El accidente de Chernóbil se produjo el 26 de Abril de 1986. Sabemos que falta bastante aún para que se cumplan los veinticuatro años de la fecha del lamentable accidente. No obstante, preferimos anticiparnos un poco a la fecha porque, desde Erenovable, siempre estamos destacando la importancia de las energías renovables y de las energías limpias y nos parece que merece la pena que este acontecimiento se mantenga vivo en el recuerdo para seguir luchando contra toda energía destructiva. No en vano Greenpeace se manifiesta en contra de la energía nuclear.
El sábado 26 de abril de 1986, el reactor nuclear Nº 4 de la central de Chernóbil explotó a causa de varios errores humanos, liberando una nube radioactiva en la atmósfera. habíamos tenído una experiencia de este tipo en 1979, pero a muy baja escala, con la fusión parcial del reactor Nº 2 de Three Mile Island en los Estados Unidos. Pero, en el caso de Chernóbil, por primera vez en la historia de la energía atómica, el mundo pudo concienciarse del horror que puede llegar a ocasionar la energía nuclear cuando está mal controlada. Las consecuencias son muy similares a las que podría llegar a producir una bomba atómica y contaminar a todo un continente en diferentes grados.
La central nuclear se sitúa en Ucrania a 16 km de la frontera sur de Bielorrusia, a 110 km al noroeste de Kiev y a 670 km al sudeste de Moscú. La primera reacción fue la explosión en el fondo del reactor, donde la temperatura era más elevada, aproximadamente de 2500°C. El uranio fundido a 1130°C, se transformó rápidamente en un “magma” viscoso radiactivo que destruyó el contenido y todo aquello se mezcló, a su vez, con otras sustancias de alta peligrosidad.
Según los estudiosos del accidente de Chernóbil, la explosión lanzó escombros del edificio y del reactor hasta casi 9 km de altura, afectando probablemnte la composición de la estratófera. Un 30% del combustible del reactor se esfumó por los alrededores de la central y del 1 al 2% (unas 50 toneladas de gas radioctivo) fueron expulsados a la atmósfera, el equivalente a 200 veces más de lo que afectó a Hiroshima. En los diez años que siguieron al desastre de Chernóbil, de 0,5 a 1% del combustible restante se dispersó en el aire en forma de gas radioactivo en 100 metros alrededor de la central nuclear.
Aunque sabemos que faltan días aún para que se cumplan 24 años del accidente de Chernóbil, deseábamos recordar el episodio porque creemos que nuestro planeta no se merece ser atacado por energías sucias y contaminantes.
Vía e imagen satelital: Luxorion
Hace unos meses hablaba de los planes de Google para abaratar la energía solar térmica. La firma por fin ha revelado su secreto: Una nueva técnica que reduce a la mitad el coste de fabricación de los espejos que se usan en estas plantas.
Google es un gran consumidor de energía eléctrica; aunque no han hecho público el tamaño de su factura, nadie duda que supera los millones de dólares al mes. Por este motivo, la compañía del buscador lleva tiempo trabajando en el campo de las energías renovables, buscando una manera de autoabastecerse y, de paso, poder vender el excedente de energía que produzca.
De hecho, hace apenas unos días supimos que Google había conseguido una licencia de operador energético, licencia que le autoriza a producir y vender energía eléctrica.
Uno de los objetivos de Google era abaratar la energía solar, para conseguir hacerla mas barata que el carbón. Para lograr este objetivo, la firma se puso a trabajar en un proyecto secreto con el que decían esperaban reducir el coste de la energía solar a apenas 5 centavos de dólar el kwh; en su momento no revelaron la naturaleza de este proyecto, aunque se podía intuir que consistía en abaratar el coste de instalación de los espejos.
La energía termosolar consiste en concentrar sobre una caldera el calor del Sol, utilizando espejos, para calentar el agua y producir vapor que acciona una turbina y mueve el generador. En estas instalaciones, la parte mas costosa es justamente el enorme campo de espejos que hay que construir para reunir suficiente luz solar.
Lo que ha desarrollado Google es un tipo de espejo muy barato de fabricar e instalar, con lo que el coste de construcción de estos campos se reducirá a la mitad.
FUENTE: TreeHugger.
Derecha: La vista que tiene Spirit de su propia situación. El vehículo explorador está ahora estacionado por el invierno, con sus paneles solares inclinados 9 grados en dirección contraria al Sol. [Más información]
"En este caso, es bueno que Spirit esté inmóvil", dice Steve Squyres, quien es el investigador principal del proyecto. "Podemos dar seguimiento a su señal de radio para determinar su movimiento en el espacio".
Marte se encuentra rotando alrededor de su propio eje y en traslación alrededor del Sol. Estando el vehículo estacionado, el único movimiento de la señal de radio será el movimiento del planeta mismo. Como los científicos ya conocen a la perfección la órbita del Planeta Rojo, podrán usar la señal de radio de Spirit para perfeccionar los datos vinculados con la manera en que el planeta gira sobre su propio eje.
"Marte oscila, o precesa, conforme rota", dice Bruce Banerdt, del Laboratorio de Propulsión a Chorro, de la NASA. "Mediremos dicha oscilación observando el corrimiento Doppler de la señal de radio de Spirit".
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"Marte completa una oscilación cada 170.000 años", continúa. "De modo que nosotros mediremos solamente una fracción muy pequeña del movimiento, observaremos cambios minúsculos. Pero estos números pequeños nos otorgan una gran cantidad de información sobre el núcleo de Marte".
En primer lugar, eso ayudará a los científicos a averiguar si el núcleo del planeta es sólido o líquido. Hay pruebas de que estuvo fundido en algún momento de la antigüedad. Un núcleo fundido es un fluido que se mueve y que conduce electricidad, y por esa razón genera un poderoso campo magnético. Los investigadores ven los remanentes de aquel campo hoy en día, pero no están seguros de cuánto de aquel núcleo sigue aún fundido, si es que lo hay.
"Si el núcleo de Marte es completamente sólido, la naturaleza de la oscilación será levemente distinta de la oscilación que se espera de un cuerpo con núcleo líquido", dice Squyres.
Para entenderlo, haga girar un huevo crudo y un huevo cocido. Notará de inmediato la diferencia en la manera en que giran.
Derecha: Concepto artístico del núcleo de Marte. Crédito: NASA/JPL.
El momento de inercia de un objeto que gira (en este caso, de un planeta) es un número, que describe cuán fácil o difícil es cambiar el giro. "El MDI afecta la velocidad a la cual oscila el eje de Marte, de modo que la velocidad de oscilación nos dice indirectamente cuál es el MDI", dice Banerdt.
Ellos sumarán el MDI a lo que ya saben sobre Marte: su tamaño y su masa. "Combinando estas tres cosas con lo que sabemos respecto de cómo se comportan el hierro y la roca dentro de un planeta, podremos poner límites a las estimaciones relacionadas con el tamaño y la densidad del núcleo marciano. Y la densidad nos dirá qué elementos deben mezclarse con el hierro para conformar un núcleo como el de Marte".
"Estas investigaciones tienen implicancias que resuenan a través de todo el cuestionamiento básico sobre la formación del sistema solar y de sus planetas. Tengo que hacer una reverencia ante Spirit. Nos sigue sorprendiendo con sus trucos".
Pero primero, el vehículo explorador tiene que sobrevivir al largo y crudo invierno. El famoso beisbolista Rogers Hornsby lo resumió: "La gente me pregunta qué hago en el invierno, cuando no hay béisbol. Les diré lo que hago: miro por la ventana y espero a que llegue la primavera".
En este caso, la primavera de Marte.
Greenpeace acusa a las centrales nucleares de ser las responsables del desperdicio de cientos de megavatios de energía eólica. Según Greenpeace, ello se ha debido a que se han tenido que detener cientos de molinos de viento que se hallaban en funcionamiento por orden de la Red Eléctrica de España (REE). Sin embargo, la producción de las centrales nucleares continúa como siempre.
Según las últimas noticias, el pasado día 24 de febrero, la Red Eléctrica decidió la detención de alrededor de 800 MW de energía eólica. En una hora y media, el descenso de megavatios producidos por la eólica ya habían alcanzado un 44,5% y, posteriormente, siguió cayendo. De la habitual producción, que ronda los 26.674 MW, llegó a descender hasta los 10.852 MW, en apenas horas del transcurso del día.
El día 25 de febrero, se produjo una situación similar y se desconectaron por orden de la REE casi 1.000 MW de energía eólica. Pero, sin embargo, la producción de energía nuclear continuó como siempre en 7.372 MW, sin interasarse por el descenso que sufrieron las energías renovables. Greenpeace considera que el Gobierno, en lugar de apoyar las centrales nucleares debería tratar de reducirlas y apoyar más la producción de las energías renovables. Por otra parte, se podrían ver como ejemplo las centrales de carbón y de gas que han disminuido su producción todo lo más que se ha podido para dar paso a las energías limpias.
José Luis García Ortega, responsable de la campaña llamada “Cambio climático y Energía” de Greenpeace manifestó su opinión al respecto: “La energía nuclear es actualmente el mayor obstáculo para el aprovechamiento de la energía renovable que ya está disponible. Es urgente adelantar el calendario de cierre de las centrales nucleares para poder aprovechar plenamente las renovables. Son las renovables las que ahorran CO2 al sustituir a las centrales térmicas, algo que las nucleares no pueden hacer debido a su rigidez”.- afirmó el responsable de Greenpeace.
Greenpeace no sólo apoya el ahorro enérgetico sino que, además, incentiva a los ciudadanos a concienciarse de que es fundamental ahorrar energía así como planificar un consumo eficiente y racional de la misma.
Greenpeace explica que, en menos de cuarenta años, con el buen uso de las energías renovables se podrían cubrir hasta diez veces las necesidades energéticas de España y unas 56 veces la demanda de energía eléctrica.
¿Cómo podemos ahorrar energía los ciudadanos?
Es muy simple y podemos ponerlo en práctica desde casa. Lo más importante es concienciarse de la importancia de utilizar la energía de un modo responsable.
Después, en nuestro hogar, hay varias cosas sencillas que no nos cuesta nada hacer y estaremos contribuyendo entre todos a construír un mundo mejor:
Llevar a cabo el ahorro enérgetico que promueve Greenpeace no es difícil en absoluto. Sólo se trata de comenzar a ponerlo en práctica desde casa lo antes posible.
En la actualidad, creo que ya todos estamos informados de la importancia que tiene la utilización de las energías renovables y el cuidado del medio ambiente en España y en el mundo entero. Son dos temas de vital importancia pero no es tan sencillo concienciar a la población de los beneficios que esto trae para el planeta. Por eso, desde Erenovable, estamos haciendo permanente hincapié en dos temas que son vitales para la humanidad.
Afortunadamente, España se está concienciando cada día más y aparecen noticias cada vez más favorables en los dos campos. Esta vez, la buena nueva proviene de Lorca, en la región murciana. Parece que Murcia pretende dar un fuerte impulso en las dos áreas. Precisamente, ayer hemos mencionado que Cartagena investigará si es posible extraer más energía solar, pero hoy nos enteramos de que Lorca también se está ocupando de estos temas.
Todo indica que el objetivo fundamental en Lorca apunta al fomento de las energías renovables y a la preservación del medio ambiente. La noticia favorable es que, en el día de ayer, ha quedado conformado el Consejo Municipal de Medio Ambiente y Sostenibilidad en esta zona murciana. Y, por suerte, se han sumado organizaciones ecologistas, empresarios, directores de centros educativos así que el Consejo ha logrado la unión de casi 30 colectivos.
Este nuevo Consejo Municipal de Medio Ambiente y Sostenibilidad, que se reunirá una vez cada tres meses, se ocupará de realizar nuevas sugerencias y aportaciones en lo que respecte a la diferente problemática medioambiental y de contaminación de Lorca así como también se abordará el tema de la falta de sistemas que utilicen energías renovables en edificios públicos. Los ciudadanos tendrán la posibilidad de presentar sus puntos de vista, sugerencias o quejas al Consejo y éste presentará los acuerdos que serán sometidos a votación en la Junta de Gobierno Local.
Lo más importante es la satisfacción de saber que en España se está haciendo notar una nueva conciencia para impulsar las energías renovables y para cuidar el medio ambiente. Y esto es sumamente interesante.
El proyecto BeAware ha sido ideado y desarrollado por expertos del Human Technology Lab de la Universidad de Padova, conjuntamente con otras empresas europeas asociadas. El objetivo del proyecto BeAware es ofrecer una solución que motive y conciencie a los ciudadanos para que sus hogares posean eficiencia energética.
El Proyecto BeAware ofrece a los consumidores la oportunidad de concienciarse e implicarse activamente en su propio consumo eléctrico. Este nuevo plan de ahorro energético se denomina “Energy Life”. Una de las maneras más efectivas para lograr ser más energéticamente eficiente es mediante la capacitación y la motivación de los ciudadanos. Energy Life está en condiciones de ofrecer la oportunidad de serlo.
Energy Life incluye, entre otros elementos para la vivienda, una aplicación para el teléfono móvil y una interfaz que permite utilizar la luz y las lámparas del hogar como medio de comunicación con el usuario mediante alertas.
Mediante la combinación de tecnologías avanzadas, como las redes de sensores inalámbricos, arquitecturas orientadas a los servicios, interfaces para telefonía móvil, los consumidores aprenderán el beneficio que aporta el ahorro energético hogareño. Energy Life es una plataforma de servicios que garantiza ahorro energético e innovación.
Este servicio logra monitorear el consumo y comprender los efectos de las diferentes elecciones energéticas así como la posiblidad de compartir prácticas de consumo grupales y en comunidades.
La tecnología desarrollada en el proyecto se pondrá en marcha en dos sitios piloto diferentes: uno en países nórdicos, como Suecia y Finlandia y el otro en Italia.
El equipo del Proyecto BeAware ha publicado una encuesta on-line con la intención de que todos los interesados en aportar su grano de arena para gozar del ahorro energético puedan completarla y, de ese modo, contribuir activamente con la investigación de este proyecto.
Si te animas a cooperar, de forma anónima, con esta sencilla encuesta respondiendo a cuáles son tus hábitos en el hogar puedes hacerlo libremente en el siguiente sitio web:
http://www.energyawareness.eu/beaware/research/survey/
Se trata del flamante F 800 Style que presenta Mercedes-Benz. Es un nuevo coche eléctrico de la lujosa firma Mercedes que causará sensación a nivel mundial.
El nuevo prototipo de coche híbrido eléctrico F 800 de Mercedes-Benz ha sido diseñado con una novedosa plataforma de propulsión. Gracias a su nueva plataforma, el F 800 Style podrá montar un módulo híbrido enchufable que podrá circular hasta 30 km de forma completamente eléctrica. Pero, además, trae la novedad de que también puede ser montado con un sistema eléctrico con pilas de combustible con el que estará en condiciones de recorrer unos 600 kilómetros. Con ello, Mercedes-Benz garantiza a los usuarios del F 800 Style la posibilidad de movilizarse con el mismo confort y dinamismo de siempre, o quizás con más, y con la ventaja de saber que los conductores estaremos contribuyendo a evitar las emisiones directas.
Los componentes de los grupos alternativos de propulsión son ecológicos y poseen una completa eficiencia energética, ya sea en su modalidad de sistema híbrido enchufable como en el sistema de pila de combustible. Estos componentes se hallan todos dentro del compartimiento del motor y en espacios del chasis. Mercedes-Benz se ha ocupado, especialmente, de reducir el tamaño de los componentes y las dimensiones de su nuevo modelo. De este modo, la empresa ha configurado un bloque compacto para la versión F-CELL en la parte delantera del coche. El F 800 Style de Mercedes tiene una capacidad para albergar hasta cinco pasajeros. Su módulo híbrido enchufable emite apenas 68 gramos de dióxido de carbono por cada kilómetro recorrido.
Con este prototipo de coche experimental F 800 Style, Mercedes-Benz desea continuar liderando los sistemas de propulsión de energías alternativas, al mismo tiempo que lanza al mercado un coche híbrido eléctrico que ayuda a disminuir las emisiones de CO2.
Vía | ecoticias
Ya se ha definido la hora exacta y el día en que todo el planeta se compromete a celebrar un apagón general como campaña contra el calentamiento global. La WWF calcula que 1 billón de personas apagarán todas las luces como movilización de protesta.
En el lanzamiento de la cuenta regresiva para la Hora del Planeta 2010, el oso panda se ha designado como Embajador Mundial de la Hora del Planeta. Durante el año internacional de la biodiversidad, el panda también representó el símbolo para proteger ecosistemas y especies de todo el mundo.
Los habitantes de Chengdu (China), se unen a otros incontables cuidadanos pertenecientes a más de 70 países de todo el mundo que ya se adherieron a la campaña de “apagar todas las luces”. Entre ellas destacan cuatro países distinguidos que participarán por primera vez en este evento: Paraguay, Madagascar, República Checa y Mongolia.
La Hora del Planeta 2010 evidencia un problema existente en la comunidad mundial y denuncia la necesidad de adaptarnos a un estilo de vida basado en el uso de energías más verdes y renovables. El objetivo es reducir el consumo de carbono demostrando el liderazgo ante el calentamiento global bajo la responsabilidad necesaria.
El director general de la red WWF, Jim Leape, afirma que el hecho de que la ciudad de Chengdu (una de las economías más crecientes del mundos) representa el compromiso y éxito con la iniciativa propuesta. Así se pronuncia diciendo: “Chengdu es el punto central de este llamamiento mundial a la acción para la adopción de una resolución sobre el clima, durante el lanzamiento de la Hora del Planeta 2010″, dice Leape.
Vía | Earth Hour
La Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Comercio y el Desarrollo ha incitado a varios países en desarrollo a aprovechar la época de crisis mundial para centrar sus esfuerzos en una conducta activa con el medio ambiente. Para ello, los países pobres deben centrar su atención en dirección a un crecimiento limpio con los efectos adecuados.
La Unctad considera que las preocupaciones con el cambio climático y los precios de alimentos ofrecen una oportunidad para avanzar en materia económica a través de un uso eficiente de la energía, una agricultura sostenible y el abastecimiento de energía renovable no conectada a la red eléctrica.
Este cambio de actitud podría favorecer a la creación de un lucro rápido y generar nuevo empleo. Para ello, es necesario que los gobiernos eliminen las trabas del mercado y las actuaciones que evitan los flujos de capitales dirigidos a esos sectores. Por mencionar un ejemplo, en los edificios, con un consumo del 40% de la energía, pueden utilizarse tecnologías que ayudan a reducir su consumo, además de que las construcciones verdes son menos costosas.
En el ámbito de la agricultura, la Unctad desea que los gobiernos adopten medidas sostenibles como el cultivo orgánico, reducir el uso de insecticidas y la gestión integrada de plagas. En África oriental, el cultivo de orgánicos tiene una mayor rentabilidad que las culturas convencionales, aseguran en su discurso.
Respecto a las energías renovables no interconectadas la electricidad, se destacan los paneles solares, los molinos de viento, generadores de gas natural que ofrecen energía suficiente para hogares y comunidades, así como para mejorar la producción agrícola y la salud humana al reducir la polución y los contaminantes.
Vía | Radio RPP
En el anterior artículo de [Electricidad I] hablamos acerca de una de las maneras fundamentales en las que utilizamos la electricidad en la vida cotidiana, gracias al efecto Joule: aprovechando la disipación de energía en forma de calor debida a los choques de electrones con unas cosas y otras en un conductor, a pesar de que ese mismo efecto sea nuestro enemigo a la hora de transportar energía de unos lugares a otros a través de conductores. De energía y potencia seguiremos hablando hoy, ya que nuestro objetivo en este bloque introductorio es darte unos conocimientos básicos acerca de los fenómenos y aparatos eléctricos que te rodean. Desde luego, los conceptos teóricos para entender la entrada de hoy los has adquirido ya a lo largo de la serie, de modo que entremos en detalles acerca de cómo medimos la energía involucrada en las corrientes eléctricas –que es como aparecen, por ejemplo, en tu factura de electricidad–.
Entender el artículo de hoy será esencial, además, para comprender el siguiente y probablemente último del bloque, dedicado a la seguridad y riesgos eléctricos, ya que algunos de los conceptos de hoy son la base de la explicación que daremos entonces. Al fin y al cabo, la energía es una de esas cosas que aparece en Física por todas partes, y enlaza unos campos de la ciencia con otros de manera inevitable.
Como tantas otras veces, antes de lanzarme al ataque con la potencia eléctrica tengo que pedirte un poco de paciencia: abordaremos el problema desde un ejemplo ligeramente diferente –la analogía hidráulica de la que hemos hablado anteriormente en el bloque– antes de hablar de magnitudes estrictamente eléctricas. De manera que, querido y pacientísimo lector, tratemos de construir juntos una noria de agua que haga la mayor cantidad de ruido posible, porque sin un ejemplo surrealista y absurdo, ¿dónde iríamos a parar?
Imagina, por tanto, que somos los propietarios de un artilugio infernal: una rueda de palas de gran tamaño, como las de los barcos de vapor del Mississippi. Eso sí, nuestra “rueda infernal” no se dedica a mover nada: las palas golpean, según pasan por ella, a una gran campana de bronce que hace un ruido estruendoso, como puedes ver en la figura a continuación. Nuestra rueda es impulsada por el agua que sale de una tubería situada estratégicamente de modo que el líquido impacte contra las palas:
Al primero que se ría del dibujo le cae una colleja, que me he tirado un par de horitas luchando con Inkscape para hacerlo.
Imagina, además, que nuestro objetivo es precisamente hacer la mayor cantidad de ruido posible con la campana, de modo que pueda oírse lo más lejos posible de la manera más continua que podamos. Dicho en términos energéticos, lo que estamos haciendo con nuestro estúpido e irritante invento es transformar energía: estamos convirtiendo la energía debida al movimiento del agua en energía sonora, es decir, en ruido infernal, por razones que sólo nosotros conocemos.
Pero lo que nos interesa en el artículo de hoy no son nuestras intenciones, sino la analogía hidráulica, es decir, el agua de la tubería. Para comprender el artículo de hoy, contestemos juntos a la siguiente pregunta: ¿qué dos características fundamentales debe tener el flujo de agua que sale de la tubería para que nuestra rueda haga la mayor cantidad de ruido posible? Piensa un momento antes de seguir.
Espero que tu respuesta haya sido algo parecido a lo siguiente: hacen falta dos características básicas. Por un lado, que haya mucha agua saliendo de la tubería, es decir, un gran flujo de líquido, porque si lo que sale es un chorrito finísimo, poco va a mover la rueda. Por otro lado, que el agua salga a una presión muy grande de la tubería, para que empuje las palas con gran fuerza, porque si sale moviéndose a una velocidad muy pequeña, poco conseguimos, ya que no empujaría nada.
Lo que estamos midiendo con este experimento mental, desde luego, es energía y potencia, aunque hablaremos más formalmente de ellas en un rato: si lo que sale de la tubería es una gran cantidad de agua con una presión muy grande, la energía que transporta cada segundo –y que nosotros convertimos en ruido– será muy grande. Nuestra rueda golpeará la campana muchas veces cada segundo, porque girará muy deprisa, y además lo hará con gran fuerza, haciéndola resonar con una violencia imposible de ignorar kilómetros a la redonda, como nosotros queríamos.
Pero traduzcamos este ejemplo absurdo a nuestros conductores y cargas móviles de artículos anteriores. Supongamos que en vez de nuestra rueda tenemos una bombilla, y que en vez de agua moviéndose por la tubería tenemos electrones fluyendo caóticamente por un conductor, como en el circuito del artículo anterior. Fíjate en que la situación es bastante similar: los electrones llegan a la bombilla, donde el conductor es muy fino, y los impactos continuos según pasan por ella calientan el filamento hasta que éste brilla. Igual que las palas que se mueven chocan con la campana y convierten su energía en una onda sonora, nuestros electrones en movimiento chocan unos con otros y con los átomos del metal y convierten su energía en calor y luz.
Si queremos, por tanto, que nuestra bombilla luzca lo más posible, las condiciones deben ser análogas a las que queríamos para que nuestra campana hiciera la mayor cantidad de ruido posible: queremos que se produzcan muchos impactos de electrones, y queremos que esos impactos sean lo más violentos posibles. Si has seguido el bloque hasta ahora, estoy convencido de que ya estás traduciendo esto a términos más técnicos que los míos: queremos que la intensidad y el voltaje sean lo más grandes que sea posible.
Ésas son las dos magnitudes fundamentales al estudiar energéticamente la corriente eléctrica. La energía que recorre el conductor cada segundo depende justamente de esos dos factores, la intensidad de corriente y la tensión. De hecho, aunque existen muchas maneras de definir la potencia y la energía, en este bloque lo haremos refiriéndonos justamente a ellas dos, ya que son la manera más directa de medir la potencia en un circuito eléctrico.
Desde luego, una discusión teórica general sobre el concepto de potencia en Física se escapa al alcance de este bloque, pero sí quiero hacerlo, aunque sea “dicho mal y pronto”, en el contexto de los circuitos eléctricos:
La potencia eléctrica en un circuito eléctrico es la energía generada, consumida o transportada cada segundo, y es igual al producto de intensidad de corriente por voltaje.
Fíjate en que pongo esa especie de tríada “generada, consumida o transportada” porque podemos mirar distintas situaciones a las que se aplica el mismo concepto; podríamos mirar una pila que genera una potencia eléctrica, un cable que la transporta o una bombilla que la disipa en forma de calor.
En primer lugar, recordemos nuestra pila y circuito del ejercicio anterior. El voltaje entre los electrodos de la pila es la medida de la “presión eléctrica” con que la pila empuja los electrones que la atraviesan. Si ese voltaje es gigantesco, los electrones sufren un impulso irresistible para moverse por el circuito, de modo que cada uno de ellos dispone de gran cantidad de energía que gastar, según se mueve por él –por ejemplo, en choques por el cable o en la bombilla–. Además, como vimos entonces, cada segundo atravesará la pila un número determinado de electrones, dependiendo de si la intensidad es grande o pequeña.
Como toda analogía o imagen mental, tiene sus limitaciones, pero permite que te dé una diferente de la hidráulica, por si te ayuda a visualizar el concepto de potencia eléctrica en función de intensidad y voltaje. Imagina que la energía que transporta el circuito es un líquido dorado y reluciente, y que ese líquido es transportado por los electrones que circulan por el conductor. Podemos seguir mirando la intensidad como siempre (como la cantidad de carga que recorre el circuito por segundo), pero miremos el voltaje en términos energéticos de fluido dorado: si el voltaje es pequeño, cada electrón dispone de poca energía, es decir, lleva consigo una pequeña cantidad de líquido. Podríamos mirarlo así:
Por el contrario, si la tensión es muy grande, cada electrón acarrea una cantidad muy grande de energía, con lo que va “muy lleno de líquido dorado”:
Como puedes ver, la cantidad de energía que transporta la corriente cada segundo –es decir, la potencia– es igual a la que lleva cada electrón multiplicada por la cantidad de electrones que se mueven por el cable cada segundo… intensidad y voltaje. Puede haber muchas y muy variadas posibilidades:
Pequeño voltaje, pequeña intensidad.
Pequeño voltaje, gran intensidad.
Gran voltaje, pequeña intensidad.
Gran voltaje, gran intensidad.
Evidentemente, el primer dibujo y el último son dos extremos: en el primer caso siempre habrá menos energía recorriendo el conductor cada segundo que en el último. Pero espero que veas que, dependiendo de los números, el segundo y el tercer caso (poco voltaje y mucha intensidad, mucho voltaje y poca intensidad) podrían transportar exactamente la misma cantidad de energía cada segundo. Si comprendes eso, verás por un lado el peligro relativo de las distintas corrientes en el artículo sobre seguridad, y en bloques superiores entenderás también bastante fácilmente el concepto de transformación de corriente.
Transformación de corriente
Hablaremos de esto en profundidad en un bloque superior, pero si te fijas en los dos dibujos intermedios, suponiendo que la potencia es la misma en ambos casos, podríamos intentar diseñar un sistema por el que el primer caso se convirtiera en el segundo, o al revés.
Por ejemplo, podríamos hacer que cada uno de los muchos electrones que recorren el primer circuito fueran “vertiendo su líquido” sobre un número reducido de electrones del segundo circuito. De ese modo, la cantidad total de líquido transportado sería la misma, pero en vez de estar repartido por muchos electrones, estaría “concentrado” en unos pocos. Eso –o justo lo contrario, según el caso– es lo que hace, dicho mal y pronto, un transformador, como el que alimenta tu ordenador portátil o el móvil, entre muchos otros.
Aunque la potencia sea la misma, el hecho de poder controlar intensidad y voltaje hace que podamos elegir cuándo tener unos valores y cuándo otros, dependiendo de lo que estemos haciendo en ese momento con la corriente eléctrica — la energía transportada es la misma, pero otros efectos relacionados con la corriente no lo son. Por ejemplo, cuando vimos el efecto Joule explicamos que es tanto más intenso cuanto mayor es la cantidad de electrones que se mueven por el cable: por tanto, si “concentramos el líquido” en unos pocos electrones, hay menos choques por el conductor y menos energía se perderá por efecto Joule. También hay otras razones por las que hacer justo lo contrario (”repartir el líquido”), pero de eso ya hablaremos cuando toque.
Pero ¿de dónde ha salido ese “líquido dorado” en nuestro circuito? Pues de la pila, por supuesto, a partir de la energía química convertida mediante las reacciones entre los distintos compuestos que contiene. Y, como viajeros caóticos que son, los electrones son absolutamente incapaces de transportar el líquido dorado sin derramar nada. Según avanzan por el circuito, los electrones se pasan el líquido unos a otros, lo pierden al chocar con átomos adyacentes, etc., de modo que la cantidad de líquido dorado que llega hasta la bombilla es más pequeña que la proporcionada inicialmente por la pila.
Finalmente, cuando los electrones atraviesan la bombilla, pierden una gran cantidad del líquido dorado, que se emplea en hacer vibrar violentamente los átomos del material, de modo que la bombilla se calienta mucho y brilla. Como digo, una analogía limitada, pero espero que reveladora. Podrías incluso imaginar que la pila contiene, en los reactivos, una cantidad determinada del líquido dorado –la energía–, y según pasan electrones por ella va vertiendo parte del líquido en cada uno de ellos hasta que, llegado un momento, no queda más líquido en la pila y ésta se gasta. ¿Cómo de rápido sucederá esto? Una vez más, depende de dos factores: el número de electrones que circulan cada segundo y la cantidad de energía que le proporciona a cada uno.
¡Ojo! La energía no la lleva cada electrón todo el tiempo
A veces, al ver analogías como la de arriba, o la que considera el voltaje como “gasolina” y los electrones como “coches”, es posible caer en un error común: pensar que cada electrón transporta una cantidad de energía desde la pila hasta la bombilla. Sin embargo, esto no es así, ya que el caos reinante en el interior del conductor es tremendo.
Cada electrón, como vimos hace unos cuantos artículos, recorre distancias muy cortas sin interferir con ninguna otra cosa dentro del conductor: se producen choques y transferencias de energía constantes. Puedes imaginar, por ejemplo, los electrones junto a la pila chocando con otros más adelantados, vertiendo el “líquido dorado” sobre ellos, y éstos sobre los siguientes, mientras parte de él se derrama calentando el cable. Lo que la bombilla utiliza al final no son los electrones, sino la energía que le llega mucho más rápido que el movimiento de los propios electrones, como vimos anteriormente.
Simplemente quédate con la copla de que la energía es transferida continuamente de unos elementos microscópicos del circuito a otros de manera caótica, pero que de forma neta esa energía avanza muy rápido por el cable hasta llegar al lugar en el que la utilizamos: la energía que tiene un electrón en un momento dado sólo es “suya” durante unos instantes.
Una vez entendido el concepto, como siempre, para poder utilizar la magnitud de verdad y comparar unas potencias con otras, debemos definir una unidad de medida, de modo que hagámoslo antes de seguir.
Dado que la potencia no es una unidad específica de electricidad –como tampoco es la energía, de la que hablaremos en un momento–, su definición en el Sistema Internacional de unidades no se basa en unidades eléctricas, sino en otras más generales. De manera que definámosla primero de manera oficial para luego, como varias veces en esta serie, dar una definición extraoficial pero tal vez más informativa, sobre todo en el contexto de este bloque.
La unidad de potencia recibe su nombre en honor al escocés James Watt, un ingeniero nacido en el siglo XVIII que, de una manera u otra –porque hay bastantes discusiones acerca de su mérito y el de otros inventores de la época– contribuyó de manera fundamental al desarrollo de la máquina de vapor y, con ella, a la llegada de la revolución industrial. Como ves, nada que ver con la electricidad. Aquí tienes su definición oficial, que probablemente te deje frío:
Un vatio o watt (W) es igual a un julio de energía cada segundo.
No dice mucho salvo que ya sepas Física, ¿verdad? Si te has quedado como estabas, no te preocupes, porque podemos dar una definición alternativa –extraoficial, ya que se basa en unidades que derivan oficialmente de ella, pero bueno– que probablemente tenga bastante más sentido si has entendido lo de la rueda, la pila, la gasolinera y la bombilla:
Un vatio (W) es la potencia generada, transportada o consumida cuando la intensidad de corriente es de un amperio y el voltaje es de un voltio.
Es de sentido común, ¿no? Dado que la potencia es proporcional a la tensión y la intensidad, la unidad de potencia eléctrica se da cuando tanto el voltaje como la intensidad de corriente tienen el valor unidad. De modo que si, por ejemplo, una pila proporciona una tensión entre sus electrodos de 1 V, y la intensidad de corriente es 1 A, la potencia que nos está dando la pila es de 1 W.
La nota pedante habitual: en los países angloparlantes utilizan directamente el nombre del ínclito James Watt, y también es aceptable su uso en castellano, watt, aunque –al menos en mi experiencia– no es demasiado habitual. Lo normal es llamarlo vatio, así, con una v, y no existe la palabra watio en castellano. Supongo que es porque, a pesar de que la pronunciación en español de la w es como una b, la influencia del inglés hace que casi cualquier persona que ve “watio” (y así lo hacen mis alumnos) lo lee como “uatio”, lo cual es incorrecto. Sospecho que por esa razón el término oficial es vatio.
Sólo tienes que mirar aparatos eléctricos a tu alrededor para darte una idea de algunas potencias típicas. Muchos te muestran directamente la potencia que consumen, pero ahora que sabes cómo calcularla, puedes hacerlo incluso para aquellos que sólo mencionan la intensidad y voltaje típicos. Una bombilla de poca potencia, por ejemplo, puede ser de 40 W, mientras que una halógena puede consumir 500 W. El interruptor automático de mi casa, por poner otro ejemplo, salta si estoy consumiendo una potencia más grande que 10 kW, es decir, 10 000 W.
¡Ojo! Potencia ≠ energía
Aunque sea repetitivo, hay tal confusión entre mucha gente sobre la diferencia de potencia y energía que quiero hacer énfasis al respecto. 10 kW no es una energía: es una potencia. Es decir, 10 kW da una idea de cómo de grande es el flujo de energía que está entrando en mi casa cada segundo. La potencia es, en cierto sentido, análoga a la velocidad de un coche: un coche que se mueve a 200 km/h no ha recorrido una distancia grande o pequeña, simplemente va rápido. Al igual que la velocidad no es la distancia recorrida, sino el ritmo al que se recorre, la potencia no es la energía consumida (o generada, o transportada), sino el ritmo al que se consume, transporta o genera.
Espero que, tras hablar de energía, veas la diferencia y no cometas los errores que se oyen tan a menudo e incluso se leen en periódicos y revistas (la última vez que lo vi fue, desgraciadamente, en un libro de ciencia-ficción).
Una vez más, dado que la energía es un concepto ubicuo en Física, no te preocupes demasiado por la definición oficial, que barre un campo muchísimo más amplio que el que centra nuestra atención en este bloque. De hecho, definir energía de un modo que realmente diga algo no es fácil, a pesar de que casi todo el mundo tiene una concepción intuitiva de qué es. Podríamos definirla, en general, así:
Energía es la capacidad de un cuerpo o sistema de realizar trabajo.
Si no conoces el concepto de trabajo en Física, puede que esta definición no te diga mucho y, como otras veces, la doy para que puedas volver aquí tras aprender de otros bloques publicados en el futuro. La manera más sencilla de asimilar el concepto es mediante ejemplos: en el caso de nuestra rueda infernal con campana, el trabajo que realizamos consiste en dar golpes a la campana; en el caso del motor de un coche eléctrico, el trabajo impulsa al coche hacia delante, etc.
En nuestros dibujos de arriba, desde luego, la energía era el líquido dorado que acarreaban, se pasaban unos a otros y derramaban los electrones. Como digo, el concepto de energía no es fácil de definir brevemente pero sí de comprender intuitivamente, de modo que permite que lo deje aquí y le dediquemos el tiempo que merece cuando dispongamos de las herramientas teóricas para hacerlo con rigor.
Lo que sí debemos hacer, desde luego, es hablar sobre sus unidades, ya que son fuente de confusión muy común.
La unidad de energía en el Sistema Internacional recibe su nombre en honor al genial James Prescott Joule, del que ya hablamos en el artículo anterior de la serie. El nombre, como sucede en el caso del vatio, puede escribirse en su forma original, como joule, o castellanizado como julio. En primer lugar, la definición oficial:
Un julio (J) es el trabajo realizado por una fuerza constante de un newton en un desplazamiento de un metro en la dirección y sentido de la fuerza.
Si no has quedado impresionado –no te culpo–, tal vez esta otra extraoficial y sin el menor rigor de definición te sea más útil:
Un julio (J) es la energía transportada por un conductor cuando una corriente con intensidad de un amperio y voltaje de un voltio fluye durante un segundo.
Como puedes ver, energía y potencia están muy relacionadas, y por tanto también sus unidades: la energía es el “líquido dorado”, y la potencia es el “líquido dorado cada segundo”, es decir, el ritmo al que se produce, transporta o gasta ese preciado líquido imaginario.
El problema fundamental con el julio, sobre todo al utilizarlo en problemas prácticos de electricidad como el consumo mensual de una casa, es que una energía de 1 J es algo muy pequeño. La solución más razonable al problema, sin abandonar la coherencia y sencillez del Sistema Internacional, sería utilizar múltiplos, como kilojulios, megajulios, gigajulios, etc. Desgraciadamente, en vez de hacer eso se utiliza a menudo en electricidad una unidad alternativa, de la que hablaré brevemente porque es común y genera confusión: el kilovatio-hora (kWh).
Si piensas en la relación entre vatio y julio, dado que un vatio es el ritmo de consumo (o producción o transporte) de energía a 1 julio cada segundo, podríamos expresar el julio como la energía producida, transportada o consumida cuando una potencia de 1 W funciona durante 1 s. Pero, como una potencia de un vatio y un tiempo de un segundo son muy pequeños, la energía resultante es minúscula. Imagina, sin embargo, que la potencia que funciona no es de 1 W, sino de 1000 W, es decir, un kilovatio (1 kW). Y que el tiempo durante el cual funciona no es de un segundo, sino de una hora (3 600 segundos). Entonces, la energía resultante ya no sería de 1 J, sino de 3 600 000 julios (1000 W durante 3600 segundos). Esa energía es lo que se denomina kilovatio-hora (kWh), ya que representa la energía equivalente a una potencia de un kilovatio funcionando durante una hora.
Un kilovatio-hora (kWh) es la energía correspondiente a una potencia de 1 kW funcionando durante 1 h, y equivale a 3 600 000 J.
La ventaja fundamental del kWh es, por tanto, que una energía razonablemente realista, como la que consume una casa que usa una potencia de 5 kW durante un día (24 h) es un número aceptablemente pequeño (120, kWh en este caso), mientras que la misma cantidad en julios sería algo muy grande (432 000 000 J, en este caso). Sin embargo, como digo, sería mucho más sencillo y coherente decir que la casa consume, por ejemplo, 432 MJ. Al utilizar las horas, la ventaja principal del Sistema Internacional (la sencillez de conversión por múltiplos y submúltiplos de diez) se pierde, y acabamos en una situación parecida a la de las onzas y pulgadas. En fin.
¡Ojo! kWh ≠ kW/h
Con una frecuencia sorprendente confundimos los kilovatios-hora con algo así como “kilovatios cada hora”, algo absolutamente absurdo, y un error en el que espero que no caigas si has comprendido los conceptos de potencia y energía en este artículo. En los medios de comunicación, sin embargo, es algo muy común. Detengámonos un segundo en este asunto.
El problema, creo, es que al oír la palabra “xxxx-hora”, la gente piensa en “kilómetros hora”, es decir, km/h, y entonces traducen kilovatios-hora como kW/h. Sin embargo, una cosa y la otra no tienen absolutamente nada que ver.
En el coche, km/h es perfectamente correcto: un coche que viaja a 100 km/h recorre 100 km cada hora. km/h es una unidad de velocidad, es decir, del ritmo al que se recorre una distancia.
En el caso de una casa que durante un día ha consumido 120 kWh, sería absurdo decir que ha consumido 120 kW cada hora. Muy al contrario: 120 kWh es la energía total que ha consumido durante el día completo, no es una velocidad de ningún tipo ni indica ningún ritmo de consumo. El ritmo de consumo lo indica la potencia, por ejemplo, de 5 kW, es decir, 5000 julios cada segundo.
De modo que, si alguna vez ves algo como kW/h o dice que 100 kWh representan 100 kW “cada hora”, arquea la ceja. Alguien no ha hecho sus deberes.
Para afrontar el resto del bloque con garantías, deben haberte quedado claros los siguientes conceptos:
La potencia eléctrica indica el ritmo al que se produce, transporta o consume energía.
La potencia es el resultado de multiplicar el voltaje (que indica la energía que transporta cada unidad de carga) por la intensidad (que indica la cantidad de carga que se mueve cada segundo).
La unidad de potencia es el vatio (W), que en electricidad equivale a una corriente de 1 A y 1 V.
La unidad de energía es el julio (J), que en electricidad equivale a una corriente de 1 A y 1 V que fluye durante 1 s.
Una unidad alternativa de energía es el kilovatio-hora (kWh), que equivale a una potencia de 1 kW que funciona durante 1 h.
Como gran parte de lo discutido hoy se refiere a aparatos reales, los “deberes” para la siguiente entrada dentro de un par de semanas tienen que ver con mirar a tu alrededor y pensar un poco.
Desafío 6 – ¿Quién consume el máximo?
El desafío de hoy es muy concreto, pero no puedo darte una “respuesta correcta” en el siguiente artículo, porque la respuesta varía para cada cual. Eso sí, si tienes duda con alguna cosa, no dudes en preguntarnos y alguien –yo u otro lector– te responderá seguro.
La pregunta es la siguiente: de entre todos los aparatos eléctricos que hay en tu casa y que seas capaz de determinar, ¿cuál es el que puede consumir la potencia más grande?
En algunos casos, conocer la potencia que consume un aparato es fácil, ya que la indica el propio objeto o el manual de instrucciones. En otros casos no sucede directamente, pero si el aparato indica la intensidad y el voltaje que consume, te será posible calcularlo. Te recomiendo que hagas una tablita con unos cuantos, y la respuesta y las comparaciones tal vez te sorprendan.
Un emisor térmico de calor es un equipo de calefacción que sirve para calefaccionar cualquier habitación o todas las habitaciones de nuestra vivienda. A la inversa, existen emisores térmicos de refrigeración. El consumo de emisores térmicos contribuye a utilizar radiadores de bajo consumo.
La difusión de calor por radiación es preferible a la convección porque la sensación de calor es mayor. El aire es menos agitado y tanto el polvo como el aire seco se reducen. Por otra parte, cuanto mayor es superficie la temperatura ambiente es mucho más homogénea. Los emisores térmicos sólo muestran un aumento algo más lento de la temperatura, pero es casi imperceptible.
Los convectores no son radiadores. La diferencia está en que en lugar de calentar una habitación por la emisión de radiación, calientan físicamente el aire que traspasan. Bastante más liviano, este aire caliente asciende por convección y se instala en la habitación. Los convectores eléctricos funcionan por efecto Joule: una corriente eléctrica traspasa las resistencias que calientan el aire. Teniendo en cuenta su consumo, se ha prohibido el uso de este tipo de equipos en varios países.
Los ventiloconvectores están compuestos por un ventilador, un intercambiador de calor y un filtro. Son aparatos diseñados para calentar o enfriar el aire que pasa a través de ellos. De hecho, la energía térmica puede ser proporcionada por un fluído (calefacción o refrigeración) o por efecto Joule (electricidad). El aire, cuando es llevado a la temperatura deseada, sopla directamente o a través de un conducto. Asociado a una bomba de calor o a una caldera normal, los ventiloconvectores constituyen una solución más eficiente y económica.
Vía|Rue de l’énergie
