Qué tipo de energía emite la tierra a la atmósfera
El Día Internacional del Sol se celebra cada año a principios de mayo. La decisión de establecer esta festividad fue tomada en 1994 por la rama europea de la Sociedad Internacional de Energía Solar (ISES) con el fin de atraer la atención de la sociedad sobre las posibilidades de utilizar las fuentes de energía renovables. Los estudiantes de la Facultad de Ingeniería Energética del Instituto Politécnico de la Universidad Estatal de los Urales del Sur estudian toda la cadena tecnológica de la industria de la ingeniería energética: generación, transmisión, distribución, regulación y consumo de energía eléctrica y térmica. En la Facultad se presta especial atención al desarrollo de las tecnologías eléctricas más novedosas, entre las que se encuentran la ingeniería de la energía del hidrógeno, las tecnologías láser, la fabricación de soldaduras eléctricas, la electrometalurgia y la fabricación electrolítica. Este año se graduarán los primeros estudiantes de licenciatura del Departamento de Fundamentos Teóricos de la Ingeniería Eléctrica en esta especialización. La Facultad aprobó y está aplicando la estrategia de desarrollo titulada “Ingeniería energética digital distribuida y accionamiento eléctrico inteligente”. Esta estrategia abarca todos los tipos de ingeniería de energías alternativas, incluida la energía solar. El decano de la Facultad, Sergey Gandzha, nos habló del potencial de la energía solar y de su futuro desarrollo.
Cuál es la principal fuente de energía de la Tierra
El aire que nos rodea está formado por diferentes gases y también por algunas partículas. Esta capa de aire, conocida como atmósfera terrestre, está retenida por la gravedad. Los dos componentes principales son el nitrógeno (78%) y el oxígeno (21%). Además de contener el oxígeno que los seres humanos y otros organismos necesitan para vivir, la atmósfera tiene otras “características” como la absorción de la radiación ultravioleta del Sol por parte de la capa de ozono y la retención de calor conocida como efecto invernadero.
La radiación solar que no es absorbida o reflejada por la atmósfera (por ejemplo, por las nubes) llega a la superficie de la Tierra. La Tierra absorbe la mayor parte de la energía que llega a su superficie, una pequeña fracción se refleja. En total, aproximadamente el 70% de la radiación entrante es absorbida por la atmósfera y la superficie de la Tierra, mientras que alrededor del 30% se refleja en el espacio y no calienta la superficie. La Tierra irradia energía en longitudes de onda mucho más largas que el Sol porque es más fría. Una parte de esta radiación de onda larga es absorbida por los gases de efecto invernadero, que irradian energía en todas las direcciones, incluso hacia abajo, atrapando así el calor en la atmósfera.
La principal fuente de energía es
a. La luz solar que llega a la Tierra puede calentar la tierra, el océano y la atmósfera. Parte de esa luz solar es reflejada al espacio por la superficie, las nubes o el hielo. Gran parte de la luz solar que llega a la Tierra es absorbida y calienta el planeta.
c. La inclinación del eje de la Tierra con respecto a su órbita alrededor del sol da lugar a cambios predecibles en la duración de la luz del día y la cantidad de luz solar recibida en cualquier latitud a lo largo del año. Estos cambios provocan el ciclo anual de las estaciones y los cambios de temperatura asociados.
d. Los cambios graduales en la rotación y la órbita de la Tierra alrededor del sol modifican la intensidad de la luz solar recibida en las regiones polares y ecuatoriales de nuestro planeta. Durante al menos el último millón de años, estos cambios se produjeron en ciclos de 100.000 años que produjeron edades de hielo y los períodos cálidos más cortos entre ellos.
e. Un aumento o una disminución significativa de la producción de energía solar provocaría el calentamiento o el enfriamiento de la Tierra. Las mediciones de los satélites realizadas en los últimos 30 años muestran que la producción de energía del sol sólo ha cambiado ligeramente y en ambas direcciones. Se cree que estos cambios en la energía solar son demasiado pequeños para ser la causa del reciente calentamiento observado en la Tierra.
Principal fuente de energía para el ser humano
Para que un combustible sea útil, su energía debe liberarse de forma controlada. El control de la liberación de energía hace posible que ésta se utilice para realizar un trabajo. Cuando el combustible se utiliza por su energía, normalmente se quema, y la mayor parte de la energía se libera en forma de calor (figura 2). El calor puede utilizarse entonces para realizar un trabajo. Piensa en una persona que enciende una cerilla para prender fuego a unas pequeñas ramitas. Después de que las ramitas ardan durante un rato, se calientan lo suficiente como para hacer arder algunos palos más grandes. El fuego se va calentando cada vez más y pronto está lo suficientemente caliente como para quemar troncos enteros. Muy pronto el fuego está rugiendo, y una olla de agua colocada en el fuego empieza a hervir. Parte del agua líquida se evapora.
Figura 2. Un fuego controlado. ¿Cuál es la fuente de energía para hervir y evaporar el agua? Aunque una parte de la energía química de la cerilla se ha utilizado para encender el fuego, el calor para hervir y evaporar el agua procede de la energía almacenada en la madera. La madera es el combustible del fuego. Tipos de recursos energéticos Los recursos energéticos son renovables o no renovables. Los recursos no renovables se utilizan más rápido de lo que pueden ser reemplazados, por lo que el suministro disponible para la sociedad es limitado (véase el ejemplo de la figura 3). Los recursos renovables no se agotan porque se reponen tan rápido como se utilizan. ¿Se te ocurren algunas fuentes de energía renovables y no renovables?