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Fuentes

La cantidad de energía que el Sol vierte diariamente sobre la Tierra es diez mil veces mayor que la que se consume al día en todo el Planeta.

Una de las formas de aprovechamiento de esta fuente de energía y que ha sido empleada tradicionalmente, la constituye la arquitectura solar pasiva consistente en aprovechar la radiación solar sin la utilización de ningún dispositivo o aparato intermedio, mediante la adecuada ubicación, diseño y orientación de los edificios, empleando correctamente las propiedades de los materiales y los elementos arquitectónicos de los mismos: aislamientos, tipo de cubiertas, protecciones, etc. Aplicando criterios de arquitectura bioclimática se puede reducir significativamente la necesidad de climatizar los edificios y de iluminarlos.

También se puede aprovechar activamente la radiación solar mediante las Energías Renovables para producir energía eléctrica o calor. Todas las energías renovables, excepto la geotérmica y la mareomotriz, son generadas de una forma u otra por el Sol. Así, la radiación solar es la que causa el movimiento del aire, que a su vez mueve las olas y provoca la evaporación de las masas de agua que dan lugar a la lluvia, o también la que hace posible la actividad fotosintética de las plantas.

La energía solar es la energía contenida en la radiación solar que es transformada mediante los correspondientes dispositivos, en forma térmica o eléctrica, para su consumo posterior allá donde se necesite. El elemento encargado de captar la radiación solar y transformarla en energía útil es el panel solar, pudiendo ser de dos clases: captadores solares térmicos y módulos fotovoltaicos.

La energía solar es una de las fuentes de energía que más desarrollo está experimentando en los últimos años y que más expectativas tiene para el futuro.

Fuentes de Energía

Las Fuentes de energía podrían separarse en dos tipos:

  • Fuentes de energía renovables o alternativas

  • Fuentes de energía no renovables, fósiles y convencionales

Fuentes renovables

Son fuentes de energía inagotables o que pueden ser repuestas a corto o medio plazo, espontáneamente o por intervención humana.

Estas fuentes de energía ya están bastante extendidas en todo el mundo, su importancia va aumentando y a día de hoy representan una parte considerable de la producción mundial de energía.

1. Energía Hídrica

 

Es obtenida a partir de un curso de agua y se puede aprovechar por medio de desniveles en este.

2. Energía Eólica 

Proviene del viento, en la antigüedad ya se aprovecho para cosas como mover las aspas de los molinos hasta impulsar los barcos, suele ser una de las grandes en la expansiones de energía renovables.

3. Energía Solar

Proviene de la luz del sol, después de ser captada esta energía puede ser trasformada en dos tipos de energía, eléctrica y térmica.

4. Energía Geotérmica 

Proviene del aprovechamiento del calor del interior de la tierra, también se puede trasformar en energía eléctrica o calorífica.

5. Energía Marítima

Es obtenida gracias al movimiento de subida y bajada del agua del mar. El movimiento del agua en los océanos del mundo crea un gran almacén de energía cinética o energía en movimiento. Esta energía se puede aprovechar para generar electricidad que alimente las casas, el transporte y la industria.

El término energía marina abarca tanto la energía de las olas - la energía de las olas de superficie y la energía mareomotriz - obtenida a partir de la energía cinética de grandes cuerpos de agua en movimiento. La energía eólica suele confundirse como una forma de energía marina, pero en realidad es derivada de la del viento, aunque los aerogeneradores se coloquen sobre el agua.

Los océanos tienen una enorme cantidad de energía y están muy cerca a muchas, sino a la mayoría, de la concentraciones de población. Bastantes investigaciones muestran que la energía oceánica tiene el potencial de proporcionar una cantidad sustancial de nuevas energías renovables en todo el mundo.

6. Energía de Ondas

Consiste en el movimiento ondulatorio de masas de agua, por el efecto del viento y se puede aprovechar para generar energía eléctrica.

7. Energía Biomasa  

La biomasa es el aprovechamiento energético del bosque o de sus residuos, así como los residuos de la agricultura, los de la industria alimentaria o el resultado de las plantas de tratamiento de aguas residuales o industriales, a partir de estos residuos se puede producir biogás y biodiésel.

Fuentes de energía no renovables 

En la actualidad las fuentes de energía no renovables son las que cubre la mayor parte de la demanda energética mundial, son también las mas avanzadas en cuanto a tecnología de extracción o producción se refiere, pero suelen causar un gran impacto medioambiental.

Actualmente también empieza a aparecer una tendencia de inversión sobre la energías renovables mas limpias y cuidadosas con el medio ambiente intentando dejar atrás las energía no renovables.

1. Carbón

Es un combustible fósil extraído mediante exploraciones minerales y fue el primero en usarse a gran escala, también se estima que cuenta con una de las mayores reservas (mas de 160 años), estando presente en mas de 70 países, suministra el 25% de la energía primaria consumida en el mundo, sólo por detrás del petróleo.

Es bastante contaminantes en términos de polución y alteraciones climáticas.

2. Petróleo 

Se constituye por una mezcla de componentes orgánicos y es una de las principales energías usadas en los medios de transporte, también es una de las mayores fuentes contaminantes de polución en la atmósfera.

3. Gas natural 

Formado por una mezcla de gases ligeros que se suelen encontrar en yacimientos de petróleo, disuelto o asociado con el petróleo (acumulación de plancton marino) o en depósitos de carbón.

Su composición puede variar en función del yacimiento del que se extrae, su principal composición es metano en cantidades que comúnmente pueden superar el 90 ó 95%, y suele contener otros gases como nitrógeno, CO2, H2S, helio y mercaptanos.

Es menos contaminante en lo que a polución se refiere que el petroleo o carbón pero también afecta a las alteraciones climáticas, es utilizado como combustible tanto en hogares como industrias.

Actualmente también se esta investigando los yacimientos de hidratos de metano que, según estimaciones, pueden suponer una reserva energética muy superiores a las actuales de gas natural.

4. Uranio

Es un elemento químico existente en la tierra, formando la base del combustible nuclear muy utilizado en la industria de defensa y civil. Tiene un poder calorífico muy superior a cualquier otro tipo de energía fósil.

Pero antes de convertirse en calor, frío, luz o movimiento, la energía sufre una ruta de transformación más o menos larga, durante la cual una parte se pierde y la otra que llega al consumidor no siempre está plenamente aprovechada.

Fuente de Poder o Fuente de alimentación

¿Qué es una fuente de poder o alimentación para el PC (PSU para la computadora)? ¿Qué tipos de conectores tienen y cuáles son sus características?

Una fuente de poder o PSU (siglas en inglés para "Power Supply Unit") es aquel componente encargado de suministrar electricidad a la computadora, bajo ciertas especificaciones.

Este componente convierte la corriente alterna de entrada (AC) en corriente contínua (DC) de bajo voltaje, que es lo que requieren los componentes internos de la computadora para funcionar. Es común que las fuentes de poder hoy en día detecten de manera automática el voltaje de entrada, adaptándose a ello entre rangos de 115 y 230 volts, dependiendo del modelo por lo que decimos que son "multivoltaje" (hay que ver las especificaciones de cada cual, ya que podrías toparte con una PSU que no opere de esta manera).

La fuente no opera únicamente con un transformador, sino que es capaz de interactuar con la placa madre, siendo capaz de apagar, encender o llevar la computadora al modo standby. El típico diseño se ajusta a lo que se conoce como estándar ATX, que define tanto las dimensiones, como las funciones que te mencioné y el número de contactos que debe tener (24).

La típica fuente de poder la reconoces entre los componentes de una computadora como una caja metalica casi cuadrada, un ventilador y la salida a la corriente alterna por un lado, y una serie de conectores por el otro.

Entre los conectores está el "PC Main", llamado P1 y es el que alimenta la placa madre, con 20 o 24 pines. El P4, en realidad llamado ATX12V también va a la placa madre.

Hay un conector periférico de 4 pines que va a los discos duros (llamado entre los entendidos Molex). Similar al periférico hay otros más pequeño de 4 pines que alimenta comúnmente tarjetas de video o FireWire.

Está también el conector serial ATA, de 15 pines para los componentes que requieran de esta conexión. Los conectores de 6 pines sirven para ciertas tarjetas gráficas; asimismo encuentras en las computadoras modernas conectores de 8 pines para la misma función (o de 6 y 2 pines por separado, para permitir compatibilidad con modelos anteriores de Pcs).

Además encuentras una serie de conectores auxiliares, disponibles en caso de mayores requerimientos energéticos.

Fuentes de Agua

Fuentes de agua y métodos de aforo


Tipos de fuentes


Las fuentes de abastecimiento de agua pueden ser:

  • subterráneas: manantiales, pozos, nacientes;

  • superficiales: lagos, ríos, canales, etc.; y

  • pluviales: aguas de lluvia.

Para la selección de la fuente de abastecimiento deben ser considerados los requerimientos de la población, la disponibilidad y la calidad de agua durante todo el año, así como todos los costos involucrados en el sistema, tanto de inversión como de operación y mantenimiento.

 

El tipo de fuente de abastecimiento influye directamente en las alternativas tecnológicas viables. El rendimiento de la fuente de abastecimiento puede condicionar el nivel de servicio a brindar. La operación y el mantenimiento de la alternativa seleccionada deben estar de acuerdo a la capacidad de gestión de los beneficiarios del proyecto, a costos compatibles con su perfil socio económico.
 

Fuentes subterráneas

La captación de aguas subterráneas se puede realizar a través de manantiales, galerías filtrantes y pozos, excavados y tubulares.

 

Las fuentes subterráneas protegidas generalmente están libres de microorganismos patógenos y presentan una calidad compatible con los requisitos para consumo humano. Sin embargo, previamente a su utilización es fundamental conocer las características del agua, para lo cual se requiere realizar los análisis físico-químicos y bacteriológicos correspondientes.

 


Fuentes superficiales

Las aguas superficiales están constituidas por los ríos, lagos, embalses, arroyos, etc.

 

La calidad del agua superficial puede estar comprometida por contaminaciones provenientes de la descarga de desagües domésticos, residuos de actividades mineras o industriales, uso de defensivos agrícolas, presencia de animales, residuos sólidos, y otros. 


En caso de la utilización de aguas superficiales para abastecimiento, además de conocer las características físico químicas y bacteriológicas de la fuente, será preciso definir el tratamiento requerido en caso que no atiendan a los requerimientos de calidad para consumo humano.

Calidad del agua en la fuente

 

Calidad requerida para que sea potable

La calidad del agua debe ser evaluada antes de la construcción del sistema de abastecimiento. El agua en la naturaleza contiene impurezas, que pueden ser de naturaleza físico-química o bacteriológica y varían de acuerdo al tipo de fuente. Cuando las impurezas presentes sobrepasan los límites recomendados, el agua deberá ser tratada antes de su consumo. Además de no contener elementos nocivos a la salud, el agua no debe presentar características que puedan rechazar el consumo.

Se define como agua potable aquella que cumple con los requerimientos de las normas y reglamentos nacionales sobre calidad del agua para consumo humano y que básicamente atiende a los siguientes requisitos:

 

  • libre de microorganismos que causan enfermedades;

  • libre de compuestos nocivos a la salud;

  • aceptable para consumo, con bajo contenido de color, gusto y olor aceptables; y

  • sin compuestos que causen corrosión o incrustaciones en las instalaciones sanitarias.

 

Límites de tolerancia de la calidad del agua

El agua para consumo humano debe cumplir los estándares de calidad establecidos por las normas vigentes de cada país.

Las “Guías para la Calidad del Agua de Consumo Humano” de la Organización Mundial de Salud establecen las recomendaciones de los valores límites para los diferentes contaminantes que pueden ser encontrados en el agua de consumo humano.

Algunos de los valores guía, recomendados por la OMS se refieren a los siguientes aspectos:

  • Valores guía para verificación de la calidad microbiana

  • Valores guía para elementos químicos de importancia a la salud presentes naturalmente en el agua potable

  • Valores guía para elementos químicos provenientes de fuentes industriales o residenciales de importancia a la salud en el agua potable

  • Valores guía para elementos químicos provenientes de actividades agrícolas de importancia a la salud en el agua potable

  • Valores guía para elementos químicos utilizados en el tratamiento del agua de importancia a la salud en el agua potable

Por ejemplo, al referirse a la calidad microbiana, se indica

 

Organismos

Valor guía

Toda agua destinada a consumo humano

E. Coli o coliformes termotolerantes

No detectable en ninguna muestra de 100 ml.

A pesar de E. Coli ser un indicador más preciso de la contaminación fecal, el conteo de coliformes termotolerantes es una alternativa aceptable. Si es necesario, deben ser realizadas pruebas confirmatorias. Coliformes totales no son indicadores aceptables de la calidad sanitaria de sistemas de abastecimiento, particularmente en áreas tropicales, donde varias bacterias sin significado sanitario existen en la mayoría de las fuentes sin tratamiento.

Se reconoce que en la gran mayoría de sistemas rurales de agua, especialmente en países en desarrollo, la contaminación es diseminada. Especialmente en estas circunstancias, deben ser establecidas metas de mediano plazo para el mejoramiento de los sistemas de abastecimiento de agua.

En caso de detección de E. Coli, deben ser previstas acciones inmediatas de investigación.


Tipos de fuentes

Todo lo que vemos a nuestro alrededor se mueve o funciona debido a algún tipo o fuente de energía, lo cual nos demuestra que la energía hace que las cosas sucedan.

Si es de día, el Sol nos entrega energía en forma de luz y de calor. Si es de noche, los focos usan energía eléctrica para iluminar. Si ves pasar un auto, piensa que se mueve gracias a la gasolina, un tipo de energía almacenada. Nuestros cuerpos comen alimentos, que tienen energía almacenada. Usamos esa energía para jugar, estudiar... para vivir.

Desde una perspectiva científica, podemos entender la vida como una compleja serie de transacciones energéticas, en las cuales la energía es transformada de una forma a otra, o transferida de un objeto hacia otro.

Pensemos, por ejemplo, en un duraznero. El árbol absorbe luz —energía— de la radiación solar, convirtiendo la energía luminosa en energía potencial química almacenada en enlaces químicos. Luego utiliza esta energía para producir hojas, ramas y frutos. Cuando un durazno, "lleno" de energía potencial química, se cae del árbol al suelo, su energía de posición (almacenada como energía potencial gravitacional) se transforma en energía cinética, la energía del movimiento, a medida que cae. Cuando el durazno golpea el suelo, la energía cinética se transforma en calor (energía calórica) y sonido (energía acústica). Cuando alguien se come el durazno, ese organismo transforma su energía química almacenada en el movimiento de unos músculos (entre otras cosas)...

Con las máquinas y las fuentes energéticas sucede lo mismo. El motor de un auto, por ejemplo, transforma la gasolina (que contiene energía química almacenada hace mucho tiempo por seres vivos) en calor. Luego transforma ese calor en, por ejemplo, energía cinética.

¿Qué tienen en común todos los ejemplos que hemos dado? Dos cosas: la transformación (de una energía en otra) y la transferencia (la energía pasa de un objeto hacia otro).

El principio crucial y subyacente en estas series de transformaciones de energía (y en todas las transacciones energéticas) es que la energía puede cambiar su forma, pero no puede surgir de la nada o desaparecer. Si sumamos toda la energía que existe después de una transformación energética, siempre terminaremos con la misma cantidad de energía con la que comenzamos, pese a que la forma puede haber cambiado.

Este principio es una de las piedras angulares de la física, y nos permite relacionar muchos y muy diversos fenómenos. ¿En qué se parecen una pelota de fútbol impulsada por una patada, a la llama de una vela? ¿Cómo podemos comparar cualquiera de ellos con un balón de gas, o con el sándwich que te comiste al almuerzo? La energía cinética de la pelota, la energía calórica de la llama, la energía potencial química del gas y el sándwich pueden medirse y ser todas transformadas y expresadas en trabajo, en "hacer que algo suceda". Este es un paso hacia el entendimiento y la comprensión de la unidad esencial de la Naturaleza.

Fuentes energéticas

En la naturaleza existen diversas fuentes de energía; esto es, elementos o medios capaces de producir algún tipo de energía.

Como  fuentes, capaces de producir algún tipo de energía, tenemos algunas que se presentan como agotables o no renovables: el carbón, el petróleo, el gas natural, la  fuerza interna de la tierra (fuente geotérmica de energía), los núcleos atómicos (fuente nuclear de energía).

Hay otras fuentes capaces de producir energía y que se presentan como inagotables o renovables: ríos  y olas (fuente hidráulica de energía, el sol (fuente solar de energía), el viento (fuente eólica de energía), las mareas (fuente mareomotriz de energía), la biomasa (fuente orgánica de energía).

Cualquiera de estas fuentes es capaz de producir alguno de los diferentes tipos o formas de energía que se conocen.

Tipos o formas de energía

  1. Energía mecánica.

  2. Energía calórica o térmica.

  3. Energía química.

  4. Energía radiante o lumínica.

  5. Energía eléctrica o electricidad.

  6. Energía nuclear.

  7. Energía magnética

  8. Energía metabólica.

Así, se habla comúnmente de energía hidráulica o hidroeléctrica para referirse a la energía eléctrica que proviene de una fuente hídrica (ríos, embalses  y, eventualmente, olas), que son tales debido a la energía mecánica almacenada en las aguas, las cuales al moverse o caer transforman su propia energía potencial en energía cinética.

La energía mecánica es la empleada para hacer mover a otro cuerpo. Ésta se divide a su vez en dos energías: la energía potencial(es la que poseen los cuerpos debido a la posición en que se encuentran, es decir un cuerpo en altura tiene más energía potencial que un cuerpo en la superficie del suelo) y energía cinética (es la que poseen los cuerpos debido a su velocidad).

Un tipo de energía potencial muy conocido es el de la energía potencial hidráulica que es la que se obtiene de la caída del agua desde cierta altura a un nivel inferior lo que provoca el movimiento de ruedas hidráulicas o turbinas. En esta categoría podría incluirse también la energía del mar, que se puede obtener del movimiento de sus aguas, ya sea como olas o como mareas.

Energía calórica.

Energía calórica o térmica: es la que se trasmite entre dos cuerpos que se encuentran a diferente temperatura. El calor es la vibración de moléculas de un cuerpo. La vibración es movimiento. Unos de los fines para que se utiliza la energía calórica es para causar movimiento de diversas máquinas.

El calor es energía en tránsito, que se hace evidente cuando un cuerpo cede calor a otro para igualar las temperaturas de ambos. En este sentido, los cuerpos ceden o ganan calor, pero no lo poseen.

Todo el calor proviene directa o indirectamente del sol.

Cuando se aprovecha directamente este calor a través de ingeniosos aparatos que lo almacenan y transforman en algún tipo de trabajo, se habla de energía solar.

Los procesos físicos por los que se produce la transferencia de calor son la conducción, la radiación y la convección. La conducción requiere contacto físico entre los cuerpos —o las partes de un cuerpo— que intercambian calor, pero en la radiación no hace falta que los cuerpos estén en contacto ni que haya materia entre ellos. La convección se produce a través del movimiento de un líquido o un gas en contacto con un cuerpo de temperatura diferente.

La energía química es la que generan los alimentos y los combustibles, o, más exactamente, la contenida en las moléculas químicas y que se desarrolla en una reacción química. Conocemos el resultado del alimento en nuestro cuerpo: desarrollamos energía para realizar diferentes trabajos. La energía procedente del carbón, de la madera, del petróleo y del gas en combustión, hace funcionar motores y proporciona calefacción.

La energía radiante  o lumínica es aquella que más frecuentemente vemos en forma de luz y que nos permite ver las cosas alrededor de nosotros. Se propaga en todas las direcciones, se puede reflejar en objetos y  puede pasar de un material a otro.

La luz proviene de los cuerpos llamados fuentes o emisores. Llena el Universo, emitida por el Sol y por todas las estrellas que son fuentes luminosas naturales (igual como lo son el fuego y algunos insectos como las luciérnagas). Sobre la Tierra, las plantas verdes se mantienen vivas gracias a la energía radiante del Sol, e incluso la vida de los animales —entre ellos el hombre— depende de esta energía.  Además de la luz, las ondas de radio, los rayos X, los rayos ultravioleta, son formas de energía radiante invisibles, utilizadas por el hombre.

Existen también fuentes luminosas artificiales (las ampolletas, los tubos fluorescentes y las linternas).

El hombre ha ideado diferentes formas para utilizar la energía luminosa que proviene del sol. Algunas de ellas son los colectores solares y espejos curvos especiales, que se utilizan en calefacción y para generar energía eléctrica. La energía solar tiene la ventaja de no contaminar.

Energía eléctrica (o electricidad): es la que se produce por el movimiento de electrones a través de un conductor. Se divide a su vez en energía magnética (energía de los imanes), estática y corriente eléctrica.

La electricidad es una forma de energía que se puede trasmitir de un punto a otro. Todos los cuerpos presentan esta característica, propia de las partículas que lo forman, pero algunos la transmiten mejor que otros.

Los cuerpos, según su capacidad de trasmitir la electricidad, se clasifican en conductores y aisladores.

Conductores son aquellos que dejan pasar la electricidad a través de ellos. Por ejemplo, los metales.

Aisladores son los que no permiten el paso de la corriente eléctrica.

Centrales eléctricas

Son instalaciones que transforman en energía eléctrica, la energía mecánica que produce una caída de agua (centrales hidroeléctricas), o energía calórica o térmica, que se produce por la combustión de carbón o gas natural (centrales termoeléctricas).

La energía nuclear o atómica es la que procede del núcleo del átomo, la más poderosa conocida hasta el momento. Se le llama también energía atómica, aunque este término en la actualidad es considerado incorrecto. Esta energía se obtiene de la transformación de la masa de los átomos de uranio, o de otros metales pesados. Aunque la energía nuclear es la descubierta más recientemente por el hombre, en realidad es la más antigua: la luz del Sol y demás estrellas, proviene de la energía nuclear desarrollada al convertirse el hidrógeno en helio.

Energía magnética: es aquella que está en los imanes y  se produce porque los imanes están cargados con cargas de electrones, generalmente positivas. Esto hace que si uno acerca algún cuerpo de metal que sea dador de electrones al imán, el primero seda el electrón y quede cargado con una carga opuesta al imán lo que implica la atracción de los cuerpos.

Hoy se conoce la naturaleza del magnetismo y es posible fabricar potentes imanes de distintos tamaños utilizando el acero. Los mejores están hechos de aleaciones de acero especialmente ideadas para mantener las propiedades magnéticas.

Energía metabólica: es aquella generada por los organismos vivos gracias a procesos químicos de oxidación como producto de los alimentos que ingieren.

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