queman biomasa para liberar calor. El calor de la combustión de biomasa se utiliza para convertir el agua en vapor, que se utiliza para hacer girar las turbinas que están conectadas a un generador que produce electricidad. Los biocombustibles pueden ser utilizados en los motores para alimentar los automóviles. También se pueden quemar para cocinar y para producir calor.

De dónde proviene la biomasa

Las formas más comunes de biomasa son la madera y otras partes de las plantas. Muchas personas utilizan leña para la calefacción. La gente incluso quemar aserrín y virutas de madera.

El bufet de fuentes de energía

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Los huesos de frutas procesadas pueden ser transformados en carbón. Las personas también pueden quemar mazorcas de maíz y tallos de arroz para producir energía.

Los residuos sólidos son otra fuente importante de la biomasa. Piensa en lo que se deposita en la basura. La mayoría de la basura probablemente se podría secar y quemar. De hecho, una tonelada - 2000 libras (907 kilogramos) - de basura puede producir mucha energía. ¡Cerca de 500 libras (227 kilogramos) de carbón!

El etanol es un tipo de biocombustible líquido proveniente de cultivos como el maíz, la caña de azúcar y la remolacha azucarera. Incluso el pasto, el aserrín, y las ramas de árboles se pueden utilizar para producir etanol.

El "biodiesel" se produce alterando químicamente los aceites vegetales. También puede ser producido a partir de plantas, tales como el girasol e incluso las algas.

El gas metano es otro tipo de biocombustible. La descomposición (fermentación) de materia vegetal y animal naturalmente produce metano. La gente puede capturar y almacenar el metano, como cualquier otro gas, en tanques o barriles. El metano puede quemarse para producir calor. (Nota: el gas natural es principalmente metano que se formó

hace mucho tiempo y estuvo atrapado bajo tierra en yacemientos presurizados.)

Subproductos y efectos del uso de la biomasa

Cuando algo se quema, los subproductos entran en la atmósfera en forma de gases, humo y partículas que contribuyen a la contaminación del aire.

Surtidor triple de biocombustible

El bufet de fuen tes de energía

6 El bufet de fuentes de energía

Cartel que anuncia el alcohol de maíz (etanol)

Un subproducto importante que se genera al quemar biocombustibles es el dióxido de carbono. Por ejemplo, cada vez que quemas leña en la chimenea o en una fogata, se libera dióxido de carbono a la atmósfera. El dióxido de carbono en la atmósfera atrapa el calor de la tierra. El aumento de dióxido de carbono puede producir temperaturas más cálidas en la tierra. El dióxido de carbono tiende a permanecer en el aire. Otros subproductos, como las partículas de hollín y ceniza, pueden caer a la tierra junto con la lluvia. También libera calor a la atmósfera. Quemar biomasa es más ecológico que quemar carbón, pero también contribuye a la contaminación del aire.

Cómo cambian los sistemas naturales al utilizar biomasa Algunos tipos de bio-carburantes se fabrican a partir de los cultivos. Los agricultores suelen utilizar pesticidas y fertilizantes para que crezcan estos cultivos. Los pesticidas y fertilizantes pueden entrar en los sistemas naturales si la lluvia los escurre hacia arroyos o lagos. También entran en el agua subterránea a través del suelo. La siembra de cultivos para combustible también utiliza áreas extensas. Consecuentemente, los agricultores no pueden usar la tierra para cultivar alimentos. El cultivo de maíz para producir el biocombustible etanol puede reducir el uso de petróleo, sin embargo, se utilizaría una gran cantidad de tierras de cultivo. Convertir el maíz en etanol también requiere gran cantidad de energía.

El bufet de fuentes de energía 7

incineración de residuos puede ayudar a deshacerse de la basura, que de otra manera llenaría los basurales. Algunos de esos residuos también podrían contaminar el agua. Por lo tanto, la quema de residuos para producir energía también puede ayudar a reducir la contaminación del agua.

Los planes para "convertir residuos en energía" no han ganado mucho apoyo en California. Se debe a la preocupación de producir smog y la contaminación del aire. Las comunidades de California quieren mantener el aire limpio mediante el apoyo a nuestros altos estándares de calidad del aire, los más altos estándares de calidad del aire de la nación. Por lo tanto, es difícil convencer a las comunidades para que acepten la quema de residuos debido a su inquietud de que se liberen subproductos en el aire.

El gas metano, que proviene de la descomposición de materia vegetal y animal, ofrece otra opción. Muchas ciudades recolectan el metano que libera la basura en descomposición de los basurales. El metano recolectado se vende a las empresas y a las centrales eléctricas cercanas.

Otra forma de biomasa que se puede utilizar para generar energía son los residuos. Muchos basurales de California ya se están saturando. A medida que estos basurales se llenan, las comunidades tienen que usar nuevas áreas para la eliminación de residuos. La Planta de biomasa en el norte de California

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Carbón

La quema de carbón libera energía. En el pasado, muchas personas quemaban carbón en chimeneas y estufas para calefaccionar sus hogares. Las fábricas, tales como acerías y fundiciones de hierro, utilizan el calor producido por la combustión de carbón para fundir estos metales. Tren cargado de carbón

Antes de que existieran los dinosaurios, muchas plantas gigantes murieron en los pantanos.

La temperatura y la presión convirtieron a las pantas en carbón.

Las plantas quedaron cubiertas por capas de lodo y agua durante millones de años.

Rocas y lodo

Carbón

Lodo

Plantas muertas

Agua Hace 100 millones de años

Pantano Hace 300 millones de años

El carbón es un mineral formado a partir de plantas y animales que murieron hace cientos de millones de años. Es por esto que se le llama "combustible fósil". El suelo y el agua cubrieron la materia vegetal y animal. Esta materia se descompuso y, a través de millones de años, el calor y la presión la transformaron en carbón y otros combustibles fósiles, como el petróleo y el gas natural.


La creación del carbon

Cómo utilizamos la energía del carbón

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Hoy en día, las empresas de servicios públicos queman carbón para producir el vapor que se utiliza para alimentar generadores eléctricos. En los Estados Unidos, alrededor del 92% del carbón que utilizamos es para producir electricidad. El carbón proporciona aproximadamente la mitad del consumo anual de electricidad de los Estados Unidos. En California, este porcentaje es mucho menor. Solo el 16.6% de nuestra electricidad proviene del carbón. Esta electricidad se adquiere de plantas de energía que se encuentran en otros estados.

De dónde extraemos el carbón Los yacemientos de carbón forman capas, llamadas "vetas", que pueden medir cientos de metros o menos de una pulgada de espesor. Estas vetas de carbón pueden estar cerca de la superficie a tajo abierto o cientos de metros bajo tierra. Si el carbón se encuentra cerca de la superficie, varios métodos superficiales de minería se utilizan para recolectarlo. Los mineros utilizan explosivos y maquinaria para quitar la roca

y la tierra que cubren las vetas de carbón. Alrededor de un tercio del carbón extraído en los Estados Unidos requiere métodos de extracción minera subterránea. Este tipo de minería es mucho más costosa y peligrosa que la minería de superficie. Las minas subterráneas utilizan largos túneles y pozos para llegar a las vetas de carbón.

Veta de carbón subterráneo en llamas


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El carbón se extrae en varias regiones de los Estados Unidos. Wyoming y West Virginia son los principales estados productores de carbón. Existe poco carbón en el estado de California, y no hay plantas de energía que queman carbón.

contiene productos químicos como el arsénico, el plomo y el mercurio. La ceniza también es radiactiva. El viento y el agua pueden transportar las cenizas de la quema de carbón a los arroyos y al medio ambiente cercano.

Subproductos y efectos de la utilización del carbónEl carbón incinerado produce muchos subproductos. Una

variedad de productos químicos se liberan en el aire. El dióxido de carbono es uno de los gases liberados en el aire. Este y otros gases en la atmósfera atrapan el calor, calentando la tierra. Más dióxido de carbono en la atmósfera calienta la tierra aún más. El dióxido de azufre y el óxido de nitrógeno son otros gases. Cuando los óxidos de nitrógeno se introducen en el aire, reaccionan con la luz solar y crean el smog. Cuando el dióxido de azufre se mezcla con la lluvia, cae ácido sulfúrico sobre la tierra.

Quemar carbón también libera otras partículas insalubres en el aire, además produce ceniza sólida, que es tóxica y

Minería a cielo abierto cerca de Riohacha, Colombia


Mineros trabajando

LChriste

Highlight

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Cómo se transforman los sistemas naturales al usar carbón

La minería del carbón libera grandes cantidades de polvo, en los pulmones de los mineros puede

causar l a "enfermedad del pulmón negro". Las modernas minas de carbón utilizan muchos métodos para reducir el polvo de carbón, pero sigue siendo un problema. El polvo de carbón también puede llegar a contaminar los arroyos y el aire. De esta forma puede afectar a las plantas y los animales, incluso los seres humanos.

Además, la lluvia ácida puede ser causada por los gases liberados en el aire cuando se quema carbón. La lluvia ácida puede dañar las plantas y disolver los minerales del suelo. Cuando esta agua llega a los arroyos y lagos, los animales y las plantas ya no son capaces de vivir allí y la gente no puede utilizarla.

La minería de superficie remueve el suelo que cubre el carbón. Actualmente, el gobierno exige a los operadores de minas de carbón que restauren el suelo y las rocas después de extraer el carbón. Las plantas y los animales de la zona pueden tardar muchos años en regresar.

Arboles dañados por la lluvia acida

Minero escarbando el carbón


que si ingresa

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¿Alguna vez has oído hablar del géiser Old Faithful del Parque Nacional Yellowstone? Si conoces ese géiser, entonces, ya sabes algo acerca de la energía geotérmica.

El prefijo "geo" significa tierra, "Termo" significa calor. La energía geotérmica es el calor que proviene de la tierra.

La superficie de la tierra, o la corteza terrestre, es una capa delgada dividida en partes llamadas placas. En muchos lugares, las reservas de roca fundida se encuentran cerca de la superficie terrestre. En algunos lugares, esta roca fundida, o magma, se encuentra por debajo de las grietas de la corteza y bajo gran presión. Además, puede fluir a la superficie de la tierra y formar un volcán o flujo de lava. En otros lugares, las grietas más pequeñas permiten que el agua entre en la roca por encima de los túneles de magma, el cual calienta el agua. Esto crea un depósito subterráneo de agua caliente, que puede calentarse lo suficiente como para convertirse en vapor. En algunos lugares, llega a la superficie y forma géiseres como el Old Faithful.

Cómo utilizamos la energía geotérmicaLa misma energía que envía el agua de un géiser a 400 pies

de altura puede girar una turbina que genera electricidad. Todas las centrales geotérmicas utilizan el calor de la Tierra para producir vapor. Estas plantas utilizan

Generating Unit

el vapor para mover las turbinas que alimentan los generadores y producen electricidad.

El buffet de fuentes de energía

Magma (heat source)

Impermeable Roca

ImpermeableRock

PermeableRock

PermeableRock


Equipo de perforación

Aguas termales o fumarola

Pozo

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El mayor complejo de plantas de energía geotérmica del mundo se encuentra en The Geysers, cerca de la Middletown, en el norte de California. Este sitio no tiene ningún géiser real, pero tiene una gran cuenca donde el agua caliente está atrapada debajo de la roca.

La producción de electricidad es solo uno de los usos de la energía geotérmica. El agua naturalmente caliente puede calentar invernaderos y piscifactorías. El calor hace que las plantas y los peces crezcan más rápido! Las industrias utilizan el calor del agua geotérmica de muchas maneras, desde lavado de lana hasta la fabricación de papel. En algunos lugares, la energía geotérmica calefacciona hogares y otros edificios directamente. San Bernardino, California, tiene uno de los sistemas más grandes del mundo que utiliza la energía geotérmica para proporcionar calefacción y agua caliente a las comunidades locales. Los manantiales de agua caliente también proporcionan agua rica en minerales en muchos spas.

Planta de energía geotérmica Mammoth Pacific, en California


ciudad de

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De dónde proviene la energía geotérmicaLa perforación de un pozo proporciona acceso a los

depósitos de agua geotérmica cerca de la superficie terrestre. Cuando el pozo alcanza el yacimiento geotérmico, el agua caliente y el vapor se liberan rápidamente. Esta fuerza provee energía para mover una turbina que acciona un generador. Después de que se enfría el agua, un pozo de inyección bombea el agua de nuevo al suelo. El magma recalienta el agua reciclada y produce más vapor.

Subproductos y efectos del uso de la energía geotérmica Las centrales geotérmicas utilizan vapor y calor naturales.

Cuando el vapor de una planta geotérmica pasa sobre la corteza de la tierra, disuelve algunos minerales y otras sustancias químicas. La planta geotérmica elimina algunas de estas sustancias y utiliza el vapor. Otras sustancias químicas permanecen en el vapor y se mezclan con el aire. Cuando el vapor se enfría y forma gotas de agua, esas sustancias pueden caer sobre la tierra, los arroyos y los lagos.

Planta de energía geotérmica The Geysers, en California


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Algunas de estas sustancias químicas como el azufre, pueden causar la contaminación del agua si entran en los arroyos. Si se depositan en la tierra, algunas sustancias químicas pueden matar las plantas y los animales. Sin embargo, estos efectos son mucho menores que los de las plantas de energía que utilizan otras fuentes de energía, como los combustibles fósiles o la energía nuclear.

El agua caliente es otro subproducto de la energía geotérmica. Como ya hemos mencionado anteriormente, el agua caliente tiene muchos usos.

Cómo cambian los sistemas naturales al utilizar la energía geotérmica

Los operadores de plantas de energía inyectan un poco de agua caliente en el suelo para crear vapor nuevo. A este proceso se le llama “recarga.” Algunas plantas de energía geotérmica “recargan” utilizando las aguas residuales de las ciudades cercanas. Este uso evita el vertido de las aguas residuales en los arroyos.

Una planta de energía puede verter el agua caliente en un lago o arroyo. Cuando esto sucede, el agua caliente aumenta la temperatura del agua del lago, estanque o arroyo. El aumento

"contaminación térmica". Sin embargo, la Ley de Agua Limpia de Los Estados Unidos exige que la contaminación térmica no dañe las plantas y animales en las aguas cercanas.


Los operadores de plantas de energía pueden utilizar los productos químicos extraídos del agua caliente si son seguros para usar. El fertilizante líquido es uno de estas sustancias químicas. Se están estudiando otros usos de los subproductos. Algunos de los minerales y llas sustancias químicas son perjudiciales, por lo que los operadores deben almacenarlos de forma segura. Si se almacenan de manera inadecuada pueden filtrarse en el suelo o las corrientes de agua subterráneas cerca de la planta de energía.

de la temperatura del agua puede causar que los peces y las plantas mueran. Los científicos llaman a esto la

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Energía hidroeléctrica

¿Alguna vez has usado agua para barrer las hojas o el polvo de la acera o para lavar un automóvil? ¿Alguna vez te has metido en un arroyo o en el océano y has sentido que el agua te empuja las piernas? Las corrientes de agua tienen mucha fuerza. Esta fuerza puede lavar la suciedad del parabrisas de un automóvil, mover las ramas que flotan en un arroyo, o derribar los edificios y los árboles en una inundación o un huracán. Durante el transcurso del tiempo, el agua puede incluso erosionar una montaña. "Hidro" significa agua. La energía hidroeléctrica puede provenir de agua dulce o salada

Cómo se utiliza la energía del agua – La energía hidroeléctrica

cortar la madera. Esto explica por qué estos molinos fueron construidos cerca de los ríos. Hoy en día, se utiliza el agua que se mueve en los ríos para mover turbinas, que dan energía a los generadores para producir electricidad.

De dónde obtenemos la energía hidroeléctrica

Como en los viejos tiempos, el mejor lugar para obtener energía hidroeléctrica es un río. El caudal de agua de un río cambia con el curso del río y durante las diferentes estaciones del año. Vista aérea de la presa Hoover, Nevada


El agua puede mover objetos, puede limpiar cosas, lavar los suelos y tallar la roca. La gente de la antigüedad descubrió que si construían una rueda para atrapa el agua que fluía de un río, la rueda giraba. La rueda en movimiento a su vez puede mover una máquina. Los molinos antiguos y los molinos para cortar madera utilizaban la energía hidráulica para moler trigo y

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Los ríos naturales no son los únicos lugares para encontrar agua en movimiento. Los canales de aguas pluviales y los acueductos también proporcionan energía hidroeléctrica.

Las mareas oceánicas también mueven enormes cantidades de agua todos los días. En algunos lugares, el poder de las mareas impulsa los generadores eléctricos. Las olas del océano también producen una gran cantidad de fuerza. Actualmente, las olas y la energía “mareomotriz” son solo para uso a pequeña escala. Los científicos e ingenieros están estudiando mejores formas de aprovechar el poder de las olas.

Subproductos y efectos del uso de la energía hidroeléctrica

El propósito principal de las presas hidroeléctricas es almacenar el agua que se utiliza para generar electricidad. Un lago, o depósito, almacena el agua. Un depósito también tiene otros usos. Por ejemplo, las personas pueden disfrutar actividades recreativas en el lago. Pueden navegar, nadar o pescar.

Pero, la construcción de la presa en un río cambia el entorno del agua que se encuentra antes y después de la presa. Debido a la presa, menos agua fluye río abajo. Esto sorve para el control de inundaciones pero cambia los procesos naturales de erosión y sedimentación, y puede cambiar la temperatura del agua que fluye río abajo. El agua almacenada detrás de una presa inunda la tierra río arriba. Esta inundación invade el hábitat de los animales y las plantas


Las empresas de servicios públicos desean obtener la misma cantidad de energía hidroeléctrica durante todo el año. Por lo tanto, construyen grandes presas en los ríos. Las presas constituyen depósitos con enormes cantidades de agua. Dentro de la presa se construyen enormes tuberías a presión. A medida que el agua fluye a través de la tubería a presión, hace girar una turbina. La turbina se conecta a un generador que produce electricidad.

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El agua que fluye en los ríos transporta barro, arena y rocas. Las presas disminuyen o detienen el flujo del agua, y estas partículas, pequeñas y grandes, se asientan y forman sedimentos detrás de la presa. Estos sedimentos antes fluían por el río y aportaban a la orilla del río arena y tierra. También depositaban nutrientes en el lecho del río, en la orilla del río y en las llanuras de inundación. Las presas previenen que esto suceda.

Las presas también cambian la temperatura del agua del río. El calor del sol puede aumentar la temperatura del agua en la presa con mayor rapidez que la del agua que fluye rápidamente en el río. Cuando el agua pasa por las tuberías de presión de la presa, el agua es más caliente de lo normal para las plantas y los animales que viven río abajo. Además, la presa puede retardar el flujo del agua río abajo, lo que permite que el sol caliente el agua más de lo que lo haría si no existiese la presa.

Cómo cambian los sistemas naturales con el uso de la energía hidroeléctrica Incluso pequeños cambios en el flujo del río o en la temperatura del agua pueden tener grandes efectos sobre todas las demás partes del sistema natural del río. Las altas

Lago Oroville y presa, California


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temperaturas del agua pueden dañar a los peces y otros seres vivos dentro y alrededor del río.

Algunos peces, como el salmón, deben trasladarse a diferentes partes del río para completar su ciclo de vida. Los salmones adultos nadan río arriba desde el mar para reproducirse y depositar sus huevecillos. Los salmones jóvenes que nacen en el río deben nadar al océano antes de convertirse en adultos. Una presa puede impedir que esto suceda. Las presas también afectan los lugares donde el salmón suele depositar sus huevecillos.

A muchas personas les gusta pescar, navegar, practicar esquí acuático o nadar en los lagos creados por las represas hidroeléctricas. Es necesario construir caminos y estacionamientos de modo que la gente pueda utilizar el lago. Este proceso reduce el hábitat natural de las plantas y los animales.

Presa W.A.C. Bennett y estación generadora Gordon M. Shrum en Columbia Británica, Canadá


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Gas natural

Hace millones de años, diminutas plantas marinas y animales murieron y se hundieron hasta el fondo de los océanos. Con el tiempo, miles de metros de sedimentos cubrieron las plantas y animales muertos. El sedimento oceánico se convirtió en roca. La presión y el calor de las capas de roca causaron la descomposición y transformación de la materia vegetal y animal, que causaron la producción de depósitos de gas natural y otros combustibles fósiles, como el petróleo, también denominado petróleo crudo. El gas natural es muy ligero y fácilmente se podría haber escapado en el agua y luego a la atmósfera, pero quedó atrapado por las capas de roca. Es así como los depósitos de gas natural se formaron hace mucho tiempo. Muchos de estos depósitos se encuentran ahora bajo tierra.

El gas natural es incoloro e inodoro y está compuesto por una mezcla de muchos gases diferentes, pero el ingrediente principal es el metano. El gas natural también incluye los gases propano, butano, y etano. Debido a que el gas natural que utilizamos se formó hace millones de años, se le llama combustible fósil.

La creación del petróleo y el gas natural

Diminutas plantas y animales marinos quedaron sepultados en el fondo del océano y con el tiempo, quedaron cubiertos por capas de lodo y arena.

Hoy en día se perforan las capas de arena, lodo y roca para alcanzar las formaciones rocosas donde se encuentran los depósitos de gas y petróleo.

Durante millones de años, los restos se fueron enterrando cada vez más profundo. La enorme presión y el calor los convirtieron en petróleo y gas.

Arena, lodo, y roca

Depósitos de gas y petróleo

Arena y lodo

Océano Hace 50-150 millones

de años

Océano Hace 300-400 millones

de años

Restos de animales y plantas


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libera calor. Las fábricas utilizan aproximadamente el 50% del gas natural recolectado en los Estados Unidos. Los hogares y posode gas natural empresas utilizan otro 35%. Estos usan el gas para cocinar y calentar los hogares y el agua.

Las centrales eléctricas queman el 50% restante en los generadores de energía. Las bombas a presión empujan el gas en la planta de energía a través de grandes tuberías. Tubos más pequeños se conectan a los tubos grandes. En cierto punto, el gas se quema para hervir agua y el vapor se utiliza para mover la turbina que acciona el generador que produce electricidad.

De dónde proviene el gas natural

Más del 90% del gas natural utilizado se consigue mediante la perforación de pozos. Muchas veces, el gas natural se encuentra cerca de las minas de carbón o cerca de pozos de petróleo crudo. Estos depósitos pueden estar en tierra o bajo el agua. De cualquier manera se perfora un pozo para llegar al gas.

Plataforma con extractor de gas natural, California

Cómo utilizamos la energía del gas natural La quema de gas natural

Poso de gas natural


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Una vez que el taladro alcanza el gas subterráneo atrapado, se dispara hacia la superficie. Bombas y tuberías recolectan el gas y lo envían a una refinería. La refinería separa el agua y otros productos químicos y también separa el metano de los otros gases, tales como propano y butano. El gas refinado va a las tiendas, las fábricas y las plantas de energía en tanques o a través de gaseoductos. Subproductos y efectos del uso de gas natural

Quemar cualquier combustible, incluso el gas natural, libera sustancias químicas en el aire. Una de ellas es el dióxido de carbono.

El dióxido de carbono en la atmósfera atrapa el calor de la Tierra. El aumento de dióxido de carbono puede conducir a una temperatura más alta en la Tierra.

Las refinerías que separan el gas natural para que se pueda utilizar como combustible también liberan sustancias químicas en el aire. Una de ellas es un gas peligroso llamado sulfuro de hidrógeno el cual, puede dañar los sistemas nervioso y respiratorio. Sin embargo, los efectos de la combustión de gas natural son mucho más leves que los efectos del uso de otras fuentes de energía, tales como el carbón. Las centrales

eléctricas que utilizan gas natural poseen chimeneas altas, las cuales liberan los subproductos en el aire a una altura de 10 o 12 pisos.

Planta de energía de gas natural en Ventura, California


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En la cima de esas chimene as se quema cualquier gas natural sobrante para reducir los efectos en los sistemas naturales.

El gas natural también puede contener productos químicos nocivos, como el mercurio y el radón. Es muy peligroso respirar este gas. Las refinerías deben recolectarlo de forma segura y almacenarlo para que no se derrame en el suelo, el agua o en el aire. Cómo cambian los sistemas naturales con el uso del gas natural

La perforación de pozos de petróleo y de gas natural modifica la tierra del área excavada. Las plantas y los animales que vivían en el área pierden su hábitat.

El gas natural es altamente inflamable, lo que significa que se quema fácilmente. El gas puede ser peligroso si no se almacena correctamente o si hay una fuga. Si se calienta, el gas tiende a explotar. Dado que el gas natural es incoloro e inodoro, una sustancia química olorosa se añade al gas antes de salir de la refinería. En caso de una fuga de gas, el olor advierte a las personas del peligro.

Refinería de gas natural en Bonny Island, Nigeria


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Los átomos forman todo en la tierra. Hay muchos tipos diferentes de átomos. El más pequeño es el de hidrógeno. El

El proceso de fisión de uranio

Energía nuclear

Los átomos forman todo en la Tierra. Hay muchos tipos diferentes de átomos. El más pequeño es el hidrógeno. El átomo más grande formado naturalmente es el uranio. El centro de un átomo es el núcleo, que se compone de partículas llamadas protones y neutrones. La separación del núcleo de un átomo libera una gran cantidad de energía. Esta separación también se llama fisión. La energía nuclear es el resultado de una reacción de fisión dentro de un reactor nuclear.

Un átomo de uranio-235 tiene 92 protones y 143 neutrones. Si el núcleo se rompe, los protones y neutrones se disparan en diferentes direcciones. Los protones y neutrones vuelan con gran fuerza. Los núcleos de otros átomos de uranio cercanos también se rompen si se golpean. Cada núcleo libera aún más protones y neutrones. El resultado es una reacción en cadena que produce grandes cantidades de calor, luz y otras energías.

Cómo utilizamos la energía nuclear Las plantas nucleares generan y utilizan estas reacciones

en cadena en un entorno controlado. El calor liberado por la ruptura de los átomos en una reacción nuclear calienta el agua y produce vapor, quehace que giren las turbinas conectadas a los generadores. A su vez, el generador produce electricidad.


Nucleo De Uranio

Neutron

Nucleo Nuevo

Neutron

Energía

Neutron

Nucleo Nuevo

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De dónde proviene la energía nuclear

.

Las rocas con uranio se extraen y luego son trituradas y mezcladas con un ácido. El ácido separa el uranio de otras sustancias químicas presentes en la roca. Los lingotes de uranio alimentan el reactor nuclear en la planta de energía nuclear.

En el reactor, los neutrones de los átomos de uranio bombardean los otros átomos de uranio. Cuando son golpeados, los átomos se separan. Esto libera aun más neutrones y más energía.

Subproductos y efectos del uso de la energía nuclear

La división de los átomos de uranio crea una gran cantidad de energía. La energía continúa siendo emitida mucho tiempo después que la reacción ha terminado. Algunos de los materiales sobrantes en los reactores nucleares son radiactivos. Planta de energía nuclear en

Diablo Canyon, California

Las compañías eléctricas utilizan uranio en sus reactores nucleares. Todas las rocas del mundo contienen uranio. Algunas rocas tienen más uranio que otras. Las rocas ricas en uranio no son muy comunes.

Lingotes de uranio


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peligrosos de radiación. Estos materiales emiten radiación en el medio ambiente durante muchos años. Las plantas de energía nuclear pueden volver a utilizar algunos de estos materiales. Otros materiales deben ser almacenados de manera segura hasta que la energía liberada ya no sea peligrosapara los seres vivos. Eso podría tomar cientos o miles de años.

Almacenamiento de desperdicios nucleares


Esto significa que liberan, o irradian, niveles peligrosos de energía. El uranio natural en sí es radiactivo. Como todas las grandes plantas de energía, las plantas nucleares utilizan agua. Parte del agua se convierte en el vapor que hace girar las turbinas. Las plantas nucleares también utilizan una gran cantidad de agua para enfriar los equipos y edificios. Esto explica por qué las empresas de servicios públicos construyen las plantas de energía cerca de los ríos, lagos o el océano. Algunas plantas de energía nuclear depositan el agua caliente que resulta del proceso de enfriamiento de nuevo en los ríos, lagos y el océano de donde provino. Esta agua caliente cambia la temperatura del agua. El agua caliente puede dañar las plantas y los animales. Otras plantas de energía usan el agua en torres de refrigeración. Estas no calientan la fuente de agua, pero consumen más agua. En las minas de uranio, las rocas que no tienen bastante uranio se dejan en el lugar de la mina. A menos que se vuelva a enterrar, el uranio radiactivo puede dañar la vida silvestre. También puede contaminar el agua o el aire y puede ser peligroso para los humanos. Los materiales que se tornan radiactivos debido a las reacciones en la planta de energía nuclear liberan niveles

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Han ocurrido accidentes en las plantas nucleares. Estos pueden causar la liberación de materiales radiactivos. Un hecho de estos puede matar a la gente y envenenar el medio ambiente durante varios años.

Cómo cambian los sistemas naturales al utilizar la energía nuclear

Al igual que todas las minas, las minas de uranio se apoderan de las zonas donde las plantas y los animales viven. Una vez que todo el uranio se extrae, se necesitan años para que el área vuelva a ser un hábitat seguro para las plantas y los animales. Si no se manejan adecuadamente, los productos de residuos radiactivos de la minería pueden dañar a los seres vivos durante muchos años. Si los operadores de minas no son cuidadosos, los ácidos y otras sustancias químicas utilizadas para procesar el uranio en la mina pueden hacer que el suelo y el agua de esa zona sean dañinos.

El gobierno de los Estados Unidos ha estado trabajando en varias formas para garantizar que los residuos radiactivos de las plantas nucleares se almacenen de forma segura durante

Mina de uranio en Arizona

cientos o incluso miles de años. Se han construido instalaciones de almacenamiento de residuos especiales lejos de nuestras ciudades y comunidades. Los inspectores deben verificar frecuentemente las instalaciones de almacenamiento para asegurarse de que ningún material radiactivo se escape.


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Energía solar

El sol irradia luz en el espacio todo el tiempo y en todas direcciones. Parte de esa energía solar llega a la tierra. Nosotros solamente podemos ver algo de esta luz. Todo en la Tierra ya sea sólido, líquido o gaseoso se calienta por el sol. Si la luz del sol cae sobre algún objeto, este se calienta. Esta es la energía solar.

Cómo utilizamos la energía del sol - La energía solar Probablemente alguna vez te has sentado bajo el sol para

calentarte. Los indígenas americanos, los griegos, y otras civilizaciones antiguas construyeron sus casas de forma que la luz del sol las calentara. Durante mucho tiempo, las personas también han utilizado la energía del sol para calentar el agua.

El uso de la energía solar para calentar agua y aire (espacio) es un uso directo de la energía solar. La luz del sol también puede ser utilizada para generar electricidad. Las calculadoras, radios y juguetes que funcionan con energía solar existen desde hace mucho tiempo. Tal vez has visto los teléfonos y los letreros de emergencia de energía solar a la vera de la carretera. Sabes que funcionan con energía solar porque en algún lugar de estos aparatos hay un panel plano de "células solares". Estas células están recolectando la energía del sol y generan electricidad. De dónde obtenemos la energía solar La energía de luz llega a la Tierra cada día por medio del sol, incluso cuando está nublado. Dependiendo del plan para el uso de la energía solar; la gente coloca algún tipo de "recolector" donde pueden llegar los rayos del sol.

Energía solar visible


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Es posible que hayas tenido la experiencia de entrar en un automóvil cerrado que ha estado bajo el sol por un tiempo. Probablemente adentro estaba muy caliente, incluso en un día fresco. La luz del sol pasa a través del vidrio. Los asientos y el resto del

planas hechas de capas de silicio.

Hogar con paneles solares

interior del coche absorben la energía. Cuando se absorbe esta energía de la luz, se convierte o transforma en energía térmica. A pesar de que la luz puede pasar a través del cristal, este atrapa gran parte del calor en el interior del coche. El coche se convirtió en un colector de energía solar. Los invernaderos que existen en los viveros y granjas funcionan de la misma manera. El calor se puede utilizar en el “colector” (por ejemplo, por las plantas en el invernadero) o el aire caliente del colector se puede bombear y se utiliza en otro lugar. El material dentro del colector no siempre tiene que ser aire. El agua puede ser calentada de la misma manera en otro tipo de colector.

Podemos producir electricidad mediante el uso de células solares. Otro nombre para las células solares es "células fotovoltaicas," o "células PV". Estos dispositivos son tejas

Invemaderos


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Hay pequeños cables de cobre que pasan por las capas de silicio. Cuando la luz cae sobre el silicio, se liberan partículas cargadas (electrones). Los cables de cobre atraen y conducen estos electrones a un cable de cobre más grueso colectado a la célula solar. La célula solar produce electricidad. Grandes grupos de paneles solares, llamados

"conjuntos", pueden producir grandes cantidades de electricidad. Cada panel contiene cientos de células solares. Los cables conectados a los paneles solares pueden llevar la electricidad directamente a empresas y hogares. El mejor lugar para estas "plantas de energía solar," conocido como sistemas fotovoltaicos, es el desierto, donde la luz solar con seguridad brillará directamente sobre los paneles solares casi todos los días. No existen desiertos en todas las aéreas donde se necesita energía, por lo que la electricidad debe ser transportada por largas líneas eléctricas.

El tipo más común de planta de energía solar funciona de forma diferente, usando espejos en lugar de las células solares. Los espejos concentran la luz solar sobre tubos de aceite, que se calientan. Los tubos llenos de aceite caliente hierven el agua para producir vapor, el cual hace girar la turbina de un generador.

Conjunto de paneles solares en el desierto


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Subproductos y efectos del uso de la energía solar

La minera de los recursos necesarios para fabricar colectores solares y células solares crea subproductos que podrían ser perjudiciales.

La refinación del cobre utiliza productos químicos tóxicos. El proceso de la minería también remueve una gran cantidad de tierra y roca, lo cual perturba el hábitat de la vida silvestre. Además, la roca y el suelo removidos pueden terminar en los arroyos y ríos cercanos. Los productos químicos utilizados en este proceso a veces se filtran en el suelo y el agua y causan contaminación. Cómo cambian los sistemas naturales por el uso de la energía solar

Las empresas están instalando grandes conjuntos solares en los desiertos. También los instalan en otras áreas abiertas donde el sol brilla casi todos los días del año. La construcción de estas "plantas de energía" les quita el hábitat a las plantas y animales que viven en esa área.

Tortuga del desierto


La construcción de recolectores solares, células solares, y los conjuntos utilizan materiales metales extraídos de la Tierra. El cobre y otros materiales son extraídos para hacer cables. El silicio de las células solares proviene de la arena. Hacer un pequeño chip de silicio requiere el uso de galones de agua. La minería altera la tierra y libera sustancias químicas en el medio ambiente. La producción de chips de silicio utiliza el agua de los ríos, lagos y recursos subterráneos de agua dulce.

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Energía eólica

¿Qué es la energía eólica? El viento es el movimiento del aire. Cuando el sol calienta la

superficie de la Tierra, el aire que está por encima de nosotros se calienta. Este aire caliente se eleva. Cuando el aire caliente se mueve hacia arriba, el aire frío entra en el área que el aire caliente desocupó. Así es como sentimos el viento. Igual que el viento sopla y mueve tu cabello, este aire en movimiento puede hacer que otras cosas se muevan. El viento sopla la arena y erosiona las montañascreando dunas de arena.También empuja barcos,aviones y globos. El vientogenera las olas del mar y las corrientes oceánicas.Propaga el polen y las semillas, y mueve el agua de un lugar a otro en el ciclo del agua.

Cómo utilizamos la energía del viento Hace miles de años, la gente diseñó velas para utilizar el poder de los vientos para mover los barcos. Hace unos 300 años, los constructores de los primeros molinos de viento holandeses utilizaron la misma idea. El poder del viento empuja las aspas del molino de viento, haciendo girar una manivela. De esta manera, las partes de la máquina conectada a la manivela se mueven por la energía eólica. Los primeros molinos de viento fueron utilizados para bombear agua, moler el grano e incluso cortar madera. En la década de 1920, la gente comenzó a utilizar los molinos de viento para hacer trabajar los generadores y producir electricidad. Cuando giran las aspas de un molino moderno, estas actúan como la turbina, la cual se conecta a un generador.


Surfeando el viento

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Si bien el aire se mueve por todas partes en la Tierra, algunos lugares obtienen más viento que otros. Las máquinas modernas de viento que producen electricidad, o turbinas eólicas, se colocan generalmente en zonas con viento suficiente para operar la mayor parte del tiempo.

Molino de viento con bomba de auga

Los cables del generador conducen la electricidad producida a un sistema de líneas de alta tensión que llevan la electricidad a los hogares y empresas.

De dónde proviene la energía eólica Antiguo molino de viento europeo

Las modernas turbinas eólicas son muy diferentes que los antiguos molinos de viento holandeses construidos hace 300 años. Los diseñadores utilizan una variedad de tipos y modalidades de aspas para aprovechar al máximo el aire en movimiento. Las primeras turbinas eólicas parecían batidoras de cocina. Otras parecen hélices del avión, las cuales funcionaban mejor. Los tamaños de las aspas también varían. Algunas turbinas eólicas tienen aspas que miden 144 pies de largo.


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Una de estas turbinas eólicas gigantes puede generar electricidad suficiente para abastecer a 200 hogares.

Cualquiera que sea el diseño, las turbinas eólicas generan electricidad. En todo el mundo se están construyendo parques eólicos con cientos de turbinas eólicas.

Algunos "parques eólicos" se han construido en aéreas donde los pájaros vuelan y donde viven otros animales.

Subproductos y efectos del uso de la energía eólica Uno de los subproductos de la utilización de la energía eólica es el ruido. La fricción del aire sobre las aspas giratorias de las turbinas de viento (el "zumbido" que escuchamos cuando el viento sopla emnuestros oídos) puede ser muy ruidoso. Este ruido esmás común en las turbinas antiguas. El problema es especialmente grave siel aire se está moviendo fuertemente y hace girar las aspas de las turbinas rápidamente.

Turbinas de viento con solo tres aspas

Turbina de viento estilo batidora


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Muchas aves e insectos utilizan las mismas rutas, temporada tras temporada, para migrar, entre el norte y el sur, utilizando el poder de los vientos para ayudarles a lo largo de su migración. Como las turbinas eólicas se construyen en zonas de mucho viento, estas rutas no son tan seguras para las aves y los insectos como lo eran antes. Se cree que los parques eólicos pueden perturbar la migración natural

Turbina de viento con solo tres aspas

Parque eólico, Altamont Pass, California

de animales, pero esto es objeto de estudio.

Cómo cambian los sistemas naturales al utilizar la energía eólica

El ruido de las turbinas de viento puede evitar que los animales migren. El ruido puede asustarlos y alejarlos de sus rutas migratorias naturales. Esto puede evitar que completen su ciclo de vida normal. Algunas especies pueden quedar atrapadas en el norte durante los meses fríos de invierno. Algunas personas creen


que el ruido también puede afectar a las personas de manera perjudicial. Al igual que cualquier planta de energía, los parques eólicos se construyen en zonas donde viven plantas y animales.La presencia de un parque eólico que genera electricidad significa la pérdida de hábitat para algunos animales y plantas. Además, las aspas que giran rápidamente también pueden matar a aves e insecto.

California Education and the Environment Initiative

Printed on post-consumer recycled paper66aR

Unit Title: Energy: It’s Not All the Same to You!Grade: 6

Science Standard 6.6.a.

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El bufet de energía · cultivos como el maíz, la caña de azúcar y la remolacha azucarera. Incluso el pasto, el aserrín, y las ramas de árboles se pueden utilizar para producir