¿Cuáles eran las energías renovables y no renovables del siglo XIX?

Las energías renovables más utilizadas en el siglo XIX eran la madera que se utilizaba para cocinar y calentarse en muchos hogares y el agua y el viento, que movían los molinos. Además, la energía hidráulica tal y como la conocemos hoy en día comenzó a utilizarse para obtener electricidad a finales de ese siglo.

Las energías no renovables eran el carbón, utilizado principalmente en la industria y a finales de siglo para producir electricidad, el gas en el alumbrado público y también hacia finales del siglo el petróleo que a través de la gasolina se utilizó para el funcionamiento de los primeros automóviles.

¿Por qué la energía tiene tantos significados?

La diversidad de significados deriva de la propia etimología de la palabra “energía”, que viene del latín energīa, tomada del griego ἐνέργεια («enérgeia», fuerza o capacidad de acción).

Esto ha hecho que en el lenguaje cotidiano se utilice para designar la capacidad o el vigor de personas, organizaciones, actividades, etc.

No obstante, como concepto físico la energía se define como la capacidad que tiene la materia de producir trabajo en forma de movimiento, luz, calor, etc.

¿Qué relación existe entre la caloría y el julio?

El nombre de caloría, como unidad de calor, se debe a que hace referencia a la vieja teoría del calórico, en la que el calor se consideraba un fluido que se podía expandir por todas las partes de una sustancia. La caloría,  no es una unidad del Sistema Internacional de Unidades (SI, aceptado internacionalmente  y que en España se establece como sistema legal de medidas en un REAL DECRETO 1317/1989, de 27 de octubre de 1989) y, se define, como la cantidad de calor necesaria para elevar un grado  la temperatura en la escala Celsius (desde los 15ºC a los 16ºC) de 1 gramo de agua. Esta definición da origen a la escala de los calores específicos (una para cada sustancia) y que para el agua es 1 cal/g ºC.

Esta unidad fue ampliamente usada, incluso hoy se emplea en algunos aspectos que podemos considerar no científicos, pero fue cuestionada al tiempo que fueron evolucionando los conceptos de calor, energía, trabajo y las leyes de la conservación de la energía. La idea de fluido para el calor fue puesta en cuestión por Benjamín Thompson. Conde de Rumford (1753-1814), al observar en los trabajos de construcción de cañones, como al perforar las piezas para fabricarle el hueco interior (lo que se denomina “el alma”), se producía una gran cantidad de calor, lo que le llevó a relacionar el calor y el movimiento.

Posteriormente Julius Robert Meyer (1814-1878), en sus trabajo sobre la conservación de la energía, observó que el calor no solo estaba asociado al movimiento y al rozamiento, también se producía un descenso de temperatura cuando un gas se expandía y empujaba un cilindro, es decir cuando producía un trabajo mecánico. Este fue el momento de la relación entre calor y trabajo y el que de alguna manera dio origen al concepto moderno de calor. El calor es la energía “en tránsito” de un cuerpo a otro, que están a diferentes temperaturas.  De manera similar a como hay un intercambio de energía entre dos sistemas mediante un proceso mecánico (trabajo).

Desde este momento, se consideró que si tanto el calor como el trabajo no eran más, podemos decir, que dos manifestaciones similares de un intercambio energético, su unidad debería ser la misma y la misma que la de la energía, el julio. En ese momento Mayer llegó a calcular la relación entre la caloría y el julio, 1 cal à 3,6 J. En la actualidad esta equivalencia está cifrada en 1 cal à 4,187 J.

¿Cómo funciona un horno microondas y por qué no se deben introducir objetos metálicos en él?

Los hornos microondas funcionan emitiendo ondas de microondas, que son una clase de ondas electromagnéticas. Cuando una onda electromagnética toma contacto con un objeto metálico genera en su superficie una corriente eléctrica que circula por él, ya que los objetos metálicos son buenos conductores de la electricidad. Y una corriente que circula por un conductor genera calor. Si colocamos un papel de aluminio o recipiente de metal de paredes finas dentro de un microondas puede que el calor generado por las corrientes eléctricas sea tan elevado que termine por fundirlo o incluso evaporar pequeñas porciones, provocando pequeñas explosiones.

Hay otro motivo por el que se recomienda evitar el uso de materiales metálicos dentro de los microondas. Si los objetos metálicos tienen aristas o puntas, pueden concentrar la electricidad estática generada y emitir chispas, que no son más que pequeños arcos eléctricos que saltan por el aire. Si estas chispas caen sobre algún objeto inflamable que hayamos colocado dentro del horno, como papel, cartón, plástico, aceite, etc., pueden hacer que salga ardiendo.

No obstante, si los metales que colocamos dentro del microondas se presentan en forma de grandes piezas sólidas sin bordes puntiagudos, realmente no sucede nada. En este caso, los metales se limitan a reflejar las microondas impidiendo que lleguen al alimento. Por eso, si ponemos un alimento dentro de un papel de aluminio o un recipiente metálico y lo intentamos calentar en el microondas, el alimento seguirá tan frío como cuando lo introdujimos.

Enviada por Ignacio (Sevilla)

¿La energía geotérmica es un recurso energético en España?

España no es un país con recursos geotérmicos reseñables, aunque en algunas regiones pueda existir algún aprovechamiento, como es el caso de algunas zonas en Murcia, Castilla-La Mancha y Valencia. También en las Islas Canarias se están desarrollando algunos estudios sobre posibles instalaciones debido a que la actividad reciente de origen volcánico lo convierte en un área geográfica de interés geotérmico.

 

¿Qué diferencia a la biomasa del resto de fuentes de energía renovables?

La biomasa es la única de las fuentes de energía renovables cuyo aprovechamiento generalmente requiere  de un proceso de combustión que produce CO2, uno de los principales gases que ocasionan el efecto invernadero. De esta manera, lo que principalmente diferencia a la biomasa de las demás energías renovables es esa emisión de CO2 que genera su consumo. A pesar de esto, se considera que estas emisiones se compensan ya que, previamente, el CO2 originado en su combustión ha fijado la atmósfera por los elementos orgánicos objeto de la combustión, de manera que su consumo no incrementaría la concentración de los gases causantes del efecto invernadero.

¿Qué organismos internacionales se ocupan de la seguridad nuclear y la protección radiológica?

Los principales organismos internacionales que formulan recomendaciones en el ámbito de la energía nuclear son: el Organismo Internacional de Energía Atómica, la Agencia de Energía Nuclear de la OCDE, la Comunidad Europea de Energía Atómica (EURATOM) -que actualmente está integrada en la Unión Europea, y la Asociación Mundial de Explotadores Nucleares (WANO). Además, existen organismos internacionales especializados en el ámbito de la Protección Radiológica. Sus principales objetivos y características son las siguientes:

– El organismo nuclear intergubernamental más importante del mundo es el Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA), creado por Naciones Unidas en 1956. La sede del Organismo está en Viena y forman parte de él 112 Estados, según datos de finales de 1991. Sus cometidos son muy amplios dentro del campo de la energía nuclear y la reglamentación española exige que estas recomendaciones del OIEA –como las de los restantes organismos internacionales de los que España forma parte– sean de obligado cumplimento en las instalaciones nucleares y radiactivas españolas.

Las misiones principales de este organismo son: formulación de recomendaciones sobre seguridad nuclear y protección radiológica; comprobación de que no se emplean en aplicaciones militares aquellos materiales fisionables destinados a usos pacíficos; intercambio de información; asistencia técnica; fomento de los usos pacíficos de la energía nuclear; realización de investigaciones, etc.

– La Agencia de Energía Nuclear de la OCDE (NEA) fue creada en el seno de la Organización de Cooperación y Desarrollo Económico en 1987. Forman parte de ella 19 estados europeos, además de Canadá, Estados Unidos, Japón, Australia y Nueva Zelanda; su sede está en París y actúa como órgano subordinado de la OCDE. Dentro de la Agencia existen cuatro direcciones técnicas: ciencias y técnicas nucleares; desarrollo tecnológico; seguridad nuclear, protección radiológica y gestión de residuos radiactivos. Al pertenecer España a la NEA, sus recomendaciones –al igual que ocurre con el OIEA– son de obligado cumplimento en España.

– Por su parte, la industria nuclear, tratando de maximizar la seguridad y la fiabilidad de las centrales nucleares, creó en 1989 un organismo internacional –de carácter no estatal– que se ocupa de reforzar los lazos de cooperación entre los explotadores de centrales nucleares y de intercambiar datos sobre la experiencia en la explotación. Recibe el nombre de Asociación Mundial de Explotadores Nucleares (World Association of Nuclear Op rators, WANO).

Entre los organismos internacionales que formulan recomendaciones en el campo de la Protección Radiológica, destaca la Comisión Internacional de Protección Radiológica (ICRP) constituida en 1928 bajo la denominación de Comisión Internacional para la Protección frente a los Rayos X y el Radio, nombre que expresa que su cometido se refería a las aplicaciones médicas de la radiación. Originalmente estaba formada solamente por médicos y biólogos, pero al ampliar sus cometidos a la protección radiológica de instalaciones nucleares y radiactivas, en 1950, además de cambiar el nombre ha incorporado en su seno a físicos, químicos, ingenieros, etc.

¿Cuál es el organismo responsable de la gestión de residuos radiactivos en España?

La Empresa Nacional de Residuos Radiactivos (ENRESA) es la sociedad responsable de la gestión de todos los residuos radiactivos generados en España, como son los procedentes de las centrales nucleares, de los centros médicos, de los centros de investigación nuclear, de la industria, etc. Asimismo, es responsable de las operaciones de desmantelamiento y clausura de todas las instalaciones nucleares.

ENRESA es de capital enteramente público, perteneciendo el 80% al Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT) y el 20% restante a la Sociedad Estatal de Participaciones Industriales (SEPI). Fue constituida por Decreto Ley el 4 de julio de 1984, con el objetivo de llevar a cabo la gestión segura de los residuos radiactivos generados en España, garantizando la neutralización de los riesgos que dichos residuos pudieran implicar, tanto para la salud de las personas como para la integridad del medio ambiente. La financiación de ENRESA se realiza mediante una cuota obtenida de la facturación de electricidad.

¿Qué se hace con los residuos que genera una central nuclear?

El tratamiento que se hace a los residuos producidos en una central nuclear es diferente en función de su naturaleza:

– Los residuos gaseosos, una vez separados del refrigerante primario, son filtrados para retener los isótopos de yodo y las partículas en suspensión. El resto de dichos residuos, fundamentalmente gases nobles, pasan a un sistema de retención de tanques o a lechos de carbón activo, donde pierden gran parte de su actividad por desintegración radiactiva. Posteriormente, se evacúan a la atmósfera donde se difunden como cualquier efluente gaseoso, aprovechando condiciones meteorológicas favorables.

– Los residuos líquidos se filtran y, posteriormente, se tratan en procesos de evaporación o intercambio de ión. Una vez que los efluentes líquidos han sido depurados y efectuados los correspondientes controles para verificar el cumplimento de las especificaciones de vertido, se pueden descargar al exterior.

– Los residuos sólidos generados en una central nuclear, se clasifican en dos grupos para su tratamiento: residuos de baja y media actividad y residuos de alta actividad. Son residuos de baja y media actividad, ropas, guantes, papeles, herramientas, filtros y resinas procedentes del tratamiento de los residuos líquidos y gaseosos, etc. De alta actividad es, fundamentalmente, el combustible gastado, ya que en España se opta actualmente por el ciclo abierto.

Los residuos de baja y media actividad, una vez inmovilizados en cemento, son metidos en bidones metálicos que se envían a las instalaciones de almacenamiento.

En España está en funcionamiento, desde 1992, el almacenamiento de El Cabril, en Hornachuelos (Córdoba), para este tipo de residuos, construido con la tecnología francesa de barreras múltiples.

¿Cuáles son los principios básicos de la protección radiológica?

Existe un organismo internacional independiente que se preocupa de la Protección Radiológica (protección de las personas y del medio ambiente contra los efectos de las radiaciones ionizantes). Es la Comisión Internacional de Protección Radiológica (ICRP), la cual establece una serie de recomendaciones. Los tres principios básicos de las recomendaciones de la ICRP son los que se expresan a continuación:

a) Justificación.

No debe adoptarse ninguna práctica que signifique exposición a la radiación si su introducción no produce un beneficio neto positivo. Naturalmente, la práctica que implique la exposición a las radiaciones debe suponer un beneficio para la sociedad.

b) Criterio ALARA.

Siglas inglesas de la expresión: «Tan bajo como sea razonablemente posible». Todas las exposiciones a la radiación deben ser mantenidas a niveles tan bajos como sea razonablemente posible, teniendo en cuenta factores sociales y económicos. Toda dosis de radiación implica algún tipo de riesgo; por ello no es suficiente cumplir con los límites de dosis que están fijados. Las dosis deben reducirse lo razonablemente posible.

c) Límites de dosis.

Las dosis de radiación recibidas por las personas no deben superar los límites recomendados para cada circunstancia. Las personas no deben ser expuestas a un nivel de riesgo inaceptable, por lo que la legislación española establece unos límites de dosis. Éstos han de ser respetados siempre sin tener en cuenta consideraciones económicas.