4.1: ¿Qué es la Energía?

Objetivos de aprendizaje

Al final de este capítulo, los alumnos podrán

• Enumerar ejemplos específicos de fuentes de energía no renovables
• Explicar qué hace que una fuente de energía no sea renovable
• Describir los principales tipos de combustibles fósiles y cómo se formaron
• Explicar los impactos ambientales asociados a la exploración, extracción y uso de los diferentes tipos de combustibles fósiles
• Explicar la energía nuclear, cómo funciona, sus beneficios y riesgos

Planta de energía nuclear Watts Bar en el este de Tennessee. Imagen de la Autoridad del Valle de Tennessee (Dominio Público).

La energía es la capacidad de un sistema para hacer trabajo. Un sistema ha hecho trabajo si ha ejercido una fuerza sobre otro sistema a cierta distancia. Cuando esto sucede, la energía se transfiere de un sistema a otro. Al menos parte de la energía también se transforma de un tipo a otro durante este proceso. Se puede realizar un seguimiento de la cantidad de energía que se transfiere dentro o fuera de un sistema. Hay dos categorías en las que cae toda la energía: cinética y potencial. La energía cinética se refiere a los tipos de energía asociados con el movimiento (Figura\(\PageIndex{1}\), arriba). Por ejemplo, una roca rodando cuesta abajo, el viento que sopla a través de árboles, el agua que fluye sobre una presa y un ciclista que monta en bicicleta son solo algunos ejemplos de energía cinética. La energía potencial es la energía que posee un objeto o sistema debido a su posición en el espacio con respecto a otro objeto o sistema y a las fuerzas entre ambos (Figura\(\PageIndex{1}\), abajo). Los ejemplos incluyen una roca preparada en la cima de una colina y el agua almacenada detrás de una presa. Algunas formas de energía son en parte cinéticas y en parte energía potencial. La energía química describe el potencial de una sustancia química para sufrir una reacción química y transformar otras sustancias químicas; de ahí que sea una forma de energía potencial. Los ejemplos incluyen la energía almacenada en los alimentos que comes y la gasolina que pones en tu auto.

Figura\(\PageIndex{1}\) : Ejemplos de formas cinéticas (arriba) y potenciales (abajo) de energía. Todas las imágenes fueron obtenidas de Wikimedia commons (dominio público).

Los organismos vivos necesitan energía para realizar un “trabajo” sustentador de la vida con el fin de sobrevivir. Para casi todos los sistemas vivos de la Tierra, el sol es la fuente definitiva de esa energía. Con el tiempo, los humanos hemos desarrollado una comprensión de la energía que nos ha permitido aprovecharla para usos mucho más allá de la supervivencia básica. El desarrollo y evolución de la sociedad humana se atribuye en gran medida a nuestra relación con la energía. El primer gran avance en la comprensión humana de la energía fue el dominio del fuego para cocinar y calentar. La civilización moderna depende especialmente de la energía y algunas de sus características más distintivas, como el crecimiento de la población, el impacto ambiental y el cambio climático, son consecuencia del uso de energía. Utilizamos energía para calentar e iluminar nuestros hogares; alimentar nuestra maquinaria; alimentar nuestros vehículos; producir plásticos, productos farmacéuticos y fibras sintéticas; y brindar las comodidades y conveniencias a las que nos hemos acostumbrado en la era industrial. La complejidad social, la riqueza y la brecha entre los pueblos pobres y ricos están relacionados con nuestro nivel de consumo de energía.