Ejercicios: Fuentes renovables y no renovables

Clasifica estas fuentes de energía en renovables o no renovables:

1. a) La energía del Sol.
2. b) El carbón.
3. c) El viento.
4. d) El gas natural.

¿Por qué decimos que la energía solar es renovable? Explícalo con tus palabras, pensando en si el Sol se «gasta» al usarlo.

Completa la frase con las palabras que faltan: «Las fuentes no renovables son las que se $\dots$ al usarlas, porque la naturaleza tarda $\dots$ de años en formarlas de nuevo. Dos ejemplos son el $\dots$ y el $\dots$».

¿Qué fuente de energía usa cada una de estas instalaciones?

1. a) Unos molinos gigantes en lo alto de una colina.
2. b) Unos paneles oscuros en el techo de una casa.
3. c) Una presa que suelta agua por sus compuertas.
4. d) Una central que quema gas para calentar vapor.

Di si es verdadero o falso y corrige las frases falsas:

1. a) «El petróleo es una fuente renovable».
2. b) «La leña y los restos de poda son biomasa, una fuente renovable».
3. c) «Si ponemos muchos molinos, el viento se acaba».

En algunos pueblos hay aguas termales calientes que salen del suelo, calentadas por el interior de la Tierra.

1. a) ¿Cómo se llama la fuente de energía que aprovecha ese calor?
2. b) ¿Es renovable o no renovable? Justifícalo.

En una central nuclear se usa uranio como «combustible».

1. a) ¿Es la energía nuclear renovable o no renovable? Piensa en si el uranio se agota.
2. b) Nombra el problema más conocido de esta energía, relacionado con lo que queda después de usarla.

En casa de Leo se cocina con un tanque de gas propano y en invierno se calientan con una chimenea de leña.

1. a) ¿Qué fuente de energía usa la cocina y cuál la chimenea?
2. b) ¿Cuál de las dos es renovable? ¿Por qué?

La escuela secundaria (high school) ha puesto paneles solares en el techo del gimnasio.

1. a) Da dos ventajas de producir así su propia electricidad.
2. b) Da un inconveniente que tiene la energía solar y explica cómo se puede solucionar o suavizar.

Un vecindario entero se calienta con el calor del subsuelo gracias a una instalación geotérmica.

1. a) ¿Por qué se considera una fuente renovable?
2. b) ¿Qué ventaja tiene frente a calentarse quemando gas?
3. c) ¿Se podría poner una instalación así en cualquier lugar? Razona tu respuesta.

Una caldera de biomasa quema $4\ \text{kg}$ de pellets al día, y cada kilogramo proporciona $5\ \text{kWh}$ de calor.

1. a) ¿Cuántos $\text{kWh}$ de calor da la caldera cada día?
2. b) ¿Cuántos $\text{kWh}$ da en un mes de $30$ días?

El carbón y el gas natural son fuentes fósiles.

1. a) ¿Qué problema común tienen para el clima del planeta? Nombra el gas que emiten al quemarse.
2. b) Si ese problema es tan serio, ¿por qué crees que muchos países siguen usándolos? Da al menos una razón.

Una presa hidroeléctrica produce electricidad al soltar el agua embalsada, como se muestra en el esquema de la figura.

1. a) Escribe una ventaja de esta fuente.
2. b) Escribe un inconveniente para el entorno del río y del valle.
3. c) ¿Es renovable? Justifícalo.

La etiqueta de un carro eléctrico dice «cero emisiones».

1. a) Explica por qué eso solo se acerca a la realidad si la electricidad con la que se carga viene de fuentes renovables.
2. b) Si la electricidad se produce en una central que quema carbón, ¿dónde se emiten entonces los gases? ¿Ha desaparecido el problema o solo se ha movido de sitio?

En una granja de vacas aprovechan el estiércol líquido para fabricar biogás, con el que cocinan.

1. a) ¿Por qué el biogás se considera una fuente renovable?
2. b) Además de dar energía, ¿qué otra ventaja tiene aprovechar el estiércol líquido?
3. c) ¿Podría esta fuente abastecer ella sola a una ciudad grande? Razona tu respuesta.

El municipio de un pueblo debe elegir entre instalar un parque eólico en las montañas o una pequeña central de gas junto a la zona industrial.

1. a) Escribe dos argumentos a favor del parque eólico.
2. b) Escribe dos argumentos a favor de la central de gas.
3. c) Elige una de las dos opciones y defiéndela con tus propios argumentos, contestando a uno de los inconvenientes que tiene.

Un compañero afirma: «Como el Sol y el viento son gratis y no se agotan, ahorrar energía ya no será necesario cuando todo sea renovable».

1. a) Explica por qué la energía renovable no es realmente «gratis»: piensa en las instalaciones, los materiales y el terreno.
2. b) Da una razón por la que seguirá haciendo falta ahorrar aunque toda la energía sea renovable.
3. c) Reescribe la frase de tu compañero para que sea correcta.

Un pueblo consume $1000\ \text{kWh}$ de electricidad al día y el $40\ \%$ viene de fuentes renovables. La gráfica resume el consumo del pueblo y su parte renovable.

1. a) ¿Cuántos $\text{kWh}$ renovables consume al día?
2. b) Al año siguiente se duplican los paneles solares y los kilovatios-hora renovables suben a $800$. Si el consumo sigue siendo $1000\ \text{kWh}$, ¿qué porcentaje renovable alcanza el pueblo?
3. c) Imagina que, con tanta energía limpia, la gente la desperdicia y el consumo sube a $1600\ \text{kWh}$ al día. ¿Qué porcentaje renovable queda entonces? ¿Qué conclusión sacas sobre instalar renovables y ahorrar energía?

Sobre la energía nuclear hay opiniones muy encontradas.

1. a) Escribe dos argumentos de quienes están a favor: piensa en cuánta energía da, en si emite dióxido de carbono al funcionar y en si depende del clima.
2. b) Escribe dos argumentos de quienes están en contra: piensa en los residuos y en los accidentes.
3. c) Da tu opinión argumentada: ¿debería un país apostar por la energía nuclear mientras instala más renovables?

Fabricar un teléfono celular consume mucha energía: las minas, las fábricas y el transporte gastan tanta como años de uso del aparato.

1. a) Explica por qué cambiar de celular cada año gasta mucha energía aunque el celular nuevo pase la mayor parte del día apagado.
2. b) Propón dos decisiones de consumo responsable que reduzcan ese gasto.
3. c) Relaciona ese ahorro con el uso de fuentes no renovables.

Alguien afirma: «En Arizona hace mucho sol, así que toda la electricidad debería ser solar ya».

1. a) Da dos razones por las que eso no es tan fácil como parece.
2. b) Propón una combinación de fuentes renovables que pueda dar electricidad también de noche y justifícala.
3. c) Explica qué papel pueden tener las baterías o las presas de bombeo en ese sistema.

Un autobús urbano con $40$ pasajeros consume en un trayecto la misma energía que $10$ carros haciendo el mismo recorrido con una sola persona en cada uno, como se muestra en la figura.

1. a) ¿Cuántas veces menos energía por persona gasta el autobús que el carro?
2. b) Explica por qué usar el transporte público ayuda a gastar menos fuentes no renovables.
3. c) Propón otras dos formas de reducir la energía que gastamos en transporte.

Reto del tema. Auditoría energética de una taza de té.

1. Fase 1: Medida casera. Calienta $200\text{ ml}$ de agua en una olla pequeña o en el microondas. Mide con un termómetro de cocina (incertidumbre de $\pm 0.5\text{ }^\circ\text{C}$) la temperatura cada $30\text{ s}$ durante $2\text{ min}$. Elabora una tabla de datos ($t$, $T$) y dibuja la gráfica $T$ frente a $t$. Explica qué transformaciones de energía han ocurrido y dónde ha habido pérdidas de energía útil.

2. Fase 2: Rastreo de la fuente. Accede al sitio web de la EIA (U.S. Energy Information Administration, sección «Hourly Electric Grid Monitor») a la hora en que hiciste el experimento. Anota el porcentaje de generación eléctrica procedente de fuentes renovables (eólica, solar, hidroeléctrica) y no renovables (gas natural, carbón, nuclear).

3. Fase 3: Informe breve. Redacta una propuesta de una página que relacione la energía empleada en tu cocina con el impacto ambiental del mix eléctrico consultado, planteando dos medidas de ahorro energético viables para tu hogar.

Se valorará:

• Rigor en la recolección de datos, cálculo de la incertidumbre y representación gráfica ($T$ vs. $t$).

• Identificación correcta de formas, transformaciones y degradación de la energía.

• Análisis crítico de los datos reales de la EIA (renovables vs. no renovables) y viabilidad de las propuestas.