lunes, 15 de abril de 2013

ORIGEN DEL AGUA TERRESTRE



Durante la formación de la Tierra, la energía liberada por el choque de los planetesimales, y su posterior contracción por efecto del incremento de la fuerza gravitatoria, provocó el calentamiento y fusión de los materiales del joven planeta. Este proceso de acreción y diferenciación hizo que los diferentes elementos químicos se reestructurasen en función de su densidad. El resultado fue la desgasificación del magma y la liberación de una enorme cantidad de elementos volátiles a las zonas más externas del planteta, que originaron la protoatmósfera terrestre. Los elementos más ligeros, como el hidrógeno molecular, escaparon de regreso al espacio exterior. Sin embargo, otros gases más pesados fueron retenidos por la atracción gravitatoria. Entre ellos se encontraba el vapor de agua. Cuando la temperatura terrestre disminuyó lo suficiente, el vapor de agua que es un gas menos volátil que el CO2 o el N2 comenzó a condensarse. De este modo, las cuencas comenzaron a llenarse con un agua ácida y caliente (entre 30 °C y 60 °C). Esta agua ácida era un eficaz disolvente que comenzó a arrancar iones solubles de las rocas de la superficie, y poco a poco comenzó a aumentar su salinidad. El volumen del agua liberada a la atmósfera por este proceso y que precipitó a la superficie fue aproximadamente de 1,37 x 109 km³, si bien hay científicos que sostienen que parte del agua del planeta proviene del choque de cometas contra la prototierra en las fases finales del proceso de acreción. En este sentido hay cálculos que parecen indicar que si únicamente el 10% de los cuerpos que chocaron contra la Tierra durante el proceso de acreción final hubiesen sido cometas, toda el agua planetaria podría ser de origen cometario, aunque estas ideas son especulativas y objeto de debate entre los especialistas.

 


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EL AGUA EN EL UNIVERSO


Contrario a la creencia popular, el agua es un elemento bastante común en nuestro sistema solar, es más, en el universo; principalmente en forma de hielo y, poco menos, de vapor. Constituye una gran parte del material que compone los cometas y recientemente se han encontrado importantes yacimientos de hielo en la luna. Algunos satélites como Europa y Encélado poseen posiblemente agua líquida bajo su gruesa capa de hielo. Esto permite a estas lunas tener una especie de tectónica de placas donde el agua líquida cumple el rol del magma en la tierra, mientras que el hielo sería el equivalente a la corteza terrestre.

La mayoría del agua que existe en el universo puede haber surgido como derivado de la formación de estrellas que posteriormente expulsaron el vapor de agua al explotar. El nacimiento de las estrellas suele causar un fuerte flujo de gases y polvo cósmico. Cuando este material colisiona con el gas de las zonas exteriores, las ondas de choque producidas comprimen y calientan el gas. Se piensa que el agua es producida en este gas cálido y denso.[20] Se ha detectado agua en nubes interestelares dentro de nuestra galaxia, la Vía Láctea. Estas nubes interestelares pueden condensarse eventualmente en forma de una nebulosa solar. Además, se piensa que el agua puede ser abundante en otras galaxias, dado que sus componentes (hidrógeno y oxígeno) están entre los más comunes del universo.[21]

 

EL AGUA Y LA AGRICULTURA


La mejora en la utilización del agua tanto en la agricultura de secano como en la de regadío será fundamental para afrontar las situaciones previstas de escasez de agua. La mejora de la utilización o de la productividad del agua se entiende frecuentemente en términos de obtener la mayor cantidad de cultivos posible por volumen de agua: "más cultivos por gota". Es posible que los agricultores prudentes con respecto al dinero prefieran fijarse como objetivo el máximo de ingresos por unidad de agua: "más dólares por gota", mientras que los dirigentes de las comunidades y los responsables de las políticas podrán tratar de conseguir el máximo empleo y los máximos ingresos en todo el sector agrícola: "más puestos de trabajo por gota". Por consiguiente, en un sentido amplio, el incremento de la productividad en la agricultura puede dar lugar a mayores beneficios por cada unidad de agua tomada de los recursos hídricos naturales. Sin embargo, los cambios que ello provocaría en la utilización del agua en la agricultura exigen respuestas de los gobiernos para asegurar la productividad y la utilización sostenible de los recursos de tierras y aguas de los que depende la agricultura.

 

FUNCIONES DEL AGUA


Las funciones del agua se relacionan íntimamente con las propiedades anteriormente descritas. Se podrían resumir en los siguientes puntos:
-Soporte o medio donde ocurren las reacciones metabólicas
-Amortiguador térmico
-Transporte de sustancias
-Lubricante, amortiguadora del roce entre órganos
Favorece la circulación y turgencia
Da flexibilidad y elasticidad a los tejidos
Puede intervenir como reactivo en reacciones del metabolismo, aportando hidrogeniones o hidroxilos al medio.
Ósmosis
1. ósmosis y presión osmótica
Si tenemos dos disoluciones acuosas de distinta concentración separadas por una membrana semipermeable (deja pasar el disolvente pero no el soluto), se produce el fenómeno de la ósmosis (también osmosis) que sería un tipo de difusión pasiva caracterizada por el paso del agua (disolvente) a través de la membrana semipermeable desde la solución más diluida (hipotónica) a la más concentrada (hipertónica), este trasiego continuará hasta que las dos soluciones tengan la misma concentración ( isotónicas o isoosmóticas ).

ACCONES DEL AGUA


1. Acción disolvente

El agua es el líquido que más sustancias disuelve, por eso decimos que es el disolvente universal. Esta propiedad, tal vez la más importante para la vida, se debe a su capacidad para formar puentes de hidrógeno con otras sustancias que pueden presentar grupos polares o con carga iónica (alcoholes, azúcares con grupos R-OH, aminoácidos y proteínas con grupos que presentan cargas + y - , lo que da lugar a disoluciones moleculares Fig. 2. También las moléculas de agua pueden disolver a sustancias salinas que se disocian formando disoluciones iónicas.(Fig.1)
En el caso de las disoluciones iónicas (fig. 1) los iones de las sales son atraídos por los dipolos del agua, quedando "atrapados" y recubiertos de moléculas de agua en forma de iones hidratados o solvatados.

La capacidad disolvente es la responsable de dos funciones:

1. Medio donde ocurren las reacciones del metabolismo

2. Sistemas de transporte

2. Elevada fuerza de cohesión

Los puentes de hidrógeno mantienen las moléculas de agua fuertemente unidas, formando una estructura compacta que la convierte en un líquido casi incompresible. Al no poder comprimirse puede funcionar en algunos animales como un esqueleto hidrostático, como ocurre en algunos gusanos perforadores capaces de agujerear la roca mediante la presión generada por sus líquidos internos.

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domingo, 7 de abril de 2013

NIVELES ENERGIA EOLITICA




BAJA
Desde algunos wats hasta 5 kW.
Suministro energético de aldeas escolares y puestos aislados.
MEDIA
Entre 10 kW hasta 2 MW. En sistemas híbridos (térmicoeólico).
Para poblaciones aisladas eléctricamente y distribución social.
ALTA
De decenas a centenas de MW.
Denominadas granjas o parques eólicos, a ser conectadas a redes eléctricas de escala regional o nacional.




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ENERGIA EOLITICA

ENERGÍA EÓLICA  
La energía eólica se basa en a utilización del viento como energía primaria.
La fuerza del viento proviene de las diferencias de presión atmosféricas en distintos lugares del planeta. Éstas son causadas por la variedad de temperaturas ocasionadas por la energía solar. Por lo tanto la energía eólica (llamada así por Eolo, dios griego del viento) también se relaciona con la energía solar, pero se las considera separadas porque la tecnología necesaria para captarlas es muy diferentes.
Este ha sido un recurso usado desde tiempos remotos en diferentes partes del mundo y para diferentes propósitos. 

La energía eólica tiene una amplia gama de aplicaciones, y su rol será, cada vez, más importante. Estas aplicaciones van desde los pequeños generadores para brindar suministro eléctrico a instalaciones de bajo consumo en sitios donde no llega la red eléctrica comercial, hasta los grandes parques para generación de electricidad a ser entregada a redes de distribución.
 

GEOTERMICA

GEOTÉRMICA
Aprovecha el calor natural de la tierra. La energía contenida en el subsuelo es un recurso parcialmemte renovable, y de alta disponibilidad.
La geoenergía proviene del calor transportado por agua subterránea confinada cerca de la superficie terrestre.
Ventajas
  • Se utiliza un recurso natural, no contaminante.
  • No consume agua.
  • El costo de la energía generada con la geotermia es igual o menor al de la energía eléctrica.
Desventajas
  • Las plantas generadoras deben instalarse sobre el yacimiento, lo que a veces implica lejanía de los centros de consumo.
  • Explotación actual y perspectivas futuras de los recursos renovables
  • Los costos de instalación y generación eléctrica a partir de recursos renovables han bajado considerablemente, a la vez que mejoras tecnológicas permiten una mayor eficiencia en la generación energética. Sin embargo, los bajos costos de los combustibles fósiles condicionan el crecimiento del porcentaje de los recursos renovables en el consumo energético total.
  • No obstante, tanto la preocupación por el Medio Ambiente, como razones de disponibilidad han dado un gran impulso a la investigación y desarrollo de proyectos de generación energética a partir de recursos renovables.

BIOMASA

BIOMASA   
BiomasaEn esencia, consiste en quemar desechos de materia órganica para generar calor y posteriormente electricidad.
Los recursos biomásicos, definidos como cualquier materia orgánica (árboles, pastos, cultivos agrícolas) se pueden convertir en formas útiles de energía por medio de varios métodos modernos de conversión, incluyendo combustión directa (método más común), gasificación y digestión anaeróbica.
La biomasa, entre las fuentes de energía renovables, se destaca por cuanto se la puede encontrar o cultivar en prácticamente cualquier lugar, y ofrece energía despachable en cantidades importantes.
Ambientalmente, las plantas eléctricas que operan con biomasa, no producen lluvia ácida, ni generan gases de efecto invernadero.


ENERGIA SOLAR

ENERGÍA SOLAR   
Proviene de capturar la energía directa del sol y convertirla en calor, con lo cual se genera vapor de agua que hace mover una turbina para crear electricidad, o directamente en electricidad a través de células fotovoltaicas. La gran ventaja de este tipo de energía es que no produce polución, pero tiene en contra que se necesitan grandes extensiones de tierra para instalaciones, como también gran cantidad de luz solar.
Aspectos ambientales
Casa solar
Los sistemas fotovoltaicos (FV) son ambientalmente mucho más limpios que la mayoría de las otras fuentes energéticas. Pueden generar electricidad sin emitir gases invernaderos ni producir basura radioactiva. Enfrenta ciertas barreras debido a los altos costos iniciales de capital para la construcción de sistemas FV.
Este tipo de energía es muy conveniente para poblaciones sin electrificación y que requieren cantidades relativamente pequeñas de electricidad.
Se han anunciado muchos proyectos solares de gran escala. En EEUU se anunció una iniciativa denominada "un millón de tejados solares" y el Libro Blanco de Renovables de la Comisión Europea recomienda también un millón de tejados solares a instalar entre los países de la Unión Europea y países en vía de desarrollo.

TIPOS DE ENERGIA DEL AGUA

A través de olas
Al ser agitada por el viento el agua acumula energía potencial que se utiliza para mover turbinas para generar electricidad. Esta forma es experimental por el momento.

Por mareas
Consiste en aprovechar el movimiento que realiza el agua al producirse los cambios en las mareas haciendo girar turbinas en sus entradas y salidas. Las desventajas de este tipo de generación son: su alto costo y no se puede decidir en qué momento se produce, pudiendo no coincidir con los periodos de mayor demanda eléctrica. Además provoca ciertos transtornos ambientales como la muerte de algunas especies marinas.


Por energía oceánica
Aprovecha el calor de las aguas tropicales para crear vapor de amoníaco o freón que hierven a temperatura baja y así mover turbinas para generar electricidad. Este vapor es luego enfriado por el agua fría del océano para que vuelva a su estado líquido al reiniciar el ciclo.
Las desventajas de este sistema son el gran costo que implica y que aún se halla en una fase experimental.



VENTAJAS Y DESVENTAJAS ENERGIA RENOVABLE DEL AGUA

Ventajas
La generación hidroeléctrica es la más eficiente forma de aprovechamiento energético, ya que es un recurso que tiene muy bajo impacto ambiental.
Una central hidroeléctrica no contamina el medio con ningún tipo de emanaciones, con lo que no contribuye a la lluvia ácida o
a provocar el Efecto invernadero. Evita también todo otro tipo de residuos sólidos o líquidos, y goza al presente de ciertas ventajas con respecto a otras formas de generación que utilizan recursos renovables y no contaminantes, por ejemplo: no hallarse en una fase meramente experimental y ser económicamente rentables, así como contribuir al desarrollo de comunidades que se encuentran bajo su área de influencia, permitiendo también que sean explotadas como áreas de turismo.

Desventajas
Con relación a los problemas ambientales de las centrales hidroeléctricas encontramos:
  • La existencia de la presa, que ayuda a producir el salto necesario para la generación y la creación del reservóreo o embalse, en los casos que existe, sin duda divide al río en dos secciones. Esto ocasiona la posible división de especies aguas arriba y debajo de la central. Se puede evitar con el uso de "escalas de peces", especie de ascensores que funcionan de manera de subir a los peces hacia aguas arriba en las épocas de desove.
Estos impactos son controlables, una vez que se conocen y se establecen normas para controlar sus efectos. 

ENERGIA HIDROELECTROLITICA

Energía hidroeléctrica:

Consiste en aprovechar la fuerza de gravedad con que un flujo de agua corre en un cauce. Es un recurso renovable ya que aprovecha el ciclo natural del agua.
Actualmente la hidroelectricidad es el recurso renovable más importante en la generación de electricidad.
Las centrales hidroeléctricas capturan la energía liberada por las precipitaciones de agua a una distancia vertical, y transforma esta energía en electricidad.
La cantidad de energía que puede generar una central depende de dos factores: la distancia vertical por la que cae el agua, llamada salto, y el caudal, medido como volumen por unidad de tiempo.

Las centrales hidroeléctricas se clasifican en tres tipos:
1.   De embalse o montaña: son las más comunes y generalmente utilizan una represa para almacenar agua, lo cual permite conservar el agua durante los periodos de lluvias, para luego usarlos en periodos secos.
2.    
De llanura o de pasada: utilizan saltos de muy pocos metros y no tienen embalse de tamaño considerable. No pueden almacenar agua, por eso la generación varía en función del caudal de los ríos, según la temporada. Se necesita una importante cantidad de agua para producir generación de energía útil.
3.   
Centrales hidroeléctricas de bombeo: son centrales hidroeléctricas con todas sus características, pero que tienen tres elementos adicionales: turbinas, generadores eléctricos y dos embalses (uno "aguas arriba"  y otro "aguas abajo").


FUENTES RENOVABLES DEL AGUA


FUENTES RENOVABLES DE ENERGÍA
AGUA  
     
Consiste en mover una turbina mediante un flujo de agua para la producción de electricidad. Hay varias maneras en que puede utilizarse el agua para la generación de energía:
  • Energía hidroeléctrica
  • A través de olas
  • Por mareas
  • Por energía térmica oceánica


ENERGIA DEL AGUA

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Energía del agua
El ciclo del agua emite una gran cantidad de energía, la cual procede de la que aporta la insolación. La evaporación es debida al calentamiento solar y animada por la circulación atmosférica, que renueva las masas de aire y que es a su vez debida a diferencias de temperatura igualmente dependientes de la insolación. Los cambios de estado del agua requieren o disipan mucha energía, por el elevado valor que toman el calor latente de fusión y el calor latente de vaporización. Así, esos cambios de estado contribuyen al calentamiento o enfriamiento de las masas de aire, y al transporte neto de calor desde las latitudes tropicales o templadas hacia las frías y polares, gracias al cual es más suave en conjunto el clima. Si despreciamos las pérdidas y las ganancias debidas al vulcanismo y a la subducción, el balance total es cero. Pero si nos fijamos en los océanos, se comprueba que este balance es negativo; se evapora más de lo que precipita en ellos. Y en los continentes hay un superávit; es decir que se precipita más de lo que se evapora. Estos déficit y superávit se compensan con las escorrentías, superficial y subterránea, que vierten agua del continente al mar.

FASES DEL AGUA


 1ºLos principales procesos implicados en el ciclo del agua son:1º Evaporaciòn: El agua se evapora en la superficie oceánica, sobre la superficie terrestre y también por los organismos, en el fenómeno de la transpiracion en plantas y sudoraciòn en animales. Los seres vivos, especialmente las plantas, contribuyen con un 10% al agua que se incorpora a la atmósfera. En el mismo capítulo podemos situar la subclimaciòn, cuantitativamente muy poco importante, que ocurre en la superficie helada de los glaciares o la banquisia.

Condensaciòn: El agua en forma de vapor sube y se condensa formando las nubes, constituidas por agua en pequeñas gotas.
3º Precipitacion: Se produce cuando las gotas de agua que forman las nubes se enfrían acelerándose la condensación y uniéndose las gotitas de agua para formar gotas mayores que terminan por precipitarse a la superficie terrestre en razón a su mayor peso. La precipitación puede ser sólida (nieve o granizo) o líquida (lluvia).
4º Infiltracion: Ocurre cuando el agua que alcanza el suelo, penetra a través de sus poros y pasa a ser subterránea. La proporción de agua que se infiltra y la que circula en superficie (escorrentía) depende de la permeabilidad del sustracion, de la pendiente y de la cobertura vegetal. Parte del agua infiltrada vuelve a la atmósfera por evaporación o, más aún, por la transpiración de las plantas, que la extraen con raíces más o menos extensas y profundas. Otra parte se incorpora a los acuíferos, niveles que contienen agua estancada o circulante. Parte del agua subterránea alcanza la superficie allí donde los acuíferos, por las circunstancias topográficas, intersecan (es decir, cortan) la superficie del terreno.












DESARROLLO


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Cuando se formó, hace aproximadamente cuatro mil quinientos millones de años, la Tierra ya tenía en su interior vapor de agua. En un principio, era una enorme bola en constante fusión con cientos de volcanes activos en su superficie. El magma, cargado de gases con vapor de agua, emergió a la superficie gracias a las constantes erupciones. Luego la Tierra se enfrió, el vapor de agua se condensó y cayó nuevamente al suelo en forma de lluvia.
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El ciclo hidrológico comienza con la evaporación del agua desde la superficie del océano. A medida que se eleva, el aire humedecido se enfría y el vapor se transforma en agua: es la condensación. Las gotas se juntan y forman una nube. Luego, caen por su propio peso: es la precipitación. Si en la atmósfera hace mucho frío, el agua cae como nieve o granizo. Si es más cálida, caerán gotas de lluvia.
Una parte del agua que llega a la tierra será aprovechada por los seres vivos; otra escurrirá por el terreno hasta llegar a un río, un lago o el océano. A este fenómeno se le conoce como escorrentía. Otro poco del agua se filtrará a través del suelo, formando capas de agua subterránea. Este proceso es la percolación. Más tarde o más temprano, toda esta agua volverá nuevamente a la atmósfera, debido principalmente a la evaporación.
Al evaporarse, el agua deja atrás todos los elementos que la contaminan o la hacen no apta para beber (sales minerales, químicos, desechos). Por eso el ciclo del agua nos entrega un elemento puro. Pero hay otro proceso que también purifica el agua, y es parte del ciclo: la transpiración de las plantas.





INTRODUCCION




El agua existe en la Tierra en tres estados: sólido (hielo, nieve), líquido y gas (vapor de agua). Océanos, ríos, nubes y lluvia están en constante cambio: el agua de la superficie se evapora, el agua de las nubes precipita, la lluvia se filtra por la tierra, etc. Sin embargo, la cantidad total de agua en el planeta no cambia. La circulación y conservación de agua en la Tierra se llama ciclo hidrológico, o ciclo del agua.