Infografía Fuentes de Energía

Transformaciones que atravesaron las

Fuentes de energía

Una infografía de: Facundo Arias Nicolás Rodriguez

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PRimera Revolución industrial

1760-1840

Primera Revolución Industrial (1760 - 1840)

Introducción

El Carbón y la máquina de vapor

Durante toda la primera revolución industrial, la fuente de energía que más se utilizó fue el carbón (o también denominado hulla) en conjunto con la máquina de vapor; esto en un proceso iniciado de la mano de una pionera en la industrialización como lo fue Gran Bretaña, desde finales del S.XVIII hasta mediados del S.XIX y que, décadas después, se extendió hasta gran parte de Europa Occidental y América Anglosajona.

El carbón y su explotación fueron fundamentales para el proceso de industrialización de Gran Bretaña y la inversión de artefactos.

Maquina de Vapor

Primera Revolución Industrial (1760 - 1840)

Antecedente

El primer antecedente que se tiene es la Máquina de Newcomen o Máquina de Vapor Atmosférica, inventada en 1712 por Thomas Newcomen, cuyo funcionamiento consistía en dos etapas:

• La máquina creaba un vacío en un depósito cilíndrico a base de enfriar vapor de agua donde luego este mismo tiraba de una viga hacia abajo.
• La viga se situaba en forma de balancín por lo cual cuando el vacío se llenaba con el vapor la viga volvía a subir provocando así un movimiento vaivén que a su vez hacia que la bomba extrajera el agua de la mina.

Esta máquina presentaba un error grave el cual era que, al funcionar a base de calentar y enfriar agua, provocaba roturas en el depósito de estas misma lo que significaba una pérdida de rendimiento en la máquina.

Maquina de vapor

Primera Revolución Industrial (1760 - 1840)

Maquina de vapor de JAmes Watt

Es un motor de combustión externa que transforma la energía térmica de una cantidad de agua en energía mecánica. Resuelve los problemas que acarreaba el uso de la máquina de Newcomen, haciéndola mas eficiente.

• Primero se genera vapor (regulado por válvulas de entrada y salida) de agua a través de una caldera cerrada herméticamente la cual produce que un cilindro se expanda y empuje un pistón.

• Luego mediante un mecanismo de biela manivela se genera una rotación, la cual puede accionar una ruedas de locomotora o el rotor de un generador eléctrico, por ejemplo.

• Al final el émbolo retorna a su posición inicial y expulsa el vapor de agua utilizando la energía cinética de un volante de inercia.

Aquí un esquema animado del funcionamiento de una maquina de vapor.

Impacto/importancia

NATURALSe produjo contaminación debido al humo generado por el fuego que le daba más potencia al vapor. El ejemplo mas claro de esto fue la locomotora a vapor, que dejaba una nube interminable de humo negro cada vez que transitaba.

SOCIALGracias a esta se alargaron los tiempos libres y de ocio de las personas debido a que muchos trabajos se automatizaron. A su vez, el pensamiento de que las máquinas reemplazarían a los humanos fue creciendo.

PRODUCTIVOLas empresas y fabricas se vieron beneficiadas debido al bajo coste de mano obra, la mayor productividad de las máquinas contra los humanos y la reducción en los costos finales.

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Segunda Revolución industrial

1850-1920

Segunda Revolución Industrial (1850 - 1920)

Electricidad

AntEcedentes

Del carbón y la maquina de vapor, pasamos a fuentes de energía de mayor potencia, como lo son la electricidad y el petróleo.Pero para que esto ocurriese hubo un largo periodo de desarrollo de estas nuevas formas de generación de energía para poder implementarlas y masificarlas. En el caso de la electricidad, tenemos los aportes de Hans Christian Oersted, con el descubrimiento de los campos electromagnéticos, Michael Faraday, con la construcción del primer motor eléctrico o dínamo, que a partir de los principios de Oersted, permitía transformar energía mecánica en eléctrica, y luego el desarrollo del transformador por parte de Joseph Henry

Nikola Tesla, fundamental en el desarrollo de la electricidad y en sus aplicaciones durante el periodo de la Segunda Revolución Industrial.

Electricidad

Segunda Revolución Industrial (1850 - 1920)

aplicaciones

Esta, generada de manera térmica e hidráulica, funciona como fuente de luz, calor y energía. Tuvo múltiples aplicaciones en la industria, la vida cotidiana, el alumbrado público, los transportes (tranvías eléctricos), las comunicaciones (telégrafo, teléfono, radio) y el ocio (fonógrafo, cinematógrafo). Una serie de innovaciones técnicas perfeccionaron la generación, el transporte y el uso de la electricidad: las dinamos, alternadores y transformadores eléctricos, los cables de alta tensión y la bombilla de filamento incandescente. La fabricación de material eléctrico impulsó la creación de grandes empresas como Philips en Holanda, Siemens y AEG en Alemania, General Electric y Westinghouse en Estados Unidos.

Petroleo

Segunda Revolución Industrial (1850 - 1920)

aplicaciones

En 1850, se creó la primera fábrica y refinería privada de petróleo, produciéndose tanto aceites lubricantes como gasolina. Seis años después, esta comenzó a utilizarse como combustible en detrimento del vapor, lo cual dio lugar a inventos tales como:

• El motor de combustión. En 1860, el ingeniero belga Jean Joseph Etienne Lenoir diseñó y construyó el primer motor de combustión interna de dos tiempos y, un año después, el de cuatro tiempo y luego, en 1876, Nicolaus Otto, un ingeniero alemán, perfeccionó este ultimo, sentando las bases de los motores actuales, ya que aprovechaba la energía que se desprendía de la quema de la gasolina para generar energía mecánica. Esta innovación supuso, con el tiempo, la fabricación de los primeros automóviles a gasolina, asi como también la invención de otras variantes, como el motor de explosión de gasolina por Karl Benz, en 1885 y el de gasóleo por Rudolf Diesel en 1897.

Petroleo

Segunda Revolución Industrial (1850 - 1920)

• El avión: Sir George Cayley, padre de la aerodinámica, había construido el primer planeador para pasajeros en 1853. El primer avión con motor (aunque de vapor) fue diseñado y construido por el ingeniero francés Clément Ader: Recien en 1903 los hermanos Wright realizaron el primer vuelo a motor de gasolina.

Fotografía del modelo de avión con motor a gasolina de los hermanos Wright, en 1906.

Impacto/importancia

NATURALCon la llegada del petroleo la contaminación, en especial la marina, se vió aumentada considerablemente. En el caso de la electricidad lo mas contraproducente son los residuos derivados de su consumo.

SOCIALSe produjo un aumento en el porcentaje de desempleo. Debido al avance tecnológico como consecuencia de la implementación de estas fuentes de energía muchos campesinos se vieron obligados a mudarse y adaptarse a las zonas urbanas.

PRODUCTIVOSe logró implementar estudios e investigaciones científicas en las nuevas industrias. Además, los sistemas automatizados de la primera revolución industrial se mejoraron e incluso implementaron nuevos como lo es la producción en serie.

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Tercera Revolución industrial

1940-2000

ENergia nuclear

Tercera Revolución Industrial (1940 - 2000)

antecedentes

El núcleo de los átomos fue descubierto en 1911 por Ernest Rutherford a partir del análisis de partículas α emitidas por los átomos. A partir de 1932 -con el descubrimiento del neutrón por James Chadwick y con las reacciones llevadas a cabo por el matrimonio Joliot-Curie es cuando el núcleo empieza a tener verdadera importancia. Posteriormente, en 1939 Otto Hahn y Fritz Strassman descubrieron las reacciones de fisión. Y quien puso en práctica esta idea de desarrollar la reacción en cadena fue Enrico Fermi, quien finalmente logro demostrar su factibilidad.

Energía nuclear

Tercera Revolución Industrial (1940 - 2000)

Definición y Funcionamiento

Es la energía contenida en el núcleo de un átomo. Las fuerzas que mantienen unidas las partículas del núcleo entre sí se denominan fuerzas nucleares, cuya energía acumulada por estas se llama energía de enlace. Una parte de la masa del núcleo se transforma en energía de enlace para mantener unidas las partículas de este. Esta energía es la que se libera –en forma de una gran cantidad de energía calorífica y radiación- cuando tiene lugar una reacción nuclear, y a la que se denomina energía nuclear. Puede ser de dos tipos: fusión nuclear (átomos ligeros se combinan entre si) o fisión nuclear (se descomponen nucleos de atomos pesados en atomos ligeros, liberando la energía que los mantiene unidos). A partir de la energía calorífica generada por la reacción se convierte agua en estado líquido en vapor a alta temperatura, que se utiliza para accionar un grupo turbina-alternador, en el que se genera la energía eléctrica.

Tercera Revolución Industrial (1940 - 2000)

ENergias limpias

Definición

Son todas las formas/métodos de obtención de energía que durante sus procesos de extracción y generación producen un mínimo impacto ecológico en el medio ambiente. Podemos también incluir dentro de esta a las energías renovables, ya que son extraídas de fuentes que no se acaban como el sol, viento o el movimiento de las mareas, que a su vez no implica la eliminación de residuos.

ENergias limpias

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Energía de biomasa

Tiene como principio fundamental aprovechar todo tipo de materia, ya sea de origen orgánico o inorgánico, para obtener energía y se produce en una central térmica con productos biodegradables.

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ENergias limpias

Energía de biogas

Ha sido catalogado como uno de los bioenergéticos más potentes con base en la obtención de residuos y desechos sólidos y orgánicos. El biogás es una compleja mezcla de metano (en un 50-70%), dióxido de carbono y otros gases.

ENergias limpias

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Energía geotérmica

Este tipo de energía se produce mediante el aprovechamiento del calor de la tierra. Este calienta el agua, evaporándolo, y haciendo girar la turbina de un generador, produciendo electricidad. También se puede obtener energía eléctrica mediante la utilización de rocas secas y calientes, bombeando agua a través de estas, para obtener un efecto similar.

Tercera Revolución Industrial (1940 - 2000)

ENergias limpias

Energía eólica

Se produce energía, principalmente eléctrica, a partir del viento a través de aerogeneradores. Estos generadores provocan un movimiento en unas turbinas que son las que producen energía eléctrica estando están constituidos sustancialmente por dos partes: una parte mecánica, que tiene el propósito de transformar la fuerza del viento, en un movimiento de rotación respecto a un eje, y una parte electromecánica que provoca la transformación del movimiento rotativo en energía eléctrica.

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ENergias limpias

Energía Hidráulica

Produce energía gracias al agua, aprovechando la energía cinética de mareas o corrientes. Este tipo de energía lleva siglos produciéndose, primero a pequeñas escalas con molinos de agua, ahora en grandes proporciones gracias a las centrales hidroeléctricas.

Tercera Revolución Industrial (1940 - 2000)

ENergias limpias

Energía Solar

La energía útil se obtiene al convertir la energía del sol. Hay tres formas principales en que se puede hacer esta transformación: Solar fotovoltaico: Se llevan a cabo con paneles fotovoltaicos, que toman la luz del sol y la convierten en electricidad. Solar térmica: La energía que se crea con el sol se convierte en energía que se puede utilizar para calentar o enfriar los dispositivos que se alimentan. Termodinámica solar: Estos sistemas se utilizan para producir electricidad suministrando calor a alta temperatura a una planta en función de un ciclo termodinámico.

Impacto/importancia

NATURALEn cuanto a la energía nuclear esta, si bien no emite gases de efecto invernadero, deja un legado de residuos altamente radiactivos peligrosos para el medio ambiente. Se trata de buscar formas sustentables de producir energia.

SOCIALSe genera una nueva relación entre trabajadores. Se genera consciencia sobre la importancia de estas nuevas y mas sustentables formas de producir energía.

PRODUCTIVOCon los avances tecnologicos que estas fuentes de energía trajeron se logró automatizar o mejorar aún más los trabajos. Se piensa en fábricas automatizadas, robótica e inteligencia artificial, hay diversidad en la producción debido a los mercados a los que apunta.

Resumiendo:

Primera Revolución Industrial

1760-1840

- Carbón - Maquina de Vapor

Tenemos varias transformaciones de las fuentes de energía a traves de las tres revoluciones industriales, y pudimos observar los enormes cambios que generaron en la forma en la que vivimos, trabajamos y producimos.

Segunda Revolución Industrial

1850-1920

- Electricidad- Petróleo

Tercera Revolución Industrial

1940-2000

- Energía Nuclear- Energías limpias

Fin de la infografía