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EL USO DE LA ENERGÍA EN LA TIERRA

5.1. Usos finales de la energía ...............................................................107 5.2. Evolución histórica del uso de la energía ..........................................107 5.2.1. Aparición del empleo de las diferentes fuentes de energía.............107 5.2.2. Consumo de energía y tipo de sociedad......................................108 5.2.3. Consumo de energía y aumento de la población ..........................109 5.2.4. Consumo de energía y desarrollo ..............................................110 5.2.5. Evolución del tipo de energía consumida ....................................111

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5. EL USO DE LA ENERGÍA EN LA TIERRA 5.1. Usos finales de la energía Con independencia de las fuentes energéticas utilizadas, el hombre emplea la energía para concretas aplicaciones finales: para iluminar (viviendas, fábricas, comercios), para acondicionar el hábitat (calefacción, refrigeración), para el accionamiento de maquinaria (de transporte de personas o mercancías, de trabajo de la tierra, de elaboración de materiales), para trasformaciones energéticas (máquinas de generación de electricidad), para la obtención de materiales (productos metálicos, productos químicos, etc.) etc. Una clasificación de los usos finales de la energía, universalmente aceptada, es la que se muestra en la tabla siguiente: •

Residencial y comercial o o o o o o

Iluminación. Calor (calefacción y refrigeración) Accionamiento de maquinaria. Aparatos de oficinas Aparatos domésticos Otros.

•

Industrial o Calor (procesos que lo requieran) o Accionamiento de maquinaria. o Obtención de materiales (incluyendo productos químicos) o Procesamiento de materiales.

•

Transporte o Accionamiento de maquinaria de transporte. o Transporte energía eléctrica e información

La energía consumida en la agricultura industrializada se encuentra subsumida en todos los apartados.

5.2. Evolución histórica del uso de la energía 5.2.1. Aparición del empleo de las diferentes fuentes de energía La primera fuente de energía que uso el hombre fue la proveniente directamente del Sol y para ciertas aplicaciones, sus propios recursos (su propia energía) Con el descubrimiento del “encendido” del fuego, el hombre empezó a usar la energía de la madera (téngase presente que la yesca y la piedra de encender son descubrimientos que no se generalizaron hasta hace poco mas de 300 años) Mas tarde, con la domesticación de ciertos animales (buey, caballo, asno), el hombre comenzó a usar a estos como fuente de energía para ciertas labores. La energía eólica (cuyos primeros indicios de su empleo en la navegación y molienda de granos se tienen en la antigua Mesopotamia) no alcanza

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un desarrollo digno de tal nombre hasta casi los finales de la Edad Media Europea, y lo mismo puede decirse de la energía hidráulica. La primera energía fósil explotada (industrialmente) por el hombre es el carbón, en la segunda mitad del siglo XIX. El petróleo comienza su uso generalizado en los primeros años del siglo XX, y el gas en la segunda mitad de este siglo. También de esta fecha data el uso de la energía geotérmica a gran escala. La energía nuclear tiene su inicio (industrial) en la segunda mitad del siglo XX, así como la energía de las mareas. La energía solar, tanto térmica como fotovoltaica, inicia su despegue también en el último cuarto de siglo pasado. En el momento presente, con más o menos intensidad, se siguen usando en el mundo todas las fuentes de energía (Figura 5.1)

MAREA NUCLEAR SOLAR GEOTÉRMICA GAS PETRÓLEO CARBÓN EÓLICA, HIDRÁULICA HUMANA, ANIMAL, VEGETAL

1450 1500 1550 1600 1650 1700 1750 1800 1850 1900 1950 1990 2000 Figura 5.1. Aportación de los diferentes tipos de energía final

5.2.2. Consumo de energía y tipo de sociedad Desde un punto de vista energético, la disponibilidad de cada energía (en tipo y cantidad) marcó, definió, la sociedad de la época. O en otras palabras, la intrusión de una nueva energía en una sociedad concreta indujo unos profundos cambios en la misma. La interacción energía-sociedad es total y biunívoca.

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En el gráfico adjunto se representa el consumo diario de energía per cápita (en kcal/día) para las seis etapas del desarrollo humano (con un margen de error que aumenta con la antigüedad) El hombre primitivo (África Oriental, hace aproximadamente 20.000 años), sin el uso del fuego, tenía tan sólo la energía de los alimentos que consumía. El hombre cazador (Europa hace unos diez mil años) disponía de más comida y también quemaba madera para calentarse y cocinar. El hombre agrícola primitivo (años 5000 a.C.) tenía cultivos y energía animal. El hombre agrícola avanzado (noroeste de Europa, año 1400 d.C.) empleaba algo de carbón para calentarse, el viento y el agua, como fuentes de energía, y el transporte animal. El hombre industrial (Inglaterra 1875) contaba con la máquina de vapor. El hombre de la era tecnológica (de 1970, Estados Unidos) consumía 230.000 kilocalorías por día, gran parte de ellas en forma de electricidad (zona rayada) (Figura 5.2)

ALIMENTOS

DOMESTICO

INDUSTRIA Y AGRICULTURA

TRANSPORTE

HOMBRE DE LA ERA TECNOLÓGICA

HOMBRE DE LA ERA INDUSTRIAL

HOMBRE AGRÍCOLA DESARROLLADO

HOMBRE AGRÍCOLA PRIMITIVO

HOMBRE CAZADOR

HOMBRE PRIMITIVO

0

50

100

150

200

250

Kcal·10 3/dia Figura 5.2. Evolución del consumo energético

5.2.3. Consumo de energía y aumento de la población En una zona dada (cerrada, aislada), y en todo el planeta, existe una relación directa y estrecha entre el número de habitantes (de la zona del planeta) y la energía utilizada) La figura 5.3 muestra la evolución de la población (2) y del consumo energético (1), en Estados Unidos, a partir de 1800.

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109

3·10 7

108

3·10 6

107 1800

1820

1840

1860

1880

1900

1920

1940

1960

1980

CONSUMO DE ENERGÍA GWh

POBLACIÓN

Entre 1800 y 1880 el incremento del consumo de energía fue inferior al incremento de la población (descenso del consumo per cápita)

3·10 5 2000

Figura 5.3. Consumo energético y población Entre 1900 y 1920 hubo un gran incremento del consumo energético debido a la proliferación de los automóviles y los sectores minero y manufacturero. (Sin embargo, en este periodo, a pesar de que el incremento del consumo energético fue superior al de la población no se produjo una mejora en la calidad de vida. El exceso de energía se utilizó en compensar sistemas de producción y transporte más ineficientes: automóviles de bajo rendimiento, centrales eléctricas deficientes, etc.). En 1930 se aprecia una fuerte caída del consumo energético correspondiente a la fuerte recesión económica de esos años. A partir de 1950 se observa un incremento más rápido del consumo energético que el de la población, correspondiéndose con un fuerte incremento del nivel de vida.

5.2.4. Consumo de energía y desarrollo Además de la relación directa que se ha visto entre consumo energético y número de habitantes, también existe una relación directa entre la calidad de vida (o desarrollo socio-económico de una sociedad) y la energía consumida (expresada esta en “energía por persona y día”) En el cuadro adjunto se muestra el crecimiento espectacular de estos valores en las sociedades más desarrolladas (USA, Europa y Japón) Antes de la explotación del carbón

4.500 Kcal/pd

5,2 kWh/pd

A partir de la aparición del carbón (s. XIX)

26.500 Kcal/pd

30,8 kWh/pd

Inicio del s. XX (petróleo y carbón)

80.000 Kcal/pd

93 kWh/pd

240.000 Kcal/pd

279 kWh/pd

Año 1991 (USA)

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5.2.5. Evolución del tipo de energía consumida A lo largo del tiempo, los usos finales de la energía, y el peso de las distintas fuentes utilizadas, ha ido variando. Sin embargo, los cambios más espectaculares se han dado en el siglo XX, y en el mundo desarrollado (USA, Europa y Japón)

1960

1992

Otros usos finales (12%)

Transporte (17%)

Transporte (32%)

Otros usos finales (14%)

Industria (42%)

Industria (25%)

Doméstico (29%) Doméstico (29%) Gas (6%)

Electricidad (16%)

Electricidad (7%) Gas (32%)

Petróleo (25%) Carbón (62%)

Carbón (10%)

Petróleo (42%)

Figura 5.4. Evolución de los usos finales de la energía

Como ejemplo de esto se presenta en el gráfico la evolución de los usos de la energía en el Reino Unido, entre 1960 y 1992. (Figura 5.4) Se observa el fuerte incremento del consumo de transporte, y el decrecimiento del consumo industrial (economía terciarizada) Así mismo, también se aprecia un cambio importante en el tipo de energía primaria usada, disminuyendo la importancia del carbón y aumentando la del petróleo (para transportes) y gas (consumo doméstico y en Centrales Térmicas)

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