Energía como flujo y existencia
Al cabo de miles de millones de años podemos encontrarla y
extraerla de muy diversas fuentes. El origen de todo y la energía esta creado
por el BIG BANG. En el momento en que ocurrió el BIG BANG se originó la energía
de todo el universo.
Desde sus inicios la energía no se crea ni se destruye solo
se transforma
La energía se concentra en las estrellas, se transforma a
partículas que crean átomos y moléculas. La energía crea fuerzas que manejas y
cambian la materia. Se convierte en calor que se guarda en los grandes átomos
radiactivos, en enlaces químicos moleculares, se transforma en electricidad,
pero de una u otra forma toda la energía de nuestro universo tiene el mismo
origen, aunque al
La vida en todas sus formas, aspectos y reacciones están
formados por energía, en resumen, la vida es completamente dependiente de la
energía ya que esta está en todas partes.
La humanidad a través de su historia ha creado varios
sistemas de vida en todos los aspectos en los que además de la energía
necesaria para la subsistencia biológica (alimentos) consume energía para
mantener y desarrollar sus sistemas culturales y satisfacer así necesidades
extra alimentarias (vivienda, transporte, bienes y servicios...). Para ello la
humanidad ha recurrido al uso de distintas fuentes energéticas; en un principio
fue el fuego, la energía solar, la energía animal, la energía eólica (viento),
la hidráulica (agua)... y en el último siglo la energía de combustibles fósiles
(petróleo, gas y carbón) y la nuclear.
Actualmente el 80% del consumo mundial de energía proviene
de ellos, y el 20 % restante se reparte en energía hidroeléctrica (~15%) y
energía nuclear (~4%). El aumento de la población mundial y su efecto sobre el
comportamiento de los modelos de producción y consumo de bienes y servicios,
han provocado un marcado incremento en el consumo energético.
Bueno como sabemos el principal flujo de energía que provee
al planeta es la del sol, de esta forma tendríamos un sencillo ciclo el cual
incluye la energía del sol llegando a los productores como plantas por ejemplo,
estos a la vez generan calor y pasan a
convertirse en energía de consumidores los cuales serían animales herbívoros, estos
pasarían a generar también calor y al morir se convertirían en energía para
descomponedores, generando nuevamente calor y pasando a ser productores de
nutrientes nuevamente de las plantas, de esta forma tendríamos un bonito ciclo
de energía. Sin embargo las cosas no son tan sencillas debido a distintos
factores empezando por el hecho de que la energía solar no llega directamente a
la tierra pues antes debe pasar por las distintas capas que cubren la tierra,
así que comenzaremos explicando la entrada de la energía solar a la tierra.
El
siguiente dibujo nos muestra la forma en que se distribuye la energía
proveniente del sol y con ello tenemos que de 341 unidades de energía que
llegan a las capas altas de la atmósfera 79 unidades son reflejadas de vuelta
al espacio, 78 unidades son absorbidas por la atmósfera, logrando así atravesar
184 unidades de las cuales 161 unidades son absorbidas y las 23 unidades
restantes son devueltas al espacio dándonos un total de 102 unidades devueltas
al espacio.
Por otro lado tenemos la energía qué es emitida de la
superficie hacía el espacio la cual debería ser igual a la energía entrante
para así poder mantener un equilibrio estable en nuestro planeta sin embargo
como podemos observar en la figura esto no es así debido a que un equilibrio
solo se puede lograr en un sistema que no sufre alteraciones el cual no es el
caso de nuestro planeta el cual sufre de un aumento de temperatura superficial.
Otro punto por el que no existe un flujo de energía tan
sencillo como describíamos al principio es debido al hecho que los flujos de
energía ignoran el hecho de que en nuestro planeta existe una biosfera y este
hecho es de los más importantes a considerar ya que la biosfera hace los
caminos del flujo de energía más complicados pero también es debido a la
biosfera que los flujos de energía son lo que son, cuando llegan a la
superficie terrestre puede llegar a la tierra o al agua existente en nuestro
planeta pero una de las principales es la energía captada por las plantas de
todo tipo por medio de la fotosíntesis ya que es por esto que el flujo de
energía comienza su camino en nuestro planeta.
A diferencia de los animales que necesitan de otros para
obtener sustancias sintetizadas los organismos que producen la fotosíntesis son
capaces de sintetizar su propio alimento.
Como ya hemos explicado en un inicio los organismos que
realizan fotosíntesis adquieren energía solar esta la pueden convertir en
energía térmica por medio de la respiración, energía que volverá nuevamente al
sistema de la superficie excluyéndose de la red principal que incluye a la
biosfera. La otra forma en que transforman energía es al convertirse en
alimentos de herbívoros pasando a ser un tipo de energía química, de igual
forma los herbívoros respiran y son comidos por carnívoros primarios y estos
por carnívoros secundarios produciendo energías análogas a las de antes. Estos
producen deshechos y llegan a morir produciendo así energía para lo que
llamamos descomponedores estos a su vez también respiran y pueden convertirse
en alimento de otros descomponedores.
Una vez explicado esto podemos concluir que la energía solar
que ha entrado a la tierra tiene dos caminos convertirse en energía química de
la biosfera o convertirse en energía térmica que terminara en el sistema de la
superficie para finalmente poder ser irradiada al espacio.
Bueno hasta este punto hablando de biosfera solo hemos
hablado de animales y plantas dejando a las humanos fuera de este ciclo sin
embargo los humanos también somos como cualquier animal incapaces de poder
sintetizar sustancias es decir somos heterótrofos quizá la diferencia es que
nosotros tenemos una alimentación omnívora es decir comemos básicamente de todo
tanto a otros animales como organismos o vegetales.
Entonces se puede decir que al igual que cualquier otro
animal formamos parte de la red del flujo de energía producido por la energía
solar, sin embargo cabe mencionar que los humanos a medida que hemos ido
aplicando una capacidad de manipular nuestro entorno a nuestro provecho hemos
provocado que el flujo de energía de la biosfera se vaya modificando.
Al inicio en el origen de la especie humana su papel en el
flujo de energía era el mismo que el de cualquier otro animal pero mientras ha
ido aprendiendo como ya dijimos a manipular su entorno en su propio beneficio
como por ejemplo el hecho de aprender a cosechar sus propios alimentos en lugar
de ir de un lugar a otro buscando, el hecho de domesticar distintas especies de
animales en su beneficio, uno de los más importantes alimentándose de energía
almacenada como combustibles fósiles y otro igualmente importante es el hecho
de modificar ecosistemas de maneras como la tala para usar la madera o
cambiando los cursos de ríos afectando de una manera directa el flujo de
energía de todo un ecosistema .
Como hemos dicho en un inicio nuestra especie solo formaba
parte del flujo de energía como parte de la biosfera pero con el paso de los
años esto se ha ido modificando ya que cada vez necesita más recursos y una de
las formas de medir su transformación de energía es por medio de la potencia comparándola
con la que transformaba hace unos años y es importante mencionar que después de
la revolución industrial una persona puede transformar energía más de la que un
hombre primitivo, esto no quiere decir que una persona sea más productiva en la
actualidad, solo quiere decir que actualmente con la ayuda de maquinaría y de
combustibles transforma más energía.
Ya que hemos mencionado los combustibles fósiles es
importante destacar la utilización de estos después de la revolución industrial
debido a que estos no son más que
energía química que se almaceno en las capas de la tierra hace miles de años.
El liberar esta energía supone que la energía solar deje de ser la única que
alimente el flujo que pasa por la biosfera.
Al entrar dentro del flujo de energía ha hecho que esta se
multiplique rápidamente ya que por medio de la maquinaría que esta alimenta las
producciones han ido hacia arriba una importante que cabe destacar ya que
cuando comenzamos a hablar del tema dijimos que eran las plantas son las que
captaban la energía es la producción de la agricultura.
Bueno entonces se podría decir que a más plantas más energía
solar captada sin embargo esto no sucede así para poder seguir creciendo en
número las plantas comenzaron a depender del reciclaje de energía tanto de
animales como de nosotros los humanos. Y esto a su vez también ha ido
provocando el aumento en las poblaciones humanas de los ecosistemas.
El reciclaje de energía comienza por acción humana directa
es decir cuando una persona siembra una planta está aplicando energía y cómo ya
dijimos el controlar los cultivos por medio de maquinarias aumenta el reciclaje
de energía.
Por último podríamos decir que la intervención humana en el
medio ambiente no parece tan mala sin embargo es debido a esta que cada vez más
necesitamos más energía, por ejemplo al no dejar terminar el ciclo de una
planta al no permitir que se convierta en nutrientes nuevamente así como la integración de combustibles fósiles a la
producción provocando un valor agregado al usar maquinaría y también provocando
la alteración del flujo de energía al hacer que cada vez más energía térmica se
quede atrapada en el planeta lo cual produce distintos fenómenos malos en el
planeta.
Variables de la energía
• Energía
Solar: aprovechable en su forma térmica (calor) y fotovoltaica (electricidad).
• Energía
Eólica: aprovechable transformándola en energía eléctrica y /o mecánica.
• Energía
Geotérmica: aprovechable en forma térmica, eléctrica y mecánica.
• Energía
de Biomasa: generando adecuadamente “biogás”.
• Energía
de Mareas: aplicada a generadores eléctricos
• Energía
Hidráulica a partir de sistemas hidroeléctricos en pequeña y mediana escala
excluyendo las grandes represas
Alternativas:
• Uso racional de la energía.
• Adoptar pautas de consumo bioracionales.
• Aprovechamiento de energías alternativas.
No hay comentarios:
Publicar un comentario