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TUTORA: SANDRA VERONICA AVELLA

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CARLOS OLIVAREZ
Codigo:
RAFAEL RICARDO BARRERO
Codigo:
NANCY YAZMIN DIAZ
Codigo: 1´069.899.278
BEATRIZ SANCHEZ
Codigo: 1´082.775.813
ANGELA MARÍA MURCIA
Codigo: 1´015.436.036

Grupo: 358082_2

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CARLOS OLIVAREZ:  1. Defina el concepto de Energía, Potencia y Fuerza, indique las unidades que se usan para expresar cada una de ellas. Así mismo, debe orientar una explicación brevemente, de las formas en las que se puede manifestar la energía dando un ejemplo por cada una (ejemplo: energía cinética: energía asociada al movimiento)

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CARLOS OLIVAREZ:  1. Defina el concepto de Energía, Potencia y Fuerza, indique las unidades que se usan para expresar cada una de ellas. Así mismo, debe orientar una explicación brevemente, de las formas en las que se puede manifestar la energía dando un ejemplo por cada una (ejemplo: energía cinética: energía asociada al movimiento)

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La energía se presenta continuamente a nuestro alrededor, y se presenta en la naturaleza bajo muchas formas; energía eléctrica (energía eléctrica que tiene un cuerpo en blanco por su posición en el espacio), energía eléctrica (contenida en pilas) y baterías, en los combustibles o en los alimentos), energía térmica, nuclear, eólica, hidráulica, mecánica, radiante o electromagnética, entre otras.
Una de las propiedades que presenta la energía es que se transfiere; por ejemplo, cuando un objeto se calienta, lo hace porque otro cuerpo, que tiene una temperatura mayor, le transfiere energía en forma de calor, esta sufre un cambio, por lo que en el proceso se realiza algún tipo de trabajo.
La energía no se crea ni se destruye, simplemente se transforma; ésta es la ley de la conservación de la energía. Todas las formas de energía pueden convertirse en otras formas mediante los procesos adecuados; es decir, que la energía puede tomar apariencia de corriente eléctrica, luz, calor, sonido y movimiento.

Por ejemplo, la conversión de energía que se produce al enchufar una plancha, una vez conectada, la energía eléctrica que circula a través de la resistencia se convierte en energía térmica o calórica. Los seres humanos también utilizamos y transformamos la energía en nuestro cuerpo para efectuar diferentes trabajos.

POTENCIA

La potencia eléctrica es la cantidad de energía que emite o absorbe un cuerpo en una unidad de tiempo. La medición de la potencia eléctrica de consumo de un dispositivo eléctrico doméstico en kilovatios por hora (kW/h).

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RAFAEL RICARDO BARRERO: 2. Es bien conocido que, para hacer uso de cualquier forma de energía, debemos convertirla de una forma a otra. ¿Explique claramente y en detalle, cuales son las formas de energía que se manifiestan al convertir la energía obtenida por combustibles fósiles, aerogeneradores (o turbinas de viento) y Celdas Solares a energía eléctrica? ¿Si la transformación mediante el uso de estas fuentes de energía implica varios pasos de transformación, esto representa una ventaja o desventaja?

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RAFAEL RICARDO BARRERO: 2. Es bien conocido que, para hacer uso de cualquier forma de energía, debemos convertirla de una forma a otra. ¿Explique claramente y en detalle, cuales son las formas de energía que se manifiestan al convertir la energía obtenida por combustibles fósiles, aerogeneradores (o turbinas de viento) y Celdas Solares a energía eléctrica? ¿Si la transformación mediante el uso de estas fuentes de energía implica varios pasos de transformación, esto representa una ventaja o desventaja?

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COMBUSTIBLES FÓSILES

Un combustible fósil es aquel que procede de la biomasa, producida en eras pasadas, que ha sufrido enterramiento y tras él procesos de transformación, por aumento de presión y temperatura, hasta la formación de sustancias de gran contenido energético, como el carbón, el petróleo, o el gas natural.
La energía contenida en los combustibles fósiles, es una energía química, que al ser expuesta a una fuente de calor, esta reacciona químicamente combustionando, generando una explosión en forma de calor (energía térmica), este tipo de energía, es la que es aprovechable en los motores de combustión interna. El cual funciona de la siguiente manera, en el interior del motor de combustión, se regula el paso del combustible fósil en una recamara denominada cilindro, en donde se produce un chispazo, lo cual provoca la combustión del fósil en forma de explosión (energía térmica), que genera un movimiento mecánico (energía mecánica), al accionar un pistón, el cual transmite un movimiento rectilíneo, y este es transmitido al cigüeñal, para transformarlo en un movimiento rotativo. De igual marera, este movimiento es aprovechado por un generador eléctrico, el cual está compuesto por dos partes; uno móvil que es el rotor, y el otro fijo, que es el estator; el rotor aprovecha el movimiento mecánico (rotativo), para inducir un campo electromagnético (energía magnética) sobre el estator, para finalmente producir o transformarla en energía eléctrica. (Arias Ávila & Tricio Gómez, 2013)

AEROGENERADORES
El viento es una masa de aire en movimiento, como consecuencia de las diferencias de temperatura y presión en la atmosfera, originadas por la radiación solar, dicha masa posee energía relacionada y proporcional a su velocidad.

Los aerogeneradores producen energía eléctrica, a partir de la energía eólica, la cual es una energía cinética, que es generada por efecto de las corrientes de aire, las cuales producen un movimiento giratorio (energía mecánica) en las aspas del aerogenerador, que es trasmitido a un movimiento rotativo, este movimiento es aprovechado por un generador eléctrico, el cual está compuesto por dos partes; uno móvil que es el rotor, y el otro fijo, que es el estator; el rotor aprovecha el movimiento mecánico (rotativo), para inducir un campo electromagnético (energía magnética) sobre el estator, para finalmente producir o transformarla en energía eléctrica. (Arias Ávila & Tricio Gómez, Cartilla para la enseñanza de las energías renovables, 2013)

CELDAS SOLARES
La generación directa de energía eléctrica a partir de la radiación solar surge gracias al llamado efecto fotovoltaico que tiene su explicación en la física del estado sólido y esencialmente se basa en la excitación de electrones en un material. Algo semejante ocurre en el efecto fotoeléctrico, que consiste en la emisión de electrones por parte de un material, cuando sobre él se hace incidir radiación electromagnética. El proceso es que la  luz, que llega en forma de fotones, impacta sobre una superficie construida principalmente por silicio (los paneles solares) y que emite electrones que -al ser capturados- producen una corriente eléctrica. En el momento en que queda expuesto a la radiación solar, los diferentes contenidos en la luz transmiten su energía a los electrones de los materiales semiconductores que, entonces, pueden romper la barrera de potencial de la unión P-N, y salir así del semiconductor a través de un circuito exterior. Estas células fotovoltaicas se combinan de muy diversas formas para lograr tanto el voltaje como la potencia deseados y de este modo poder conseguir que la energía solar se acabe convirtiendo en energía que poder consumir. (Arias Ávila & Tricio Gómez, Cartilla para la enseñanza de las energías renovables, 2013)

¿Si la transformación mediante el uso de estas fuentes de energía implica varios pasos de transformación, esto representa una ventaja o desventaja?Esto representa una desventaja, dado que en cada transformación o conversión de energía, este se genera un trabajo, el cual requiere de un gasto energético que se pierde en forma de calor, lo que ocasiona una pérdida de rendimiento energético. Por lo tanto, cuanto menos transformaciones haya para cada necesidad, mejor será el rendimiento y mayor la eficiencia. (Jarauta Rovira, 2015)
BIBLIOGRAFÍA.

Arias Ávila , N., & Tricio Gómez, V. (2013). Cartilla para la enseñanza de las energías renovables. En N. Arias Ávila , & V. Tricio Gómez, Energía de la biomasa (págs. 54-57). Burgos: Editorial Universidad de Burgos. Recuperado el 24 de Junio de 2018, de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/reader.action?ppg=60&docID=10721500&tm=1479828516912

Arias Ávila , N., & Tricio Gómez, V. (2013). Cartilla para la enseñanza de las energías renovables. En N. Arias Ávila , & V. Tricio Gómez, Energía eólica (págs. 51-54). Burgos: Universidad de Burgos. Recuperado el 24 de Junio de 2018, de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/reader.action?ppg=60&docID=10721500&tm=1479828516912

Arias Ávila , N., & Tricio Gómez, V. (2013). Cartilla para la enseñanza de las energías renovables. En N. Arias Ávila, & V. Tricio Gómez, Energía Solar (págs. 40-51). Burgos: Universidad de Burgos. Recuperado el 24 de Junio de 2018, de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/reader.action?ppg=60&docID=10721500&tm=1479828516912

Jarauta Rovira, L. (2015). Las energías renovables. En L. Jarauta Rovira, Usos de las energías renovables (págs. 25-30). Barcelona: Editorial UOC. Recuperado el 24 de Junio de 2018, de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/reader.action?ppg=2&docID=11217032&tm=1479822867525

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NANCY YAZMIN DIAZ: 3. ¿Considera que el papel  de las energías renovables juegan un papel  importante en el marco energético actual? Argumente su respuesta, adicionalmente ¿cuál ha sido la evolución del consumo de energía?, responda esta pregunta considerando los sucesos más importantes a lo largo de la historia hasta la actualidad en términos de generación  y consumo de energía. 

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NANCY YAZMIN DIAZ: 3. ¿Considera que el papel  de las energías renovables juegan un papel  importante en el marco energético actual? Argumente su respuesta, adicionalmente ¿cuál ha sido la evolución del consumo de energía?, responda esta pregunta considerando los sucesos más importantes a lo largo de la historia hasta la actualidad en términos de generación  y consumo de energía. 

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Es importante precisar que las energías renovables no son un concepto que debe aplicarse indistintamente frente al concepto de energías alternativas, por cuanto tienen sus diferencias. A menudo se suele confundir el concepto de energías alternativas frente a las energías renovables, pero tal confusión obedece a la misma concepción que se tiene frente a los combustibles fósiles. Se debe precisar que, se han trabajado estos conceptos de manera indistinta, pero solo para efectos prácticos, resaltando que las energías tanto renovables como alternativas son conceptos distintos.

En tanto, las energías renovables comprenden todas aquellas que se extraen de fuentes que se regeneran de manera natural, lo que garantiza que no se agoten y que se consideren en principio limpias o verdes, porque contaminan muy poco, y no emiten los gases que producen el efecto de invernadero. (Hernández Mendible, 2011, p 23). De la definición anterior de energías renovables se resaltan varios elementos a saber: 1. Se extraen de fuentes que se regeneran de manera natural, 2. Son inagotables 3. Energías limpias 4. No emiten GEI.

El principal beneficio que producen las energías renovables frente a las energías tradicionales, es que disminuyen la dependencia de estas, las van sustituyendo de forma progresiva y contribuyen a mantener la calidad de vida de las personas actuales, garantizando un ambiente ecológicamente más equilibrado, lo que permite preservar el ambiente sano de las generaciones futuras y contribuir a la disminución del calentamiento global.

EVOLUCIÓN DEL CONSUMO DE ENERGÍA

La sociedad actual, a menudo denominada "tecnológica", tiene una gran dependencia de la energía eléctrica. Es curioso darse cuenta que cuando no tenemos suministro de electricidad muchas veces decimos: "¡Se ha ido la luz!", y de hecho actualmente sin electricidad hay muchos hogares que no sólo se quedan sin iluminación, sino que también se quedan sin calefacción, sin cocina, sin agua (si el corte de suministro también afecta a los sistemas de presión de la red de abastecimiento de agua), etc.

Y si es así, ¿por qué decimos "se ha ido la luz"? Esto se debe a una herencia histórica, puesto que no hace muchas generaciones los hogares no tenían televisión, ni nevera, ni otros electrodomésticos y la única instalación que consumía energía eléctrica era la iluminación artificial: las bombillas.

Con esta reflexión nos damos cuenta de que, si queremos entender desde la base el papel clave de las energías renovables, tenemos que empezar haciendo un análisis de la evolución de nuestra sociedad. Para poder valorar como consumimos energía actualmente y cuál ha sido la evolución en los últimos años, analizaremos brevemente la estadística anual de valoración del consumo de energía a nivel mundial que elabora la empresa British Petroleum, desglosada por países, con un histórico que empieza en 1965. Según estos datos, desde el año 1965 hasta el año 2008 se ha producido un incremento mundial del 190%, o lo que es lo mismo, casi hemos multiplicado por tres el consumo de energía en los últimos 43 años. Dichos valores suponen un incremento anual del 2,5% del consumo de energía a nivel mundial. Nos pueden parecer valores asociados al desarrollo de la sociedad moderna, pero en realidad estos valores suponen multitud de desigualdades en todo el mundo. Si se miran de forma detallada, se puede apreciar que el incremento lo propician Europa, Eurasia y los Estados Unidos –a pesar de que dichas zonas están llegando a una estabilización del consumo energético en los últimos años–, pero sobre todo este incremento viene dado por la región de Asia-Pacífico, que ha multiplicado por ocho su consumo energético durante el periodo analizado.

Fuentes energéticas actuales: ¿de dónde sacamos la electricidad?
El primer aspecto importante que tenemos que tener en cuenta de la electricidad es que no está presente directamente y de forma libre en la naturaleza, sino que siempre la obtenemos a través de la transformación de otro recurso, como por ejemplo el carbón, el petróleo, el gas, el agua, el viento o el Sol.

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¿Considera que el papel de las energías renovables juegan un papel  importante en el marco energético actual?

"El principal beneficio que producen las energías renovables frente a las energías tradicionales, es que disminuyen la dependencia de estas, las van sustituyendo de forma progresiva y contribuyen a mantener la calidad de vida de las personas actuales, garantizando un ambiente ecológicamente más equilibrado, lo que permite preservar el ambiente sano de las generaciones futuras y contribuir a la disminución del calentamiento global." (Díaz Daza)

Teniendo en cuenta que la fundamentación de marco energético actual en el que se busca una solución y diminución de la dependencia de los combustibles fósiles, las energías renovables deberían ser implementadas por obligación, estas podrían disminuir gran parte de la contaminación que estamos generando GEI lo que nos podría enfocar en disminuir otros contaminantes como los sólidos. La transición para hacer usos de estas energías verdes está muy lenta y el tiempo para lograr hacerlo efectivo o que sea asertivo el cambio es ya.
La energía renovable se hace fundamental no solo por la contaminación que se produce con las provenientes de los fósiles sino por la inagotabilidad de la misma, esta no requiere de procesos tan arduos como los que se aplican en las actuales por tanto además de disminuir el impacto por emisiones, agotamiento de yacimientos se logra también utilizar menos procesos químicos, menos contaminantes sólidos, y las estructuras físicas pueden ser más amigables al ambiente.

Hacen parte del marco energético actual los siguientes pilares:

"Lograr el acceso universal a fuentes de energía competitivas y limpias.

Alcanzar en 2040 los objetivos de cambio climático del Acuerdo de París

Reducir las emisiones de partículas y otro gases para mejorar la calidad del aire" (AIE, “la Agencia”)

referencia bibliografica:

- El World Energy Outlook (WEO) (AIE, “la Agencia”), Panorama energético mundial 2017
Recuperado el 25 de junio de 2018 de:

http://www.mincotur.gob.es/Publicaciones/Publicacionesperiodicas/EconomiaIndustrial/RevistaEconomiaIndustrial/406/PRIMERA%20NOTA.pdf

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BEATRIZ SANCHEZ:  4. Teniendo en cuenta lo analizado en la unidad 1 y de acuerdo a su criterio, cual podría ser según usted la fuente de energía ideal?, cuáles serían sus principales características y propiedades?, Explique su respuesta. 

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BEATRIZ SANCHEZ:  4. Teniendo en cuenta lo analizado en la unidad 1 y de acuerdo a su criterio, cual podría ser según usted la fuente de energía ideal?, cuáles serían sus principales características y propiedades?, Explique su respuesta. 

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El viento sería ideal como fuente de energía alternativa, renovable y limpia, ocupa áreas más pequeñas y la tecnología aplicada para hacer la transformación es más económica que otras, además de que el viento está presente en todo lugar (llano, montaña, meseta, valle, etc.)
La energía cinética del viento permite que a través de unas aspas que giran gracias al movimiento que ejerce este, es fundamental que esto tenga una “tecnología” y no me refiero a la computacional, sino a la capacidad de moverse o de permitir el movimiento con la menor cantidad de viento, pues se debe tener en cuenta que el viento es causado por los cambios de presión y temperatura que ejerce los rayos del sol sobre el planeta.

Fundamental tener en cuenta que el viento no tiene una energía cinética constante (implica que no hay siempre la misma cantidad de viento) pero siempre la hay pues estamos sometidos a la radiación solar que puede ser de mayor o menor intensidad de acuerdo a la zona, a la hora, y el clima; lo que induce al aire a obtener movimiento gracias a la variación de temperatura y esta incide en la variación de presión.

Teniendo en cuenta que “todo” está conectado en la naturaleza se hace fundamental hacer uso de instrumentos adecuado a las horas de recurrir a una fuente de energía que depende absolutamente de “un tercero” es decir el hombre construye o edifica, pero no es controla el viento; por lo tanto, se requiere aplicar la destreza, habilidad y conocimiento a la hora de proponer una infraestructura que permita la conversión de una materia prima en un producto que satisfaga una necesidad.

Para este caso se requiere de:

Una hélice

Un voltímetro

Un dinamo o generador

Receptor de energía o distribuidor

Y el usuario (en lo que se va a usar la energía)

Un regulador

Si bien es cierto hacer un generador de energía eólico NO es tan complicado, también requiere de otras cosas fundamentales como el lugar, la disponibilidad de viento, y ajustes para que la infraestructura resista tanto las condiciones climáticas exteriores como el trabajo al que estará sometido; se debe saber la cantidad de energía que se requiere, la que se produce y de acuerdo a ello si se hace necesario una batería o almacenador pues este lograra contener energía para cierto tiempo en caso de una eventual escases de viento o daño al equipo principal.
La energía eólica es más simple de sintetizar y transformar los equipos necesarios son menos costosos, tiene una vida útil más alta y no genera contaminación de ningún tipo su producto por tanto es una fuente de energía alternativa y limpia, no afecta y en cambio sí contribuye a solucionar la carencia o reemplazar los costos económicos y ambientales de la energía que hoy tenemos la cual o solo es NO renovable sino que su proceso es negativo para la vida  como la conocemos.

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ANGELA MARÍA MURCIA: 5. De acuerdo a la fuente de energía considerada como ideal (punto 4), identifique como esta beneficiaría en caso de implementarse en su región y porque, de ya estar implementada justifique de manera argumentativa usando cifras de evaluación cual es el impacto positivo que ha generado a nivel ambiental y socio económico

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ANGELA MARÍA MURCIA: 5. De acuerdo a la fuente de energía considerada como ideal (punto 4), identifique como esta beneficiaría en caso de implementarse en su región y porque, de ya estar implementada justifique de manera argumentativa usando cifras de evaluación cual es el impacto positivo que ha generado a nivel ambiental y socio económico

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Si en mi región (Cundinamarca) se implementara el viento como fuente de energía, ello traería muchos beneficios pues no solo es una fuente que genera menos costos operativos y financieros sino que es considerada una fuente de energía renovable y una fuente de energía limpia gracias a su mínimo impacto en el medio ambiente. Su uso además de no contaminar, reduce el uso de combustibles fósiles. Mejoraría la economía al generar empleo local y nos haría una región mucho más independiente para ser productivos.

En Colombia la energía eólica no ha sido muy usada ni estudiada. Sin embargo, entre los estudios existentes respecto al tema, se destacan algunos realizados por el Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales (Ideam). El primer estudio realizado en 1997 muestra la Costa Atlántica como la zona con mayor posibilidad para realizar un proyecto macro de energía eólica. Aún así, en el Mapa Eólico de Colombia realizado en el 2006 Bogotá en Cundinamarca, se encuentra como uno de los 16 puntos del país donde las intensidades del viento son importantes, para el aprovechamiento del recurso eólico; lo cual confirma que Cundinamarca tiene potencial desaprovechado actualmente para usar el viento como fuente de energía.

Fuentes:

Jarauta, L. (2010). Les energies renovables. Recuperado de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/reader.action?ppg=2&docID=11217032&tm=1479822867525

Revista Eólica y de Vehículo Eléctrico (2009). La energía eólica en Colombia: 40 megavatios eólicos instalados y un potencial desaprovechado y poco estudiado. Recuperado de https://www.evwind.com/2009/10/04/la-energia-eolica-en-colombia-40-megavatios-eolicos-instalados-y-un-potencial-desaprovechado-y-poco-estudiado/

Maya Ochoa, C., Hernández Betancur, J. D., & Gallego Múnera, Ó. M. (2012). LA VALORACIÓN DE PROYECTOS DE ENERGÍA EÓLICA EN COLOMBIA BAJO EL ENFOQUE DE OPCIONES REALES. Cuadernos De Administración (01203592), 25(44), 193-231