Energía eléctrica
En física, la energía es la propiedad cuantitativa que debe ser transferida a un cuerpo o sistema físico para realizar un trabajo sobre el mismo, o para calentarlo. La energía es una cantidad que se conserva; la ley de conservación de la energía establece que ésta puede convertirse en forma, pero no crearse ni destruirse. La unidad de medida en el Sistema Internacional de Unidades (SI) de la energía es el julio, que es la energía transferida a un objeto por el trabajo de moverlo una distancia de un metro contra una fuerza de un newton.
Las formas más comunes de energía son la energía cinética de un objeto en movimiento, la energía potencial almacenada por la posición de un objeto en un campo de fuerzas (gravitacional, eléctrico o magnético), la energía elástica almacenada al estirar objetos sólidos, la energía química liberada cuando se quema un combustible, la energía radiante transportada por la luz y la energía térmica debida a la temperatura de un objeto.
La masa y la energía están estrechamente relacionadas. Debido a la equivalencia masa-energía, cualquier objeto que tenga masa cuando está parado (llamada masa en reposo) también tiene una cantidad equivalente de energía cuya forma se llama energía en reposo, y cualquier energía adicional (de cualquier forma) adquirida por el objeto por encima de esa energía en reposo aumentará la masa total del objeto al igual que aumenta su energía total. Por ejemplo, después de calentar un objeto, su aumento de energía podría medirse en principio como un pequeño aumento de la masa, con una escala suficientemente sensible.
De qué está hecha la energía
Este artículo ofrece una visión general de la economía energética en la Unión Europea (UE) en 2020, basada en los datos anuales de cada Estado miembro. Proporciona las tendencias de los principales productos energéticos para la producción de energía primaria, las importaciones y exportaciones, la energía bruta disponible y el consumo de energía final.
La energía bruta disponible en la Unión Europea en 2020 disminuyó en comparación con 2019 (-8,1 %). El petróleo (crudo y productos petrolíferos) siguió siendo la fuente de energía más importante para la economía europea, a pesar de una tendencia a la baja a largo plazo, mientras que el gas natural siguió siendo la segunda fuente de energía. Tanto el petróleo como el gas natural disminuyeron en 2020, con un 12,6% y un 2,4%, respectivamente. La contribución de las fuentes de energía renovables siguió creciendo. Las renovables ya superaron a los combustibles fósiles sólidos en 2018 y 2019, y ganaron más terreno en 2020. Los combustibles fósiles sólidos disminuyeron un 18,4 % en 2020, hundiéndose hasta el valor más bajo desde 1990.
La producción primaria de energía en la UE en 2020 ascendió a 24 027 petajulios (PJ), lo que supone un 7,1 % menos que en 2019. Los combustibles fósiles sólidos continuaron su destacada tendencia a la baja (-16,5 %), así como el gas natural (-21,2 %) y el petróleo y los productos petrolíferos (-5,2 %). Tras varios años de cifras relativamente estables, en 2020 se produjo un importante descenso de la producción primaria de calor nuclear (-10,7 %). En cambio, se registró un aumento de las energías renovables (+3,0 %) y de los residuos no renovables (+1,6 %) (Figura 1). Las energías renovables representaron la mayor parte de la producción de energía primaria en la UE en 2020 (40,8 %), seguidas del calor nuclear (30,5 %), los combustibles fósiles sólidos (14,6 %), el gas natural (7,2 %), el petróleo y los productos derivados del petróleo (3,7 %) y los residuos no renovables (2,4 %).
La fórmula de la energía
La economía de la generación de electricidad es importante. Si el coste financiero de la construcción y el funcionamiento de la planta no puede recuperarse de forma rentable mediante la venta de la electricidad, no es económicamente viable. Pero como la energía en sí misma puede ser una unidad contable más fundamental que el dinero, también es esencial saber qué sistemas de generación producen el mejor rendimiento de la energía invertida en ellos. Este rendimiento energético de la inversión (EROI), la relación entre la energía suministrada por un proceso y la energía utilizada directa e indirectamente en ese proceso, forma parte del análisis del ciclo de vida (ACV). Dado que comprar o cosechar cualquier energía cuesta dinero, el EROI no está separado de la economía. Un EROI de alrededor de 7 se considera el punto de equilibrio económico para los países desarrollados, proporcionando suficiente excedente de energía para sostener un sistema socioeconómico complejo. El EROI medio de Estados Unidos en todas las tecnologías de generación es de aproximadamente 40. El principal estudio publicado sobre el EROI, realizado por Weissbach et al (2013, desde las primeras ediciones de este documento) afirma “Los resultados muestran que los sistemas de energía nuclear, hidroeléctrica, de carbón y de gas natural (en este orden) son un orden de magnitud más eficaces que la energía fotovoltaica y la eólica”, especialmente cuando se tiene en cuenta cualquier almacenamiento de energía para las renovables intermitentes.
Unidad de energía
La energía térmica está relacionada con el movimiento de las partículas de un objeto; este movimiento puede generar calor. Aprende cómo se utiliza o puede utilizarse la energía térmica en muchas situaciones diferentes, desde cocinar hasta proporcionar un recurso energético renovable.
¿Qué es la energía térmica? ¿Te has preguntado alguna vez qué hace que algo se caliente? La respuesta puede ser más sencilla de lo que crees. La temperatura de un objeto aumenta cuando las moléculas que lo componen se mueven más rápido. La energía térmica es la energía que posee un objeto o sistema debido al movimiento de las partículas dentro del objeto o del sistema. La energía térmica es uno de los diversos tipos de energía, donde “energía” puede definirse como “la capacidad de realizar trabajo”. El trabajo es el movimiento de un objeto debido a una fuerza aplicada. Un sistema es simplemente un conjunto de objetos dentro de unos límites. Por lo tanto, la energía térmica puede describirse como la capacidad de algo de realizar trabajo debido al movimiento de sus partículas. Como la energía térmica se debe al movimiento de las partículas, es un tipo de energía cinética, que es la energía debida al movimiento. La energía térmica hace que algo tenga una temperatura interna, y esa temperatura puede medirse, por ejemplo, en grados Celsius o Fahrenheit en un termómetro. Cuanto más rápido se mueven las partículas dentro de un objeto o sistema, mayor es la temperatura que se registra.