Treball sobre energies realitzat per alumnes de tecnologia de 3r d'ESO de l'IE Sant Joan de les Abadesses

1. LES ENERGIES
ALTERNATIVES
CARLA RIERA, ITZIAR CEDAR I MIREIA MONCANUT

2. QUÈ SÓN LES ENERGIES
ALTERNATIVES?
Una energia alternativa seria equivalent al concepte
d'energia renovable o energia verda, mentre que les
definicions més àmplies consideren energies
alternatives a totes les fonts d'energia que no
impliquen la crema de combustibles fòssils com el
carbó el gas i el petroli.
Les principals energies alternatives són: l'energia solar
fotovoltaica, solar tèrmica, eòlica, hidràulica,
biomassa, geotèrmica, mareomotriu i la RSU.

3. Permet de transformar directament de l'energia
solar en energia elèctrica.
Els dispositius encarregats de realitzar aquest tipus
de transformació s'anomenen cèl·lules
fotovoltaiques.
Una cèl·lula fotvoltaica està constituida per dues
capes de silici una de tipus P i l'altre de tipus N, cal
dir que aquesta darrera és la capa que s'exposa al
sol. Quan la llum incideix sobre aquesta capa,
s'originen una sèrie de fenòmens a escala atòmica
que generen una força electromotriu capaç de
produir corrent elèctric.
ENERGIA SOLAR FOTOVOLTÀICA

4. ENERGIA SOLAR TÈRMICA
Consisteix en l'absorció de l'energia solar i la seva
transformació en calor.
El sistema més utilitzat per a l'aprofitament tèrmic actiu
de l'energia solar el constitueixen els col·lectors.
Un col·lector és un dispositiu capaç d'absorbir la
radiació solar i de transmetre-la a un fluid, de manera
que aquest augmenti sensiblement la seva
temperatura. Segons el rendiment tèrmic que es
desitja obtenir, s'utilitzen col·lectors plans o de
concentració.
Els col·lectors plans estan formats per una caixa
recoberta de material aïllant la part superior de la qual
és de vidre transparent.
Els col·lectors de concentració estan format per
dispositius que concentren la radiació solar sobre una
superfície reduïda, una línia o un sol punt.

5. AVANTATGES: És neta i no contaminant. La durada d’una
instal·lació solar és molt llarga tot i que no és il·limitada.
INCONVENIENTS: No és emmagatzemable sense
transformació.
Per a la seva captació es necessiten grans superfícies.
FUTUR: El principal inconvenient per al creixement i
desenvolupament d'aquesta font d'energia és l'elevat cost
que requereix, encara que les innovacions en aquesta àrea
són constants, com les noves bateries solars compostes per
una capa de silici de tan sols 50 micròmetres d'espessor, que
han fet que els preus de fabricació siguin més assequibles.

6. ENERGIA ÈOLICA
L'energia eòlica s'obté mitjançant l'energia cinètica
del vent. Aquest tipus d'energia té el seu origen en el
Sol, ja que és el responsable del cicle del vent.
Les centrals eòliques són aquelles que transformen
l'energia cinètica del vent en energia elèctrica,
mitjançant aerogeneradors d'eix vertical o
aerogeneradors d'eix horitzontal.
Els aerogeneradors necessiten uns sistemes
d'orientació, que els dirigeix constantment en la
direcció perpendicular al vent.
Alhora disposen d'uns sistemes de regulació i frenada
per a poder aturar-los quan sobrepassin la velocitat
màxima o per a disminuir la seva velocitat.

7. AVANTATGES: És renovable. És una energia neta, que no
genera residus. És molt fàcil d'obtenir.
INCONVENIENTS: L'espai que requereix la seva instal·lació. A
causa dels aspes del molí es moren moltes aus, tot i que,
estudis recents diuen que aquestes ja s'han acostumat a
aquest tipus de molins el e medi natural.
FUTUR: El seu ús va en augment, encara que en l'actualitat el
cost de les instal·lacions és molt elevat. Segons un estudi
elaborat per l'Institut de Medi Ambient d'Estocolm, en l'any
2100, juntament amb l'energia solar, podria aportar més del
75% del consum energètic mundial.

8. L'energia hidràulica és l'obtinguda a partir del moviment de l'aigua. Té el
seu origen al Sol, ja que es l'encarregat del cicle de l'aigua. La força de
l'aigua es transforma en energia mecànica al moure les aspes d'una
turbina, que es on es transforma en energia elèctrica.
Dins d'una central hidroelèctrica podem distingir les següents parts:
1. La presa: s'encarrega d'emmagatzemar l'aigua, i elevar-ne el nivell
per a la seva utilització hidroelèctrica.
2. El canal de derivació canalitza l'aigua de l'embassament fins a les
turbines.
3. La cambra de pressió regula la pressió de l'aigua.
4. La canonada de pressió condueix l'aigua fins a la cambra de turbines.
5. La cambra de turbines és el lloc on es troben les turbines que
s'encarreguen de transformar l'energia mecànica de l'aigua en energia
elèctrica mitjançant alternadors que es troben enllaçats a l'eix de la
turbina.
6. El canal de desguàs té la funció de tornar l'aigua a la llera del riu.
7. El parc de transformadors eleva la tensió del corrent per evitar
pèrdues.
ENERGIA HIDRÀULICA

9. AVANTATGES: És renovable. És una energia neta que no
genera cap tipus de residus. Produeix molta energia.
INCONVENIENTS: És molt car construir les infraestructures
i tenen un gran impacte mediambiental. Per poder
emmagatzemar aigua a la presa es tenen que inundar
valls.
FUTUR: En l'actualitat, aquesta font genera un 23% de la
producció elèctrica mundial i s'espera que aquesta
quantitat es dupliqui cap a l'any 2025.

10. BIOMASSA
La biomassa es pot definir com el conjunt de la
matèria orgànica renovable de procedència
vegetal o animal. L'origen de la biomassa es trova
en l'energia solar, ja que mitjançant la funció
fotosintètica els vegetals prenen del terra l'aigua i
sals minerals.
Per a l'obtenció de la bioenergia existeixen molts
processos, dels quals destaquem el procés físic
(consisteix en la compactació o redució i
l'assecament), el procés biològic i el procés tèrmic.

11. AVANTATGES: El procés d'obtenció és senzill. Escassa
contaminació.
Aprofitament dels residus mitjançant digestors.
INCONVENIENTS: En el cas de la biomassa natural, la
demanda actual excedeix el ritme de regeneració dels
boscos, i això influeix directament en l'increment de
l'efecte hivernacle.
FUTUR: En l'actualitat s'està produint un augment
considerable del cultius energètics.

12. ENERGIA GEOTÈRMICA
L'energia geotèrmica és aquella que té el seu origen en
la calor interna de la Terra ja que en zones de l'escorça
terrestre on existeix activitat volcànica o sísmica, es
produeix un escalfament de les aigües subterrànies.
Aquest tipus d'aprofitament energètic té lloc en els
jaciments energètics, que es classifiquen segons si el
focus de calor és de baixa o alta temperatura.
Posteriorment mitjançant la tecnologia s'injecta aigua
freda que es converteix en vapor sobreescalfat per
efecte del focus de calor i tot seguit aquest vapor
s'extreu. El vapor generat acciona el grup turbina-
alternador i es genera l'energia elèctrica.

13. AVANTATGES: No presenta efectes negatius sobre el
medi ambient. Amb una planificació adequada, els
dipòsits podrien durar molts segles.
INCONVENIENTS: L'aprofitament d'aquesta energia es
força costós a causa tant de factors geològics com
tecnològics.
FUTUR: Un 10% de la superfície terrestre conté
recursos geotèrmics accessibles.

14. ENERGIA MAREOMOTRIU
Existeixen tres aplicacions energètiques del mar:
L'energia mareomotriu, al pujar la marea es dóna la
possibilitat de que l'aigua s'embassi en un dic, i que es
deixi anar quan baixi el nivell de la mar, fet que provoca el
moviment d'una turbina que genera energia.
Un altre mètode consisteix en la instal·lació de turbines
submarines que, aprofitant la força de les marees, fan girar
les seves pales.
Un sistema similar és utilitzat per obtenir energia de la força
de les onades amb turbines eòliques situades a la
superfície.

15. AVANTATGES: Cap de les tres aplicacions esmentades
anteriorment produeixen residus.
INCONVENIENTS: En el cas de l'energia mareomotriu, es
requereix un alt nivell d'inversions i només és factible en llocs on
existeixi una diferència mínima de deu metres entre les marees.
A l'igual que en el cas anterior, per instal·lar les turbines es
necessiten grans inversions i poden suposar efectes negatius per
a la fauna marina, ja que existeix la possibilitat de que aquesta
resulti danyada per les seves pales.
FUTUR: En l'actualitat la seva aportació a la producció energètica
mundial és pràcticament irrellevant. Es necessitaran grans
inversions en el seu desenvolupament i tecnologia perquè
resultin rentables.

16. Els RSU (Residus Sòlids Urbans) constitueixen una realitat que es
presenta en les grans ciutats i la seva eliminació constitueix un
dels principals problemes en els quals s'hi troben els municipis. Els
residus es poden classificar segons la naturalesa dels seus
elements constituents. Així, distingirem entre residus inerts (els
metalls, els vidres, la runa, la terra, les escòries i les cendres),
orgànics fermentables (restes d'aliments frescos o cuinats) i
combustibles (el paper, el cartró, els plàstics, les gomes, els cuirs i
les matèries tèxtils).
Les possibilitats de tractament d'aquests residus són molt variades
depenent de llur naturalesa:
1. Abocament controlat
2. Reciclatge de materials
3. Incineració amb recuperació d'energia
4. Compostatge
RSU

17. AVANTATGES: El seu tractament presuposa un control dels
residus i alhora el seu reciclatge. Segons "El Instituto para la
Diversificación para el ahorro de la Energía" la incineració
disminueix la necessitat d'abocadors fins a un 90%.
INCONVENIENTS: Greenpeace rebutja el tractament dels
residus mitjançant la incineració, ja que agreuja els problemes
del medi ambient degut a que els compostos que genera la
seva combustió són de gran toxicitat. Però en canvi dóna
suport a la transformació de la matèria orgànica d'aquests
residus mitjançant el compostatge.
FUTUR: Tot i que els costos d'eliminació avui en dia són molt
elevats i la seva rendibilitat és escassa, segons el Ministeri
d'Indústria, la magnitud de les deixalles urbanes en tot el món
fan del seu tractament una necessitat prioritària per a tots els
governs.

18. CONCLUSIÓ
Creiem que aquest tipus d'energies
nombrades i explicades durant el treball
s'haurien de potenciar molt, ja que són
renovables, són netes, és a dir, no
contaminen i no produeixen residus.
Actualment s'utilitzen moltes energies no
renovables però creiem que de mica en
mica em d'aconseguir que la societat
mundial utilitzi més les energies alternatives
que les convencionals.

19. GRACIES PER
ESCOLTAR-NOS!