¿Qué es la energía?
Convivimos a diario con distintos tipos de energía, pero, ¿qué es la energía? Descubre su concepto, evolución a lo largo del tiempo, los tipos y su relación con las renovables.
La energía revolucionó la industria y supuso un gran cambio en la vida de los seres humanos, como lo hizo el descubrimiento del fuego. La utilizamos en nuestro día a día. No solo la electricidad, sino otros tipos de energías que veremos más adelante.
¿Qué es la energía? Concepto
El concepto de energía es la capacidad de los cuerpos para realizar un trabajo y producir cambios en ellos mismos o en otros cuerpos. El término proviene del vocablo griego enérgeia, que significa “actividad”, y se usa en diversas áreas del conocimiento como son la física y la química.
El universo está en transformación permanente. Desde el nivel atómico a la inmensidad del cosmos, desde la vida unicelular a las sociedades complejas, existe un movimiento continuo de nacimiento, desarrollo y destrucción de formas. Es la capacidad de producir estas transformaciones y de realizar trabajo.
La energía como concepto agrupa diversos tipos y muchas veces es utilizada como sinónimo de electricidad. Hablaremos brevemente de todos los tipos y en concreto desarrollaremos la electricidad.
¿Qué es la energía? ¿Cómo se formó la energía?
Siempre ha existido, la cuestión es cómo la hemos ido descubriendo a lo largo de la historia. El primer estudio científico sobre la electricidad la elaboró Teofrasto, que continuó las primeras investigaciones que hizo Tales de Mileto.
Otro personaje importante que siguió los estudios de Mileto fue el científico Girolamo Cardano.
Si bien la investigación de Cardano no fue profunda y se basaba principalmente en observaciones de los estudios de Tales de Mileto. El descubrimiento de la brújula fue muy importante, pues tiempo después, analizando William Gilbert su funcionamiento fue cuando empezaron a desarrollarse teorías más orientadas a la energía como la conocemos. Gilbert fue el primero en denominar electricidad, a lo que Mileto estudió.
Otro personaje importante en el descubrimiento de la electricidad fue el físico holandés Pieter van Musschenbroek. Concretamente, inventó el primer condensador eléctrico, la denominada botella de Leyden. Este permitía almacenar cargas eléctricas.
Benjamin Franklin, por su lado, inició la teoría de fluido único y enunció el Principio de conservación de la electricidad.
Alejandro Volta cambió el curso de la historia. Como te comenté antes, hasta este momento solo se conocía la electricidad estática como fruto del desarrollo de los estudios de Mileto.
Y la teoría desarrollada por Franklin después de su experimento con los rayos.
Volta creo el flujo de electricidad continuo a voluntad, naciendo así la primera versión de lo que sería la pila moderna.
George Ohm descubrió la ley de la electricidad que lleva su nombre, donde relaciona voltaje, intensidad y resistencia. Según la cual, la intensidad de una corriente eléctrica (I) a través de un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial (V) entre los extremos del conductor e inversamente proporcional a la resistencia (R) que dicho conductor opone al paso de la corriente.
En honor a su labor, la unidad de resistencia eléctrica del sistema internacional lleva su nombre, ohmio, (Ω).
Tiempo después se empezó a investigar el magnetismo y la electricidad como materias objeto de estudio conjunto. Los posteriores descubrimiento en materia de distribución (como la inducción electromagnética en cobre de Foucault), el avance en la obtención de energía, la termodinámica y otros descubrimientos han posibilitado que hoy en día podamos utilizar la electricidad en nuestros hogares. Desde la producción hasta su almacenamiento es fruto de décadas de estudios.
7 Tipos de energías
Se pueden distinguir siete tipos de energías:
- Electromagnética: es una forma de energía radiante que se propaga como una onda.
- Química: se encuentra siempre presente en la materia, ya que se almacena en los enlaces atómicos.
- Térmica:se produce por reacciones atómicas, reacciones químicas, por rozamiento o por el metabolismo.
- Eléctrica: proveniente del flujo de electrones y de los campos eléctricos
- Cinética: energía del movimiento.
- Nuclear: núcleo de los átomos y que se puede liberar mediante los procesos de fusión y fisión.
- Gravitacional: la fuerza de atracción ejercida entre dos cuerpos que tienen masa.
Electromagnética
Es la energía que se propaga como una onda, la radiación solar sería un ejemplo de energía electromagnética. De acuerdo con las frecuencias, las ondas electromagnéticas tienen distintas propiedades.
Hay una banda de frecuencia particular que es el espectro visible (entre el rojo y el violeta), que es la luz que se puede percibir.
Química
Se almacena en enlaces atómicos, ejemplo de esta son los combustibles fósiles o la leña. Normalmente, la energía química se obtiene de la combustión de estas materias.
Durante una reacción química, uno o varios compuestos, llamados reactivos, se transforman en otros compuestos, llamados productos. Estas transformaciones se producen por la ruptura o formación de enlaces químicos.
Lo que provocan cambios en la energía química. La energía se libera cuando se rompen los enlaces durante las reacciones químicas. Esto es lo que se conoce como una reacción exotérmica.
Térmica
Este tipo de energía se produce por calor. Este calor se puede producir por reacciones atómicas, química, rozamiento o metabolismo.
Eléctrica
Se obtiene del flujo de electrones y de los campos eléctricos. Los electrones al moverse a través de los conductores producen corriente eléctrica. La forma de obtención de electricidad por la que se está apostando es la renovable.
Hay dos tipos de electricidad: la estática y la corriente. La electricidad estática se debe a la presencia de cargas estáticas, es decir, cargas que no se mueven.
La corriente eléctrica es el flujo de cargas debido al movimiento de electrones libres en un conductor. Este movimiento se produce en un campo eléctrico, es decir, en la zona alrededor de la carga donde actúa la fuerza.
Cinética
Proviene del movimiento, la energía será mayor o menor dependiendo de la velocidad y la masa del cuerpo en movimiento. Es el ejemplo del viento que se utiliza para generar energía eólica. Al moverse las aspas del aerogenerador, se produce la electricidad.
Nuclear
Hoy en día considerada energía verde, esta energía proviene de la liberación de la energía de átomos a través de los procesos de fricción y fusión. Hoy en día la tecnología ha avanzado y ya no es tan peligroso producir este tipo de energía.
El mayor problema son los residuos que generan y que si no se tratan de forma adecuada puede suponer un desastre medioambiental difícil de superar.
Gravitacional
Llegamos al último tipo de energía, la gravitacional. Es la de la fuerza de gravedad, así los planetas se mantienen en movimiento y la caída de los objetos.
¿De dónde proviene la energía?
El origen podemos clasificarlo en dos grandes grupos, de origen fósil (no renovable) o limpia.
Hay estudiosos que consideran que no todas las energías limpias son renovables, aunque socialmente y coloquialmente las personas utilizan energía limpia y renovable como sinónimo.
Las de origen fósil proceden de la descomposición de materia orgánica de animales, plantas y microorganismos, y cuyo proceso de transformación tarda millones de años. Ejemplo de ello son: petróleo, carbón y gas natural.
Las energías limpias que se obtiene principalmente del agua, sol o viento. Con este tipo de energía se pretende suplir las necesidades sin que genere impacto negativo en el medio ambiente.
Por ello, se está apostando por este tipo, incluso se puede invertir en su producción y obtener rentabilidad económica de ello. Ejemplo de esta son: es la energía eólica, solar, mareomotriz, etc. (actualmente, se considera la energía nuclear como energía limpia).
¿Cómo se aprovecha la energía eléctrica?
El modelo de obtención de energía fósil es muy limitada, está en mano de pocos países. Esto hace que, además de ser dependientes energéticamente, dañemos el medio ambiente de forma irreparable.
Por ello, ahora los esfuerzos se están concentrando en producir energía de origen limpio, para dañar en menor medida al medio ambiente y no depender de otros países para tener disponible energía.
Además, hay intereses económicos, ya que la construcción de las instalaciones que generan la energía, produce rendimientos económicos mensuales a los inversores (no pienses que hace falta millones, hay muchos inversores que hacen aportaciones pequeñas de 100 a 2.000 euros).
Este tipo de obtención de energía podemos distinguir las siguientes energías:
- Eólica: se obtiene del viento.
- Solar: cuyo origen es el sol. Las principales tecnologías son la solar fotovoltaica (aprovecha la luz del sol) y la solar térmica (aprovecha el calor del sol).
- Hidráulica o hidroeléctrica: se obtiene de corrientes de agua dulce de río o de caídas de agua de embalses.
- Biomasa y biogás: se extrae de materia orgánica.
- Geotérmica: obtenida del interior de la Tierra.
- Mareomotriz: se obtiene de las mareas.
- Undimotriz u olamotriz: se obtiene de las olas.
- Bioetanol: combustible orgánico apto para la automoción y para uso en el hogar.
- Biodiésel: combustible orgánico para automoción que se obtiene a partir de aceites vegetales y metanol.
La forma en la que se aprovechan las renovables son diversas, ya que sirve para hacer lo mismo que las de origen no renovables. La dificultad radica en la actualidad en su almacenamiento, donde la tecnología aún tiene mucho recorrido de mejora.
Principalmente, se aprovecha para industria, hogares y coches eléctricos.
Conclusión sobre qué es la energía
La energía como has podido ver tiene diferentes formas de representación y obtención. A lo largo de la historia hemos ido descubriendo cada vez más esta figura y seguramente quede aún mucho por descubrir.
Por esto es importante destinar capital para la investigación que realizan los profesionales y en especial los profesores universitarios. ¿Te imaginas que estos científicos y pensadores hubieran tenido apoyo económico? El avance como humanidad viene de la mano de la investigación científica.
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