jueves, 17 de enero de 2013

Las Energías Renovables


Denominamos Energías renovables a las fuentes de energía que se obtienen de medios naturales en teoría inagotables, ya sea por la inmensa cantidad de energía que contienen o porque son capaces de regenerarse por medios naturales.
El aprovechamiento por el hombre de las fuentes de energía renovable, entre ellas las energías solar, eólica e hidráulica, es muy antiguo; desde muchos siglos antes de nuestra era ya se utilizaban y su empleo continuó durante toda la historia hasta la llegada de la "Revolución Industrial", en la que, debido al bajo precio del petróleo, fueron abandonadas.
        Durante los últimos años, debido al incremento del coste de los combustibles fósiles y los problemas medioambientales derivados de su explotación, estamos asistiendo a un renacer de las energías renovables.
        Las energías renovables son inagotables, limpias y se pueden utilizar de forma autogestionada. Además tienen la ventaja adicional de complementarse entre sí, favoreciendo la integración entre ellas. Por ejemplo, la energía solar fotovoltaica suministra electricidad los días despejados (por lo general con poco viento, debido al dominio del anticiclón), mientras que en los días fríos y ventosos, frecuentemente nublados, son los aerogeneradores los que pueden producir mayor energía eléctrica.

- ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA

El método más sencillo para la captación solar es el de la conversión fotovoltaica, que consiste en convertir la energía solar en energía eléctrica por medio de células solares. Estas células están elaboradas a base de silicio puro con adición de impurezas de ciertos elementos químicos, y son capaces de generar cada una de 2 a 4 Amperios, a un voltaje de 0,46 a 0,48 V, utilizando como materia prima las radiaciones solares. Admiten tanto la radiación directa como la difusa, lo que quiere decir que se puede conseguir energía eléctrica incluso en días nublados. Las células se montan en serie sobre paneles o módulos solares para conseguir un voltaje adecuado a las aplicaciones eléctricas; los paneles captan la energía solar transformándola directamente en eléctrica en forma de corriente continua, que será preciso almacenar en acumuladores, para, si se desea, poder utilizarla fuera de las horas de luz. 



- ENERGÍA EÓLICA

Otra alternativa para producir electricidad es a partir de la energía eólica: la proporcionada por el viento. El dispositivo capaz de realizar esta conversión se denomina aerogenerador o generador eólico, y consiste en un sistema mecánico de rotación, provisto de palas a modo de los antiguos molinos de viento, y de un generador eléctrico con el eje solidario al sistema motriz. De esta forma el viento, al hacer girar las palas, hace también girar al generador eléctrico, que puede ser una dinamo o un alternador (el alternador, con respecto a la dinamo, presenta la ventaja de proporcionar mayor rendimiento, suministrar energía a una velocidad menor, y aportar también energía a una velocidad superior).

- ENERGÍA HIDRÁULICA

Es la producida por el agua retenida en embalses o pantanos a gran altura (que posee energía potencial gravitatoria). Si en un momento dado se deja caer hasta un nivel inferior, esta energía se convierte en energía cinética y, posteriormente, en energía eléctrica en la central hidroeléctrica.

- ENERGÍA MAREMOTRIZ

La energía mareomotriz es la que se obtiene aprovechando las mareas, mediante su empalme a un alternador  se puede utilizar el sistema para la generación de electricidad, transformando así la energía mareomotriz en energía eléctrica, una forma energética más segura y aprovechable.

- ENERGÍA DE LA BIOMASA

La Energía de la biomasa es la que se obtiene de los compuestos orgánicos mediante procesos naturales. Con el término biomasa se alude a la energía solar, convertida en materia orgánica por la vegetación, que se puede recuperar por combustión directa o transformando esa materia en otros combustibles, como alcohol, metanol o aceite. También se puede obtener biogás, de composición parecida al gas natural, a partir de desechos orgánicos.

  • VENTAJAS


- Energías autóctonas, que se utilizan cerca de donde se producen, por lo que nos hace independientes del exterior, y generan más empleo local. Reducir la dependencia energética del exterior es algo positivo por la autonomía frente a conflictos geopolíticos, o con las grandes empresas petroleras.
- Energías limpias, con escaso riesgo de contaminación, y sin producir Gases de Efecto Invernadero, ni mareas negras, ni residuos peligrosos (como los nucleares). Son fáciles de desmantelar y no requieren custodiar sus residuos durante millones de años (como las nucleares).
- Energías seguras, pues no es comparable el riesgo de una central nuclear con el riesgo de que falle una placa solar. Y los residuos no pueden emplearse para bombas atómicas o sucias.
- Energías inagotables (renovables), pues el sol, o el viento estarán ahí durante millones de años.
- Energías diversas, pues incluyen la solar (usando distintas tecnologías), eólica, pequeña hidráulica, biomasa, geotérmica, marina… lo que asegura su generación en distintos escenarios.
- Energías responsables, por todo lo anterior, y porque respetan más los recursos naturales, consumiendo menos agua, por ejemplo. El petróleo tiene aplicaciones muy útiles sin tener que perderlo quemándolo.
- Energías personales, porque no requieren grandes empresas ni grandes inversiones para producir un poco de electricidad. Cualquier ciudadano puede convertirse fácilmente en productor de electricidad renovable.
- Energías baratas, pues hay que valorar económicamente todo lo ya dicho: Mientras contaminar sea gratis, las energías ecológicas no juegan en igualdad de condiciones con las energías sucias y contaminantes.

  • INCONVENIENTES


- Irregularidad y difícil almacenamiento: Dependiendo de la fuente, puede ser complicado garantizar su funcionamiento en cierto momento. Esto, unido al elevado coste de almacenar la energía producida, obliga a resolver el problemas sobre dimensionando las necesidades, es decir, instalando más energía sostenible de la necesaria en el momento de máximo consumo. Este inconveniente habrá que considerarlo cuando casi toda nuestra energía sea sostenible, ya que por el momento el problema es el inverso: Por culpa de las centrales nucleares,  en España no podemos sacar el máximo partido a la energía eólica instalada. Por otra parte, los avances tecnológicos reducirán este inconveniente: En Sevilla hay una planta solar que funciona también de noche gracias a sales fundidas.
- Problemas específicos por mal uso: Dependiendo de la instalación energética pueden darse problemas concretos que no son debidos a la técnica, sino al mal uso. No toda energía renovable es ecológica. Ejemplos de esto son:
Daños al paisaje o a las aves en el caso de aerogeneradores mal instalados.
Abuso por agrocombustibles no ecológicos (el mal llamado bio-diesel), que puede desviar valiosos recursos alimenticios para quemarlos como gasolina, y generar más CO2 en su producción que lo que ahorran. Para que los agrocombustibles sean energía ecológica deben cumplir una serie de requisitos.
Construcción de grandes presas (pantanos) que cortan el flujo natural del río y anegan ecosistemas aledaños. Para que la energía hidroeléctrica sea ecológica debe provenir de pequeños saltos que sólo tomen parte del agua del río.   



                                      


                                   







miércoles, 16 de enero de 2013

¿Cómo afecta la luz a la sociedad?

¿Alguna vez te has preguntado cuánto hay de cierto en que la luz influye sobre ti? Pues bien, desde hace tiempo se sabe que tiene efectos en nuestro cuerpo y comportamiento. En los seres humanos, la luz cumple un papel fundamental en los ritmos circadianos y, por ende, en los estados de alerta/vigilia. Además, su ausencia influye negativamente sobre nuestro estado de ánimo, nuestra atención y nuestra concentración.

Hasta hace relativamente poco, un parpadeo en términos evolutivos, el ser humano marcaba su vida totalmente con la salida y la puesta del sol. Esto, por mucho que haya evolucionado nuestra sociedad actual sigue teniendo un fuerte efecto sobre nosotros.

El sol marca los ciclos de luz y las estacione, que a su vez influyen normalmente en el dia a dia cotidiano de las personas. No es común ver en pleno enero a jóvenes tranquilamente tumbados en el césped, por poner un ejemplo. El clima, ocasionado por el sol, y la luz nos afefctan en sobremanera.

En nuestro país, por herencia histórica no muy lejana tenemos un uso horario un tanto curioso, nos regimos por la hora Centroeuropea en lugar de la Europa Occidental que es la que nos correspondería. Esto crea que amanezca y anochezca más tarde que en otros lugares de Europa.

Esto evidentemente, nos hace alterar nuestros ritmos de vida, las horas a las que comemos o nos acostamos.

Aunque por un lado esto nos hace ser un país con una gran vida nocturna, debido a que anochece muy tarde, también propicia que se nos peguen las sabanas ya que en muchos casos el despertador suena bastante antes del amanecer.


El sol en las culturas y mitologías




Por todos es sabido que cada cultura y/o religión ha tenido una idea o concepto distinto del sol.
El sol, ha sido tanto venerado como temido en las diferentes culturas:


                                               LOS DIOSES DEL SOL

-          MITOLOGÍA AZTECA: Llamado tonatiuh, era la máxima fuente de energía del universo. Se le pintaba con un penacho de plumas de águila.
Era un Dios guerrero y bastante fiero.





-          MITOLOGÍA GRIEGA: Llamado Helio, era hijo de Hiperión y Tía, fue uno de los dioses preolímpicos, que tenía el control del sol. Helio, al cabo de los siglos perdió su hegemonía sobre el sol a favor de Apolo.



-          MITOLOGÍA EGIPCIA: Llamado Ra, era la divinidad suprema.   Durante todo el imperio antiguo el panteón egipcio estuvo presidido por este Dios.




-          MITOLOGÍA ROMANA: Lamado Mitra, que generó el llamado Mitraísmo, se representa como un hombre joven.






BABILONIA:
En Babilonia, el sol llegó a ser la parte central de culto.
-          Crearon el primer calendario solar.
-          Dividieron el año en 4 estaciones de acuerdo con la posición del sol y la tierra.
-          Su religión se propago por toda la tierra hasta el día de hoy. 









LOS RAYOS LUMINOSOS

¿ QUÉ ES UN RAYO LUMINOSO ?

Un rayo luminoso, es la línea imaginaria que representa la dirección por la que la luz se propaga. Al propagarse la luz en todas direcciones, y siempre en línea recta, y estar formada por ondas, la vista humana solo alcanza a ver algunas de estas ondas: las que forman el espectro luminoso visible.




Para comprobar que los rayos de luz se propagan en línea recta, con un sencillo experimento nos vale: intentemos mirar en el interior de una manguera. Sólo somos capaces de ver qué hay en el otro extremo, si la manguera está recta.

PROPIEDADES DE LOS RAYOS LUMINOSOS:
          
          1. Siempre se propagan en línea recta: Representando la dirección y el sentido de la propagación de la luz.

          2. Se reflejan cuando llegan a una superficie reflectante: La luz, llega a una superficie siendo éste el rayo incidente, y el que sale "rebotado" tras reflejarse, es el llamado rayo reflejado.

          3. Cambia de dirección cuando pasa de un medio a otro (se refracta): La refracción es el cambio de dirección que experimentan los rayos luminosos al pasar de un medio a otro.


TIPOS DE RAYOS:


                              - DIVERGENTES: Desde un punto común. 
                              - PARALELOS: Unos a otros.
                              - CONVERGENTES: A un punto.



¿ Porqué hay día y noche ?


                     La tierra está en continuo movimiento.   El motivo de que haya día y noche, se debe al movimiento que efectúa la Tierra sobre sí misma, llamado ROTACIÓN, sobre su eje ideal que pasa por los polos.

MOVIMIENTO ROTACIÓN DE LA TIERRA.




La tierra también gira alrededor del sol, describiendo una órbita elíptica, lo que llamamos traslación.

La tierra gira sobre sí misma de Oeste a Este (produciendo la impresión de que es el cielo el que gira alrededor de nuestro planeta), y en dar una vuelta completa tarda 24 horas, es decir, un día completo.

Durante esta rotación, una mitad de la tierra permanece iluminada por el sol (nuestro horizonte está iluminado), y por el contrario, la otra mitad permanece a oscuras (nuestro horizonte permanece oculto a los rayos solares). De esta forma, se crean dos periodos durante el día  el periodo de sombra, y el periodo de sol, o lo que es lo mismo, el día y la noche. Esto determina nuestros horarios, y biorritmos, parte esencial en nuestras vidas.

La tierra gira sobre su eje, por lo tanto siempre el lado en el que es de día, tendrá un lado contrario que será la noche.

La duración del día y la noche, no es la misma durante todo el año; en verano y en primavera, el día dura más de 12 horas, y en otoño e invierno, dura menos de 12 horas.

Como el planeta tierra está en continuo movimiento, el día y la noche se siguen el uno al otro constantemente.







¿Como percibimos la luz?



En la retina de los ojos hay dos tipos de células fotosensibles. Es decir capáces de transmitir un impulso nervioso como respuesta a la luz que incide sobre ellas

Se llaman conos y bastones.

Los conos son todos iguales y son "de banda ancha", es decir reaccionan de manera similar ante cualquier luz dentro de una banda amplia de frecuencias (colores) . Y son por tanto sensibles al brillo, pero no distinguen color.

Sin embargo, los bastones son de "banda estrecha" y están especializados en la diferenciación del color.

En los humanos hay tres tipos de bastones, cada uno sensible a una banda de color determinada. Hay bastones sensibles al rojo (frecuencia baja), al verde (frecuencia media) y al azul (frecuancia alta)

Por esta razón percibimos todos los colores como una combinación de esos 3 fundamentales.

Hay personas que carecen de algunos tipos de bastones y son por tanto insensibles a ciertos colores (daltónicos) y también personas que carecen de todos ellos y por tanto no distinguen ningún color (acromatóxicos)

Los mamíferos en general tienen sólo dos tipos de bastones, y en muchos casos sólo uno o ninguno, y por tanto su vision de color es mucho peor que la nuestra y en general se compone de la combinación de sólo dos colores.

Sin embargo en las aves sucede lo contrario, tienen un cuarto tipo de bastón sensible a la banda ultravioleta, que para nosotros es totalmente invisible. Esto significa que los pájaros ven colores que nosotros ni imaginamos. Y hay pájaros que para nosotros tienen plumajes parecidos pero que los pájaros diferencian perfectamente porque desde su punto de vista tienen colores muy diferentes.

Se le llama un espectro visible a la región del espectro magnético que el ojo humano es capaz de percibir. A la radiación electromagnética en este rango de longitudes de onda se le llama luz visible o simplemente luz. No hay límites exactos en el espectro visible; un típico ojo humano responderá a longitudes de onda desde 400 a 700 nm aunque algunas personas pueden ser capaces de percibir longitudes de onda desde 380 a 780 nm.

Luz e iluminación, caracteristicas

               
        Se llama luz, a la parte de la radiación electromagnética que puede ser percibida por el ojo humano, o el sentido de la vista.
Es una forma de energía conocida como energía radiante, que quiere decir que puede propagarse en el vacío sin necesidad de soporte material alguno, también se propaga mediante ondas, con velocidad infinita y en línea recta.

Este agente físico, permite que los objetos que nos rodean sean VISIBLES.

La luz visible está formada por vibraciones electromagnéticas, con longitudes de onda que van aproximadamente de 350 a 750 nanómetros (1 nm = 1 milmillonésimas de metro). Lo que conocemos como luz blanca es la suma de todas las ondas comprendidas entre esas longitudes de onda, cuando sus intensidades son semejantes.

A la iluminación la podemos definir como la cantidad de luz que hay o entra en un lugar.

Existen diferentes fuentes de luz, que las podemos clasificar en: Naturales y artificiales.
El sol es la principal y más importante fuente de luz natural sobre la tierra. En cuanto a las fuentes artificiales, podríamos hablar de la luz eléctrica de una bombilla, lámparas, velas, etc.




CARACTERÍSTICAS DE LA PROPAGACIÓN DE LA LUZ


La luz viaja en línea recta y en todas direcciones a gran velocidad, alcanza 300.000 km por segundo en el vacío. La cara iluminada de un cuerpo sólido, absorbe la mayoría de la luz y refleja el resto. Como viaja en línea recta, la luz no llega a la otra cara del sólido que queda en sombra.

REFRACCIÓN. La luz puede desviarse
Cuando un rayo de luz no alcanza un prisma de cristal de forma perpendicular resulta desviado, lo que se conoce como "refracción". La causa es que la luz se mueve más despacio en el cristal que en el aire. 

REFLEXIÓN. La luz puede reflejarse
Las distintas superficies reflejan la luz en distintas proporciones. Un espejo refleja la mayoría, rebotando o redirigiendo los rayos que le alcanzan. Los ángulos que los dos rayos (entrante y reflejado) determinan con la superficie son iguales.

DIFUSIÓN. La luz puede difundirse   
La luz que atraviesa un material traslúcido: nubes, telas, papel, cristal esmerilado, se dispersa en todas direcciones. La luz difusa arroja sombras más suaves, menos definidas.

ABSORCIÓN. La luz es absorbida   
Cuando la luz blanca incide sobre un cuerpo, éste absorbe una parte del espectro y refleja o transmite el resto, el cual constituye constituyen su color (como ya explicaremos con mas detalle en adelante). La luz que queda absorbida por el cuerpo produce calor.





EFECTOS DE LA LUZ:

- LUZ NATURAL:  Amplio espectro, constante gama de colores, iluminación constante variando en su ciclo diario. Su ausencia crea efectos como: estress, quejas, 

- LUZ ARTIFICIAL: Parte del espectro, necesitan ajustes para no provocar desajustes - color, variación temporal o parpadeo,afectación nerviosa.

La luz también afecta:

- A nivel fisiológico: Cambios secreción de hormonas, descontrol frecuencia cardíaca, mala secreción de glándulas, afectación al músculo liso.
- A nivel psicológico: Afecta a nuestro comportamiento, por la falta de estimulación del hipotálamo, da lugar a: depresión estacional, desorden emocional etc.




CONSECUENCIAS DE LA LUZ:

- Difracción.
- Transmisiones de radio y TV.
- Los rayos X.
- El láser.
- La vida en el planeta Tierra.
- El efecto fotoeléctrico.
- Contaminación lumínica (si ésta se malgasta...)
- Etc...