Energía (1) - Definiciones

Siguiendo el hilo de la energía nuclear, es necesario tener claros definiciones y conceptos básicos sobre energía, no necesariamente del ámbito de la nuclear.

Unidades más habituales de energía:

• Julio (J). Mide pequeñas cantidades de energía. ¿Qué es un Julio? Pues una pequeña cantidad de energía, igual que el metro es una determinada distancia.
• Caloría (cal). Se usa para medir la energía que contiene los alimentos. 1 cal equivale a 4,18 J. Una persona adulta necesita unas 2.000Kcal al día (depende del sexo y tamaño).
• Kilo-watio-hora (KWh). Se usa para medir la energía consumida en instalaciones como una casa o un edificio. 1 KWh equivale a 3,6 millones de Julios (¡!). Ver más adelante la explicación de esta unidad.
• Tonelada de petróleo equivalente (tpe). Unidad usada cuando es necesario manejar grandes cantidades de energía, equivale a la energía producida por una tonelada de petróleo. 1 tpe equivale a, ojo, 41.868 millones de julios, o a 11.630 KWh (¡!).
• Tonelada de carbón equivalente (tce). Equivale a la energía producida por una tonelada de carbón. 1 tce equivale a 29.300 millones de julios, o a 8.138,90 KWh, o a 0,69 tpe.

Resumen de equivalencias:

1 cal = 4,18 J

1 KWh = 3,6 MJ

1 tpe = 41,868 GJ = 11.630 KWh

1tce = 29,3 GJ = 8.138,90 KWh = 0,69 tpe

Dimensiones de unidades:

1.000 unidades (de lo que sea) = 1K unidad

1.000.000 unidades = 1 M unidad = 1.000 K unidad

1.000.000.000 unidades = 1 G unidad = 1.000 M unidad

También se utiliza la tonelada para referirse a 1 M.

Potencia:

Su unidad típica es el vatio (W). En el ámbito de esta entrada, la potencia es la energía que consume o produce un sistema (una bombilla, un generador eléctrico, etc.) por unidad de tiempo. Así, 1 Watio equivale a generar o gastar 1 Julio durante 1 segundo:

1 W = 1J/seg

Ejemplo: una bombilla de 1.000 w significa que consume 1.000J de energía cada segundo que está encendida.

Si esta bombilla está encendida durante 1 hora, consume:

1.000 J/seg x 3.600 seg = 3.600.000 J

La energía que consume o genera un sistema de un KW durante una hora también se denomina KWh:

1KWh = 3.600.000 J

Consumos típicos en un hogar:

Iluminación + electrodomésticos: 250KWh/mes

Iluminación + electrodomésticos + calefacción + aire acodicionado + cocina eléctrica: entre 500 y 1.000 KWh/mes

Poder energético de los diferentes combustibles:

La siguiente tabla muestra por cada tonelada de combustible, la cantidad de energía que se puede llegar producir. La tercera columna muestra el valor en tpe (tonelada petróleo equivalente):

Combustible	GJ/TN	tpe
Hidrógeno	115	2,74
Gasolina	42	1
Crudo	42	1
Gas natural	35	0,83
Antracita	29	0,69
Carbón vegetal	26	0,62
Hulla	22	0,52
Madera	15	0,36
Paja	10	0,24
Diesel	42	1,01
Biodiesel	36	0,86
Bioethanol	27	0,64
Uranio	42000000000	10000

No, no es un error. Un kilo de Uranio produce 10 veces mas energía que una tonelada de petróleo (¡¡¡¡¡!!!!!!). De ahí el interés que existe en desarrollar y utilizar la energía nuclear como fuente de energía limpia y sostenible.
En esta tabla falta el combustible de la energía nuclear de fusión. Dado que aún no se sabe si se podrá o no llegar a controlarla, la dejo aparte.
Por otro lado, hace falta realizar una comparativa con las energías llamadas renovables, esto es, hidráulica, solar y eólica. Esto lo trataremos en otro momento y de otra forma, ya que las energías renovables no usan el concepto de “combustible”.
Saludos,
Luis