Energía: antecedentes globales e históricos

Abstracto

El panorama global e histórico del uso de la energía se presenta con énfasis en la diversidad energética, pero también en la universalidad. A partir de la civilización antigua se presenta una cronología de eventos relacionados. Comienza desde la edad prehistórica, cuando los humanos dependían de su poder muscular para sobrevivir; entonces aprendieron como controlar y usar el fuego, domesticar y usar el poder animal, y así evolucionaron lentamente de cazadores y recolectores de alimentos a desarrolladores de agricultura temprana.

El uso del agua y la energía eólica amplio las actividades humanas y de la movilidad. Otras actividades incluyeron la fundición de cobre y minerales de hierro; usando carbón y desarrollando diferentes herramientas. El uso del carbón a mediados de los años 1700 y el desarrollo de motores de vapor impulsaron el rápido crecimiento de las ciudades, las poblaciones y otros inventos. Incluyendo motores de combustión interna y el descubrimiento y uso del petróleo, gas natural y electricidad. Este periodo de crecimiento acelerado, conocido como revolución industrial, maduro a finales del siglo XIX con un uso significativo de combustibles fósiles y electrificación adicional, y dio como resultado un crecimiento casi exponencial del consumo de energía y población. Después del desarrollo de la energía nuclear y la compresión de que la abundancia de combustibles fósiles baratos llegara a su fin, junto con la preocupación por la contaminación ambiental global, se ha producido una era moderna, con la informatización y la revolución mundial de la información.

Después de todos los desarrollos, la vida puede ser más feliz en la era del combustible post- fósil, que representa solo un pitido en la pantalla de radar de historia humana.

INTRODUCCION Y VISIION GLOBAL: LA DIVERSIDAD ENERGETICA Y UNIVERSALIDAD.

La visión histórica de la energía incluye intrínsecamente todo el desarrollo geológico y sociológico. (Humanos) cronológicos. La energía es más que una moneda universal. La visión de la piel del mundo desde el interior al exterior es posible, figurativamente y diversión literalmente, solamente a través del prima de la energía. De las estrellas brillantes de a los planetas giratorios, a los ciclos globales del agua, de la atmosfera y de la vida, a la evolución, industrialización y modernización de la civilización, la energía es la causa y la medida de todo lo que ha existido, la energía existe en muchas formas: como electromagnética, eléctrica, magnética, nuclear, química y térmica y mecánica.

La energía es la causa de todos los procesos a través de todas las escalas de tiempo y espacio, incluyendo los cambios globales e históricos. En realidad, la energía es “el bloque de construcción” y la propiedad fundamental y de la existencia, tal como se ha elaborado en los alquitranes. “física de la energía “

La energía es a la vez la causa y la conmoción de formación y transformación dentro del universo (todo lo que somos capaces de observar o comprender) a gran escala, hasta las más pequeñas sub-nano estructura de ese en un núcleo atómico y radiación electromagnética, magnética.

La energía calienta nuestro planeta tierra y la mantiene viva, se mueve coches y trenes y barcos y aviones. La energía hornea los alimentos y los mantiene congelados para el almacenamiento. Ilumina nuestras tiendas, casas y toca nuestra música. La energía hace crecer y vivir nuestros cuerpos y permite que nuestras mentes piensen. A través de los siglos la gente ha aprendido a cosechar y usar esta energía en diferentes formas para hacer el trabajo.

Ampliando el espacio y la historia desde la formación de nuestro planeta tierra hace unos 4.500 millones de años, se observa que nuestro planeta ha estado cambiando a la energía de intercambios o flujos de energía, Cientos de millones de años atrás, la vida surgió de los océanos y transformo el paisaje. Hace unos pocos millones de años, la primera especie humana evoluciono y comenzó su propio proceso de interacción con su medio ambiente: el planeta tierra. Hace aproximadamente 1 millones de años nuestra propia especie, el homo sapiens, apareció por primera vez, luego se esforzó la mayor parte de que la historia y revirtió con la agricultura y la necesidad de la revolución industrial.

La población mundial actual es de unos 6,3 mil millones. Los estándares de vida y el uso de energía han ido creciendo casi exponencialmente debido a la abundancia de recursos vivos. Hoy en día, los seres humanos hemos llegado a ser suficientemente numerosos y tecnológicamente activos para que podamos tener un impacto global en nuestro planeta, el medio ambiente de la tierra en la industria.

El metabolismo humano necesario para mantener la vida es aproximadamente igual al valor de referencia de la energía dietética eso es de 2000 calorías / día. Las ráfagas de potencia muscular humana pueden ser unas cien veces mayores que la energía basal metabólica o sostenida.

Unidades de energía, trabajo y calor, y equivalentes de energía

La energía se proporciona a partir de diferentes fuentes, es decir, aquellos sistemas que permitan abundante, conveniente, eficiente y, por tanto, economía en la conversión de su energía en forma de energía utilices (por necesidades de consumo).hay muchas fuentes de energía que necesidades diversas de las actividades humanas y de la sociedad en general.

El consumo de energía puede clasificarse en 4 sectores: residencial, para electrodomésticos e iluminación, calefacción, etc.; comerciales, para iluminación, calefacción, ventilación, refrigeración, etc.; industriales, para vapor de calderas, energía de proceso directo, acondicionamiento de las maquinas; transporte, para automóviles personales, ligeros y pesados, transporte aéreo, marítimo, ferroviario, etc.

Una cronología de eventos relacionados con la energía se presentaron durante toda la historia de la humanidad; cuando los seres humanos dependían de su propia fuerza para sobrevivir; entonces aprendieron a controlar y usar el fuego, y como domesticar y utilizar la fuerza de los animales, pasaron lentamente de cazadores y recolectores de alimento a cultivadores y desarrolladores de la agricultura. Otras actividades incluyeron la fundición del cobre y el hierro, utilizando madera y carbón vegetal, desarrollando diferentes herramientas para suplir sus necesidades. El uso del carbón a mediados de los años 1700 y de los motores de vapor impulsó el rápido crecimiento de las ciudades. Este periodo de creciente acelerado, conocido como revolución industrial , madurada a finales del siglo XIX con el uso significativo de combustibles fósiles y la evolución de la etnicidad, lo que se traduce en crecimiento de la a población y del consumo energético.

Independientemente del agotamiento de los recursos de combustibles fósiles, sin embargo, las perspectivas para las necesidades energéticas futuras son alentadoras. Hay muchas más fuetes de energía diversas y abundantes con un potencial prometedor, por lo que la humanidad debería mejorar su calidad de vida mediante la diversificación de las fuentes energéticas y la eficiencia de la conversión y de la utilización, reduciendo así los índices de contaminación.

Era pre-industrial: supervivencia y desarrollo agrícola

En contraste con el estilo de vida sedentaria actual, nuestros antepasados pasaron la mayor parte de su existencia como nómadas, con fuertes desafíos físicos y mentales para tener éxito en la supervivencia. La mayoría de nuestros antepasados sobrevivían en praderas y bosques con poblaciones de baja densidad. El desarrollo de la agricultura tradicional fue seguido por un aumento de la población, cultivos adicionales, y domesticación de los animales como los caballos.
La fundición de minerales metálicos requería grades cantidades de madera y carbón vegetal, así como como habilidades para sostener temperaturas altas en pozos metalúrgicos y hornos. A su vez, las herramientas mejoradas, llevaron al desarrollo de ruedas hidráulicas y molinos de viento, aumento la movilidad en tierra y mar ayudaron en intercambio de bienes y habilidades de un área a otra, lo que a su vez ayudo al desarrollo de mejores bienes, nuevos materiales y herramientas, en última instancia, el aumento de la población.

Era industrial: los combustibles fósiles en la pantalla de radar de la civilización

El desarrollo de motores primarios que utilizan calor de combustible fue un acontecimiento histórico crítico, almacenamiento de energía de alta denciadad en combustibles como la madera, y especialmente el carbón y el petróleo, podrían proporcionar energía en cualquier lugar. La llamada revolución industrial se puso en marcha, con los nuevos motores de combustión interna; electrificación; nuevos dispositivos, materiales y productos químicos; y otras invenciones. El nacimiento y el desarrollo intenso de la nueva ciencia de la energía, termodinámica, estaba teniendo lugar, junto con el descubrimiento de las leyes fundamentales de la naturaleza y muchos otros descubrimientos en química y física. Una invención estaba alimentando otra invención, y así sucesivamente.

Era moderna: sofistificacion, conservacion y diversificacion

La era moderna en el desarrollo social representa una continuación de la era industrial con el desarrollo de nuevas tecnologías (incluida la energía nuclear, la exploración espacial, la informatización y las tecnologías de la información), así como la comprensión de que la abundancia de combustibles fósiles baratos llegará a su fin , Junto con la preocupación por la contaminación ambiental global.

Además, el suministro de energía de EE.UU. por consumo la producción total de energía -incluidas las pérdidas, las importaciones y las exportaciones ,está disponible como suministro de energía para el consumo y la producción de energía eléctrica, incluida la producción de electricidad. almacenamiento. Además, la mayor parte de la electricidad del mundo (alrededor del 65%, y alrededor del 71% en los Estados Unidos) se produce a partir de combustibles fósiles, con una eficiencia general de conversión de sólo alrededor del 33%. La eficiencia de la conversión es similar en las plantas de energía nuclear, que contribuyen a alrededor del 16% del mundo y alrededor del 20% de la producción de electricidad de los Estados Unidos.

Los combustibles fósiles representan más del 85% del consumo total de energía en el mundo y los Estados Unidos casi el 40% de la energía primaria, utilizando Motores térmicos sometidos a procesos de conversión termomecánicos con eficacias de conversión relativamente bajas. La eficiencia de conversión global de la energía del combustible químico o nuclear a la energía térmica de los gases de combustión o vapor, a la energía mecánica y eléctrica, es sólo alrededor del 30% -35%.

Perspectivas futuras energéticas: la vida puede ser más fácil después de los combustibles fósiles

En la actualidad, la mayor parte del consumo mundial de energía se abastece de combustibles fósiles (alrededor del 85%). Sin embargo, las reservas probadas de combustibles fósiles son limitadas y si se siguen utilizando a las tasas actuales, se estima que el carbón (tal como se utiliza en las condiciones actuales) se agotará en aproximadamente 250 años; Petróleo, en 60 años; Y gas natural, en unos 80 años. Debemos tener en cuenta que las "reservas probadas" se refieren a la minería y utilización de combustibles tradicionales y económicas, pero se están descubriendo nuevas reservas y tecnologías más eficientes, lo que hace que las nuevas reservas de combustible sean económicas. En la actualidad, una parte importante de la electricidad del mundo se obtiene de la energía nuclear e hidroeléctrica (aproximadamente 16 y 17%, respectivamente), y el uso de otros recursos de energía renovable está aumentando es decir, geotérmica, eólica y solar. Además, se están desarrollando combustibles sintéticos alternativos, incluyendo el hidrógeno. Cabe señalar que algunos países (entre ellos Noruega, Brasil, Nueva Zelanda, Austria y Suiza) producen casi la totalidad o la mayor parte de su electricidad a partir de energía hidroeléctrica, y Francia produce la mayor parte de su electricidad (más del 75%) procedente de la energía nuclear.

En todo el mundo se prevé que el uso total de energía crecerá desde 412 QBtu (cuadrillones de unidades térmicas británicas). Las economías emergentes representarán gran parte del crecimiento proyectado del consumo de energía en las próximas dos décadas, con un consumo energético en el grupo que se duplicará para 2025 debido al fuerte crecimiento económico proyectado en la región. Se prevé que la población mundial crecerá en promedio un 1% por año (0,4, 0,2 y 1,2% en las regiones maduras, transitorias y emergentes, respectivamente) y llegará a 7,85 millones para 2025. El producto interno bruto (PIB) Se espera que aumente un 3,9% por año en promedio: 5,1% anual en los países de las economías emergentes, frente al 2,5% anual en los países de economía de mercado maduro y un 4,4% anual en los países de transición de Europa oriental y el anterior Unión Soviética. Las proyecciones a largo plazo son más inciertas porque el desarrollo futuro puede convertirse en muchas direcciones diferentes, incluso inesperadas.

Como ya se ha dicho, dos cosas son ciertas: En un futuro no muy lejano, la población mundial y sus expectativas de niveles de vida aumentarán sustancialmente, y las reservas económicas de combustibles fósiles, en particular petróleo y gas natural Disminuirán sustancialmente. Las dificultades que enfrentará cada nación y el mundo para satisfacer las necesidades energéticas en las próximas décadas serán más difíciles de lo que anticipamos ahora. Las soluciones y enfoques tradicionales no resolverán el problema energético mundial. Deben desarrollarse nuevos conocimientos, nuevas tecnologías y nuevos hábitos y expectativas de vida, tanto para abordar la cantidad de energía necesaria para aumentar el nivel de vida en todo el mundo como para preservar y mejorar la calidad de nuestro medio ambiente.