MATERIAS ELABORADAS

¿cuuales son las materias elaboradas?

Se denominan recursos naturales a los elementos que el hombre encuentra en la Tierra y utiliza para satisfacer sus necesidades. Estos recursos son el agua, el aire, el suelo, la fauna y la flora que habitan la superficie terrestre y los minerales que se encuentran en el subsuelo.

Los recursos naturales pueden clasificarse en:

w Recursos inagotables: El agua y el aire son inagotables. La contaminación del agua y el aire afecta tanto al hombre como al resto de los seres vivos. Si se produce en forma indiscriminada y no controlada afectará la salud y, como estos elementos son necesarios para otros seres vivos, afectará la existencia y desarrollo de otros recursos.

w Recursos renovables: La fauna y la flora son renovables. A pesar de ello debe tenerse especial cuidado en la forma de utilizar estos elementos. De utilizar en forma indiscriminada la flora y la fauna, pueden extinguirse algunas especies si se la consume más rápidamente de lo que pueden reproducirse. Al extinguirse las especies o producirse una gran disminución de su población puede romperse el equilibrio ecológico.

w Recursos irrenovables: El gas, el petróleo y los metales son irrenovables. A pesar de utilizarlos racionalmente se agotarán.

Al tomar estos elementos, el hombre debe cuidar de no agotarlos ni provocar desequilibrios, ya que no sólo estará perjudicando a la naturaleza, sino que a la larga, se perjudica a sí mismo.





Actividades económicas

Los elementos que el hombre toma de la Tierra generalmente no son consumidos en forma directa. La mayoría de los mismos debe transportarse o transformarse para ponerlos al alcance del consumidor. Estas transformaciones se llaman proceso económico.

Los hombres que forman parte de la población económicamente activa, participan de este proceso económico en alguna de sus fases a través de su trabajo. La remuneración que reciben les permite consumir los bienes elaborados, alimentarse, vestirse y adquirir lo necesario para su bienestar

OBTENCIÓN O FABRICACIÓN DEL PLASTICO
La fabricación de los plásticos y sus manufacturados implica cuatro pasos básicos: obtención de las materias primas, síntesis del polímero básico, obtención del polímero como un producto utilizable industrialmente y moldeo o deformación del plástico hasta su forma definitiva.

Materias primas.
En un principio, la mayoría de los plásticos se fabricaban a partir de resinas de origen vegetal, como la celulosa (del algodón), el furfural (de la cáscara de la avena), aceites de semillas y derivados del almidón o del carbón. La caseína de la leche era uno de los materiales no vegetales utilizados. A pesar de que la producción del nailon se basaba originalmente en el carbón, el aire y el agua, y de que el nailon 11 se fabrica todavía con semillas de ricino, la mayoría de los plásticos se elaboran hoy con derivados del petróleo. Las materias primas derivadas del petróleo son tan baratas como abundantes. No obstante, dado que las existencias mundiales de petróleo tienen un límite, se están investigando otras fuentes de materias primas, como la gasificación del carbón.

Síntesis del polímero  El primer paso en la fabricación de un plástico es la polimerización. Como se comentaba anteriormente, los dos métodos básicos de polimerización son las reacciones de condensación y las de adición. Estos métodos pueden llevarse a cabo de varias maneras. En la polimerización en masa se polimeriza sólo el monómero, por lo general en una fase gaseosa o líquida, si bien se realizan también algunas polimerizaciones en estado sólido. Mediante la polimerización en disolución se forma una emulsión que se coagula seguidamente. En la polimerización por interfase los monómeros se disuelven en dos líquidos inmiscibles y la polimerización tiene lugar en la interfase entre los dos líquidos.
Aditivos.
Con frecuencia se utilizan aditivos químicos para conseguir una propiedad determinada. Por ejemplo, los antioxidantes protegen el polímero de degradaciones químicas causadas por el oxígeno o el ozono. De una forma parecida, los estabilizadores lo protegen de la intemperie. Los plastificantes producen un polímero más flexible, los lubricantes reducen la fricción y los pigmentos colorean los plásticos. Algunas sustancias ignífugas y antiestáticas se utilizan también como aditivos.
Muchos plásticos se fabrican en forma de material compuesto, lo que implica la adición de algún material de refuerzo (normalmente fibras de vidrio o de carbono) a la matriz de la resina plástica. Los materiales compuestos tienen la resistencia y la estabilidad de los metales, pero por lo general son más ligeros. Las espumas plásticas, compuestas de plástico y gas, proporcionan una masa de gran tamaño pero muy ligera.
Forma y acabado  
Forma y acabado
Las técnicas empleadas para conseguir la forma final y el acabado de los plásticos dependen de tres factores: tiempo, temperatura y deformación. La naturaleza de muchos de estos procesos es cíclica, si bien algunos pueden clasificarse como continuos o semicontinuos.
Una de las operaciones más comunes es la extrusión. Una máquina de extrusión consiste en un aparato que bombea el plástico a través de un molde con la forma deseada. Los productos extrusionados, como por ejemplo los tubos, tienen una sección con forma regular. La máquina de extrusión también realiza otras operaciones, como moldeo por soplado o moldeo por inyección.
Otros procesos utilizados son el moldeo por compresión, en el que la presión fuerza al plástico a adoptar una forma concreta, y el moldeo por transferencia, en el que un pistón introduce el plástico fundido a presión en un molde. El calandrado es otra técnica mediante la que se forman láminas de plástico. Algunos plásticos, y en particular los que tienen una elevada resistencia a la temperatura, requieren procesos de fabricación especiales. Por ejemplo, el politetrafluoretileno tiene una viscosidad de fundición tan alta que debe ser prensado para conseguir la forma deseada, y sinterizado, es decir, expuesto a temperaturas extremadamente altas que convierten el plástico en una masa cohesionada sin necesidad de fundirlo.
TIPOS DE PLÁSTICOS:


 1.  POLIETILENO:    
        Se le llama con las siglas PE. Existen fundamentalmente tres tipos de polietileno:
a)  PE de Alta Densidad:   Es un polímero obtenido del etileno en cadenas con moléculas bastantes juntas. Es un plástico incoloro, inodoro, no toxico, fuerte y resistente a golpes y productos químicos. Su temperatura de ablandamiento es de 120º C. Se utiliza para fabricar envases de distintos tipos de fontanería, tuberías flexibles, prendas textiles, contenedores de basura, papeles, etc... Todos ellos son productos de gran resistencia y no atacables por los agentes químicos.

            b) PE de Mediana Densidad:   Se emplea en la fabricación de tuberías subterráneas de gas natural los cuales son fáciles de identificar por su color amarillo.

            c) PE de Baja Densidad:    Es un polímero con cadenas de moléculas menos ligadas y más dispersas. Es un plástico incoloro, inodoro, no toxico, mas blando y flexible que el de alta densidad. Se ablanda a partir de los 85 ºC. Por tanto se necesita menos energía para destruir sus cadenas, por otro lado es menos resistente. Aunque en sus más valiosas propiedades se encuentran un buen aislante. Lo podemos encontrar bajo las formas de transparentes y opaco. Se utiliza para bolsas y sacos de los empleados en comercios y supermercados, tuberías flexibles, aislantes para conductores eléctricos (enchufes, conmutadores), juguetes, etc... que requieren flexibilidad.   
2. POLIPROPILENO:
        Se conoce con las siglas PP. Es un plástico muy duro y resistente. Es opaco y con gran resistencia al calor pues se ablanda a una temperatura mas elevada (150 ºC). Es muy resistente a los golpes aunque tiene poca densidad y se puede doblar muy fácilmente, resistiendo múltiples doblados por lo que es empleado como material de bisagras. También resiste muy bien los productos corrosivos. Se emplean en la fabricación de estuches, y tuberías para fluidos calientes, jeringuillas, carcasa de baterías de automóviles, electrodomésticos, muebles (sillas, mesas), juguetes, y envases. Otra de sus propiedades es la de formar hilos resistentes aptos para la fabricación de cuerdas, zafras, redes de pesca.

3. POLIESTIRENO:
          Se designa con las siglas PS. Es un plástico más frágil, que se puede colorear y tiene una buena resistencia mecánica, puesto que resiste muy bien los golpes. Sus formas de presentación más usuales son la laminar. Se  usa para fabricar envases, tapaderas de bisutería, componentes electrónicos y otros elementos que precisan una gran ligereza, muebles de jardín, mobiliario de terraza de bares, etc... La forma esponjosa también se llama PS expandido con el nombre POREXPAN o corcho blanco, que se utiliza para fabricar embalajes y envases de protección, así como en aislamientos térmicos y acústicos en paredes y techos. También se emplea en las instalaciones de calefacción
4. POLICLORURO DE VINILO:
          Se designa con las siglas PVC. El PVC es el material plástico más versátil, pues puede ser fabricado con muy  diversas características, añadiéndole aditivos que se las proporcionen. Es muy estable, duradero y resistente, pudiéndose hacer menos rígido y más elástico si se le añaden un aditivo más plastificante.
          Se ablanda y deforma a baja temperatura, teniendo una gran resistencia a los líquidos corrosivos, por lo que es utilizado para la construcción de depósitos y cañerías de desagüe.
          El PVC en su presentación más rígida se emplea para fabricar tuberías de agua, tubos aislantes y de protección, canalones, revestimientos exteriores, ventanas, puertas y escaparates, conducciones y cajas de instalaciones eléctricas.
         
5. LOS ACRÍLICOS:  
          En general se trata de polímetros en forma de gránulos preparados para ser sometidos a distintos procesos de fabricación. Uno de los mas conocidos es el polimetacrilato de metilo. Suele denominarse también con la abreviatura PMMA. Tiene buenas características mecánicas y de puede pulir con facilidad. Por esta razón se utiliza para fabricar objetos de decoración. También se emplean como sustitutivo del vidrio para construir vitrinas, dada su resistencia a los golpes.
          En su presentación traslucida o transparente se usa para fabricar letreros, paneles luminosos y gafas protectoras.
          Otras aplicaciones del metacrilato las encontramos en ventanas  de alion, piezas de óptica, accesorios de baño, o muebles. También es muy practico en la industria del automóvil. A partir del polvo plástico acrílico se fabrican aparatos sanitarios (bañeras, lavabos, fregaderos).
Antiguamente se designaba comercial de plexiglas. Pero uno de los principales inconvenientes de este utilísimo es su elevado precio.

6. LAS POLIAMIDAS:
          Se designan con las siglas PA. La poliamida mas conocida es el nylon. Puede presentarse de diferentes formas aunque los dos mas conocidos son la rígida y la fibra. Es duro y resiste tanto al rozamiento y al desgaste como a los agentes químicos.
          En su presentación rígida se utiliza para fabricar piezas de transmisión de movimientos tales como ruedas de todo tipo (convencionales, etc...), tornillos, piezas de maquinaria, piezas de electrodomésticos, herramientas y utensilios caseros, etc...
En su presentación como fibra, debido a su capacidad para formar hilos, se utiliza este plástico en la industria textil y en la cordelería para fabricar medias, cuerdas, tejidos y otros elementos flexibles.
La materia esta formada por moléculas que pueden ser de tamaño normal o moléculas gigantes llamadpolímeros.





Los polímeros se producen por la unión de cientos de miles de moléculas pequeñas denominadas monómeros que forman enormes cadenas de las formas más diversas. Algunas parecen fideos, otras tienen ramificaciones. algunas más se asemejan a las escaleras de mano y otras son como redes tridimensionales.
Existen polímeros naturales de gran significación comercial como el algodón, formado por fibras de celulosas. La celulosa se encuentra en la madera y en los tallos de muchas plantas, y se emplean para hacer telas y papel. La seda es otro polímero natural muy apreciado y es una poliamida semejante al nylon. La lana, proteína del pelo de las ovejas, es otro ejemplo. El hule de los árboles de hevea y de los arbustos de Guayule, son también polímeros naturales importantes.
Sin embargo, la mayor parte de los polímeros que usamos en nuestra vida diaria son materiales sintéticos con propiedades y aplicaciones variadas.
Lo que distingue a los polímeros de los materiales constituidos por moléculas de tamaño normal son sus propiedades mecánicas. En general, los polímeros tienen una excelente resistencia mecánica debido a que las grandes cadenas poliméricas se atraen. Las fuerzas de atracción intermoleculares dependen de la composición química del polímero y pueden ser de varias clases.
Principales Polímetros
Polietileno (PE)   
Las olefinas como el etileno, en estado gaseoso, tienen poca tendencia a polimerizar, pero las investigaciones de los ingleses Perrin y Swallow realizadas en 1931 en los laboratorios de la Imperial Chemical Industries, les permitieron observar que el etileno sometido a temperaturas de unos 170 º centígrados y 1.400 atmósferas  de presión, se transformaba en polímeros de etileno con el aspecto de polvillo blanco . 
Este plástico tenía una gran flexibilidad, y una extraordinaria resistencia química y dieléctrica, lo que le hacía muy adecuado para el aislamiento de cables . 
El alemán Ziegler, del instituto de Investigación del Carbón, de Mülheim/Ruhr , basándose en los trabajos iniciados por el italiano Natta , consiguió la polimerización de etileno a presión atmosférica y a temperaturas inferiores a 70 ºC . Pero las propiedades de este plástico eran muy diferentes a las del obtenido por Perrin y Swallow . 
Ello era debido a que el primero tenía una estructura muy ramificada ( amorfa ) y el segundo tenía estructura lineal ( de tipo cristalino ) La primera consecuencia era que la densidad del primero comprendida entre 0' 91-0,93 era más baja que la del último que estaba entre 0,94 y 0´96 . 
Internacionalmente se denominan Baja Densidad Polietileno , los ramificados , y Alta Densidad Polietileno los de cadena lineal o estructura cristalina . 
Todos estos materiales tienen una gran resistencia a los productos químicos , ácidos , bases, aceites, grasas, disolventes... Sin embargo, su resistencia es moderada para los hidrocarburos normales. 
El PEBD , polietileno de baja densidad , o LDPE (low density polietylene) , como se conoce internacionalmente , se utiliza para  fabricar bolsas flexibles , embalajes industriales, techos de invernaderos agrícolas, etc. 
También gracias a su resistencia dieléctrica se utilizan para aislante de cables eléctricos . 
El PEAD , polietileno de alta densidad , o HDPE (High density polyetilene) , se utiliza también para bolsas ( grandes almacenes , mercados ...) también gracias a su resistencia al impacto se utiliza para cajas de botellas , de frutas , pescado ..Tuberías , juguetes, cascos de seguridad laboral . 
Gracias a su estructura lineal sirve para cuerdas y redes ( estacas de barcos y redes de pesca), lonas para hamacas. La resistencia térmica permite usarlo para envases que deban ser esterilizados en autoclave ( leche , sueros ...) 
Debido a su gran facilidad de extrusión para filmes, los polietilenos son muy utilizados para recubrimientos de otros materiales, papel, cartón, aluminio...y para embalajes  ( fundas de plástico) 
Poliamida (PA)
En 1930 Carothers y J.Hill trabajando en los laboratorios de la empresa química Du Pont de Nemours descubrieron un polímero con el que se podían hacer hebras de gran resistencia , era la primera poliamida 6,6, que se comercializó diez años más tarde con el nombre de Nylon . 
En 1938 Schlack en los laboratorios de la empresa alemana Farbenindustrie conseguía la polimerización de la PA 6, que se comercializó con el nombre de marca Perlon. 
Las poliamidas se consiguen por la poliadición de un producto (PA 6), o la policondensación de dos productos distintos(PA6,6). El número se refiere al número de átomos de carbono de que se compone la molécula básica de la cadena. 
La PA 6 es la policaprolactama, la caprolactama tiene 6 carbonos. Y la PA 6,6 es la obtenida por la policondensación de la hexametilendiamina ( 6 átomos de carbono ) y el acido adípico ( 6 átomos de carbono ) 

MATERIAS PRIMAS

Materia prima

Se conocen como materias primas a la materia extraída de la naturaleza y que se transforma para elaborar materiales que más tarde se convertirán en bienes de consumo.
Las materias primas que ya han sido manufacturadas pero todavía no constituyen definitivamente un bien de consumo se denominan productos semielaborados, productos semiacabados o productos en proceso, o simplemente materiales.

 Ejemplos de materias primas

• De origen vegetal: lino, algodón,
• De origen animal: pieles, lana, cuero,
• De origen mineral: hierro, oro, cobre

• • agua, materia prima para producción por ejemplo de hidrógeno, oxígeno, y producción agrícola en general;
    • hidrógeno, materia prima para producir, por ejemplo, fertilizantes
  • aire, materia prima,de esta se extrae nitrógeno
• De origen fósil: gas natural, petróleo.

Las actividades relacionadas con la extracción de productos de origen animal, vegetal y mineral se les llama materias primas. En el sector primario se agrupan la agricultura, la ganadería, la explotación forestal, la pesca y la minería, así como todas las actividades dónde se aprovechan los recursos sin modificarlos, es decir, tal como se extraen de la naturaleza.
Las materias primas sirven para fabricar o producir un producto.

Hierro

El hierro o fierro (en muchos países hispanohablantes se prefiere esta segunda forma)^[1] es un elemento químico de número atómico 26 situado en el grupo 8, periodo 4 de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es Fe (del latín fĕrrum)^[1] y tiene una masa atómica de 55,6 u.
Este metal de transición es el cuarto elemento más abundante en la corteza terrestre, representando un 5% y, entre los metales, sólo el aluminio es más abundante. El núcleo de la Tierra está formado principalmente por hierro y níquel, generando al moverse un campo magnético. Ha sido históricamente muy importante, y un período de la historia recibe el nombre de Edad de Hierro. En cosmología, es un metal muy especial, pues es el metal más pesado que puede producir la fusión en el núcleo de estrellas masivas; los elementos más pesados que el hierro solo pueden ser creados en supernovas.
Características principales

Hierro puro

Es un metal maleable, de color gris plateado y presenta propiedades magnéticas; es ferromagnético a temperatura ambiente y presión atmosférica. Es extremadamente duro y pesado.
Se encuentra en la naturaleza formando parte de numerosos minerales, entre ellos muchos óxidos, y raramente se encuentra libre. Para obtener hierro en estado elemental, los óxidos se reducen con carbono y luego es sometido a un proceso de refinado para eliminar las impurezas presentes.
Es el elemento más pesado que se produce exotérmicamente por fusión, y el más ligero que se produce a través de una fisión, debido a que su núcleo tiene la más alta energía de enlace por nucleón (energía necesaria para separar del núcleo un neutrón o un protón); por lo tanto, el núcleo más estable es el del hierro-56 (con 30 neutrones).
Presenta diferentes formas estructurales dependiendo de la temperatura y presión. A presión atmosférica:

• Hierro-α: estable hasta los 911 °C. El sistema cristalino es una red cúbica centrada en el cuerpo (bcc).
• Hierro-γ: 911 °C - 1392 °C; presenta una red cúbica centrada en las caras (fcc).
• Hierro-δ: 1392 °C - 1539 °C; vuelve a presentar una red cúbica centrada en el cuerpo.
• Hierro-ε: Puede estabilizarse a altas presiones, presenta estructura hexagonal compacta (hcp).

El hierro es ferromagnético hasta la temperatura de Curie (768 °C), a partir de la cual pasa a ser paramagnético. Antiguamente, al hierro-α paramagnético se le llamaba hierro-β, aunque hoy en día no se suele distinguir entre las fases α y β.

[editar] Aplicaciones

El hierro es el metal más usado, con el 95% en peso de la producción mundial de metal. El hierro puro (pureza a partir de 99,5%) no tiene demasiadas aplicaciones, salvo excepciones para utilizar su potencial magnético. El hierro tiene su gran aplicación para formar los productos siderúrgicos, utilizando éste como elemento matriz para alojar otros elementos aleantes tanto metálicos como no metálicos, que confieren distintas propiedades al material. Se considera que una aleación de hierro es acero si contiene menos de un 2,1% de carbono; si el porcentaje es mayor, recibe el nombre de fundición.
El acero es indispensable debido a su bajo precio y tenacidad, especialmente en automóviles, barcos y componentes estructurales de edificios.
Las aleaciones férreas presentan una gran variedad de propiedades mecánicas dependiendo de su composición o el tratamiento que se haya llevado a cabo.

[editar] Aceros

Los aceros son aleaciones férreas con un contenido máximo de carbono del 2%, el cual puede estar como aleante de inserción en la ferrita y austenita y formando carburo de hierro. Algunas aleaciones no son ferromagnéticas. Éste puede tener otros aleantes e impurezas.
Dependiendo de su contenido en carbono se clasifican en:

• Acero bajo en carbono: menos del 0,25% de C en peso. Son blandos pero dúctiles. Se utilizan en vehículos, tuberías, elementos estructurales, etcétera. También existen los aceros de alta resistencia y baja aleación, que contienen otros elementos aleados hasta un 10% en peso; tienen una mayor resistencia mecánica y pueden ser trabajados fácilmente.
• Acero medio en carbono: entre 0,25% y 0,6% de C en peso. Para mejorar sus propiedades son tratados térmicamente. Son más resistentes que los aceros bajos en carbono, pero menos dúctiles; se emplean en piezas de ingeniería que requieren una alta resistencia mecánica y al desgaste.
• Acero alto en carbono: entre 0,60% y 1,4% de C en peso. Son aún más resistentes, pero también menos dúctiles. Se añaden otros elementos para que formen carburos, por ejemplo, con wolframio se forma el carburo de wolframio, WC; estos carburos son muy duros. Estos aceros se emplean principalmente en herramientas.
• Aceros aleados: Con los aceros no aleados, o al carbono, es imposible satisfacer las demandas de la industria actual. Para conseguir determinadas características de resiliencia, resistencia al desgaste, dureza y resistencia a determinadas temperaturas deberemos recurrir a estos. Mediante la acción de uno o varios elementos de aleación en porcentajes adecuados se introducen modificaciones químicas y estructurales que afectan a la temlabilidad, características mecánicas, resistencia a oxidación y otras propiedades.

La clasificación más técnica y correcta para los aceros al carbono (sin alear) según su contenido en carbono:

• Los aceros hipoeutectoides, cuyo contenido en carbono oscila entre 0.02% y 0,8%.
• Los aceros eutectoides cuyo contenido en carbono es de 0,8%.
• Los aceros hipereutectoides con contenidos en carbono de 0,8% a 2%.

Aceros inoxidables: uno de los inconvenientes del hierro es que se oxida con facilidad. Añadiendo un 12% de cromo se considera acero inoxidable, debido a que este aleante crea una capa de óxido de cromo superficial que protege al acero de la corrosión o formación de óxidos de hierro. También puede tener otro tipo de aleantes como el níquel para impedir la formación de carburos de cromo, los cuales aportan fragilidad y potencian la oxidación intergranular.
El uso más extenso del hierro es para la obtención de aceros estructurales; también se producen grandes cantidades de hierro fundido y de hierro forjado. Entre otros usos del hierro y de sus compuestos se tienen la fabricación de imanes, tintes (tintas, papel para heliográficas, pigmentos pulidores) y abrasivos (colcótar).

[editar] Fundiciones

Cuando el contenido en carbono es superior a un 2.11% en peso, la aleación se denomina fundición. Este carbono puede encontrarse disuelto, formando cementita o en forma libre. Son muy duras y frágiles. Hay distintos tipos de fundiciones:

• Gris
• Blanca
• Atruchada
• Maleable americana
• Maleable europea
• Esferoidal o dúctil

Sus características varían de un tipo a otra; según el tipo se utilizan para distintas aplicaciones: en motores, válvulas, engranajes, etc.
Por otra parte, los óxidos de hierro tienen variadas aplicaciones: en pinturas, obtención de hierro, la magnetita (Fe₃O₄) y el óxido de hierro (III) (Fe₂O₃) en aplicaciones magnéticas, etc. El hidróxido de hierro (III) (Fe(OH)₃) se utiliza en radioquímica para concentrar los actínidos mediante co-precipitación.

Oro

El oro es un elemento químico de número atómico 79, situado en el grupo 11 de la tabla periódica. Es un metal precioso blando de color amarillo. Su símbolo es Au (del latín aurum, "brillante amanecer").
Es un metal de transición blando, brillante, amarillo, pesado, maleable y dúctil. El oro no reacciona con la mayoría de los productos químicos, pero es sensible al cloro y al agua regia. Este metal se encuentra normalmente en estado puro, en forma de pepitas y depósitos aluviales. Es un elemento que se crea bajo condiciones extremas, como las que se dan en el núcleo colapsante de las estrellas supergigantes. Cuando la reacción de fusión nuclear cesa, las capas superiores de la estrella se desploman sobre el núcleo estelar, comprimiendo y calentando la materia hasta el punto de que los núcleos más ligeros, como por ejemplo el hierro, se fusionan para dar lugar a los metales más pesados (uranio, oro, etc.). Otras teorías apuntan a que el oro se forma de gases y líquidos que se elevan desde el estructura interna de la Tierra, los cuales se trasladan a la superficie a través de fallas de la corteza terrestre.^[1] Sin embargo, las presiones y temperaturas que se dan en el interior de la Tierra no son suficientes como para dar lugar a la fusión nuclear de la cual surge el oro.
El oro es uno de los metales tradicionalmente empleados para acuñar monedas; se utiliza en la joyería, la industria y la electrónica por su resistencia a la corrosión. Se ha empleado como símbolo de pureza, valor, realeza, etc. El principal objetivo de los alquimistas era producir oro partiendo de otras sustancias como el plomo, mediante la búsqueda de la llamada piedra filosofal. Actualmente está comprobado químicamente que es imposible convertir metales inferiores en oro, de modo que la cantidad de oro que existe en el mundo es constante.
En heráldica, representa todo poder económico y es símbolo de vanidad.

Características

El oro exhibe un color amarillo en bruto. Es considerado como el metal más maleable y dúctil que se conoce.^[1] Una onza (31,10 g) de oro puede moldearse en una lámina que cubra 28 m². Como es un metal blando, son frecuentes las aleaciones con otros metales con el fin de proporcionarle dureza.
Además, es un buen conductor del calor y de la electricidad, y no le afecta el aire ni la mayoría de los agentes químicos. Tiene una alta resistencia a la alteración química por parte del calor, la humedad y la mayoría de los agentes corrosivos, y así está bien adaptado a su uso en la acuñación de monedas y en la joyería.
Se trata de un metal muy denso, con un alto punto de fusión y una alta afinidad electrónica. Sus estados de oxidación más importantes son 1+ y 3+. También se encuentra en el estado de oxidación 2+, así como en estados de oxidación superiores, pero es menos frecuente. La estabilidad de especies y compuestos de oro con estado de oxidación III, frente a sus homólogos de grupo, hay que razonarla considerando los efectos relativistas sobre los orbitales 5d del oro.
La química del oro es más diversa que la de la plata, su vecino inmediato de grupo: seis estados de oxidación exhibe –I a III y V. El oro –I y V no tiene contrapartida en la química de la plata. Los efectos relativistas, contracción del orbital 6s, hacen al oro diferente con relación a los elementos más ligeros de su grupo: formación de interacciones Au-Au en complejos polinucleares. Las diferencias entre Ag y Au hay que buscarlas en los efectos relativístas que se ejercen sobre los electrones 5d y 6s del oro. El radio covalente de la tríada de su grupo sigue la tendencia Cu < Ag >_- Au; el oro tiene un radio covalente ligeramente menor o igual al de la plata en compuestos similares, lo que podemos asignar al fenómeno conocido como "contracción relativista + contracción lántanida".
Electrones solvatados en amoniaco líquido reducen al oro a Au^-. En la serie de compuestos MAu (M: Na, K, Rb, Cs ) se debilita el carácter metálico desde Na a Cs. El CsAu es un semiconductor con estructura CsCl y se describe mejor como compuesto iónico: Cs⁺Au^-. Hay que resaltar los compuestos iónicos del oro del tipo RbAu y CsAu con estructura tipo CsCl (8:8), ya que se alcanza la configuración tipo pseudogas noble del Hg (de 6s¹ a 6s²) para el ión Au^- (contracción lantánida + contracción relativista máxima en los elementos Au y Hg ). El subnivel 6s se acerca mucho más al núcleo y simultáneamente el 6p se separa por su expansión relativista. Con esto se justifica el comportamiento noble de estos metales. La afinidad electrónica del Au, -222,7kJmol⁻¹, es comparable a la del yodo con –295,3kJmol⁻¹. Recientemente se han caracterizado óxidos (M⁺)₃Au^-O^2-(M = Rb, Cs) que también exhiben propiedades semiconductoras.

 Isótopos

El oro sólo tiene un isótopo estable,¹⁹⁷Au, el cual es también su único isótopo de origen natural. 36 radioisótopos han sido sintetizados variando en masa atómica entre 169 y 205. El más estable de éstos es ¹⁹⁵Au con un periodo de semidesintegración de 186,1 días. ¹⁹⁵Au es también el único isótopo que se desintegra por captura electrónica. El menos estable es ¹⁷¹Au, el cual se desintegra por emisión de protones con un periodo de semidesintegración de 30 µs. La mayoría de radioisótopos del oro con masas atómicas por debajo de 197 se desintegran por alguna combinación de emisión de protones, desintegración α y desintegración β+. Las excepciones son ¹⁹⁵Au, el cual se desintegra por captura electrónica, y ¹⁹⁶Au, el cual tiene un camino de desintegración β- menor. Todos los radioisótopos del oro con masas atómicas por encima de 197 se desintegran por desintegración β-.^[3]
Por lo menos 32 isómeros nucleares han sido también caracterizados, variando en masa atómica entre 170 y 200. Dentro de este rango, sólo ¹⁷⁸Au, ¹⁸⁰Au, ¹⁸¹Au, ¹⁸²Au y ¹⁸⁸Au no tienen isómeros. El isómero más estable del oro es ^198 m²Au con un periodo de semidesintegración de 2,27 días. El isómero menos estable del oro es ^177 m²Au con un periodo de semidesintegración de sólo 7 ns. ^184 m1Au tiene tres caminos de desintegración: desintegración β+, transición isomérica y desintegración alfa. Ningún otro isómero o isótopo del oro tiene tres caminos de desintegración.^[3]

 Compuestos

Véase también: Compuestos de oro

No existe evidencia del estado de oxidación IV, pero si para el Au(V) en el fluoruro AuF₅ (rojo oscuro, d>60C, inestable, polimérico y diamagnético; la estructura consiste en octaedros AuF₆ unidos por los vértices, generando un polímero monodimensional) y en el anión complejo [AuF₆]^- (oxidante fuerte, el más fuerte de las especies metálicas [MF₆]^-,donde tenemos una configuración de bajo espín d⁶).
El oro forma bastantes complejos pero pocos compuestos sencillos. No se ha aislado un óxido con Au(I), pero si el AuO que contiene Au⁺ y Au³⁺, pero el estado I solo es estable en estado sólido o en forma de complejos estables como el anión lineal [Au(CN)₂]^-, ya que en disolución se desproporciona en oro y oro(III).
El óxido Au₂O₃ se obtiene, como precipitado amorfo, Au₂O₃.nH₂O, de color marrón, en medio alcalino a partir del halurocomplejo planocuadrado [AuCl₄]^-. El Au₂O₃ cristalino, polímero monodimensional, se obtiene mejor por vía hidrotermal y su estructura se genera con grupos planocuadrados [AuO₄] unidos por vértices, es poco estable como es de esperar y descompone en Au y O₂ a 150 °C.
La cloración de polvo de oro a 200 °C da moléculas diméricas planas de Au₂Cl₆, rojo (d>160 °C), que es el reactivo de partida para preparar muchos compuestos de oro; cuando se calienta a 160C nos da el AuCl. Se conocen los tres monohaluros AuX (X = Cl, Br, I) cuya estructura se define por cadenas en zig-zag,...X-Au-X..., con puentes angulares Au-X-Au (72º-90º).
El ion dicianoaurato [Au(CN)₂]^- de gran importancia metalúrgica se forma con facilidad cuando se hace reaccionar oro con disoluciones de cianuros en presencia de aire o agua oxigenada. El Au(III) es d⁸ e isoelectrónico con Pt(II), teniendo sus complejos preferencia por la geometría plana cuadrada. La disolución de oro en agua regia o de Au₂O₃ en ácido clorhídrico concentrado nos da el ion tetracloroaurato(III), [AuCl₄]^-, que se usa como "oro líquido" para decorar cerámicas y vidrios, ya que cuando se calienta nos deja una película de oro.La evaporación de estas disoluciones nos dan cristales amarillos de (H₃O)[AuCl₄].3H₂O; las disoluciones acuosas de esta sal genera un medio fuertemente ácido Este anión tetracloroaurato(III),[AuCl₄]^-, se hidroliza fácilmente a [AuCl₃OH]^-.
El "tricloruro de oro" (Au₂Cl₆) y el "ácido cloroáurico" ((H₃O)[AuCl₄].3H₂O) son algunos de los compuestos más comunes de oro.
También tenemos otros aniones planocuadrados del tipo [AuX₄]^-, siendo X: F^-,Cl^-, Br^-, I^-, CN^-, SCN^- y NO₃^-; éste último como uno de los pocos ejemplos auténticos donde el ion nitrato actúa como ligando monodentado, al igual que en los complejos equivalentes de Pd(II) y Pt(II).
Por otro lado se conocen cationes complejos con amoniaco, aminas, piridina y con ligandos quelatos como etilendiamina: [Au(NH₃)₄]³⁺ y [AuCl₂(py)₂]⁺.En el complejo [Au Cl₂ (en)₂]⁺ tenemos una coordinación rara para el Au(III) en un entorno octaédrico distorsionado.
Incidir en que la mayoría de los compuestos que se cree que contienen oro(II) en realidad se tratan de compuestos de valencia mixta como el dicloruro de oro que en realidad es el tetrámero (Ag^I)₂(Ag^III)₂Cl₈ donde tenemos Au(III) planocuadrado y Au(I) lineal y su color oscuro se origina por la transferencia de carga entre ambos centros metálicos.
También forma cúmulos de oro (compuestos cluster), aspecto desconocido en la química del cobre su homólogo de grupo más ligero. En este tipo de compuestos hay enlaces entre los átomos de oro que están favorecidos por los efectos relativistas. A algunos de estos compuestos se les denomina "oro líquido". El cluster trimetálico más voluminoso caracterizado por difracción de rayos-X corresponde al macroanión,[(Ph₃P)₁₀ Au₁₂Ag₁₂PtCl₇]^-, en cuya formación juega un rol importante el oro. Éste contiene 25 átomos de elementos vecinos del bloque d y sin participación de metales ligeros de la primera serie de transición: 12Au + 12Ag + 1Pt. Esta especie cluster queda definida estructuralmente por dos icosaedros Au₆Ag₆ unidos por un vértice común de oro, situándose en el centro de un icosaedro un átomo de platino y en el segundo el atómo central es de oro.

Aplicaciones

Monedas antiguas de oro.

Una onza de oro fino.

El oro puro o de 24k es demasiado blando para ser usado normalmente y se endurece aleándolo con plata y/o cobre, con lo cual podrá tener distintos tonos de color o matices. El oro y sus muchas aleaciones se emplean bastante en joyería, fabricación de monedas y como patrón monetario en muchos países.
El oro se conoce y se aprecia desde tiempos remotos, no solamente por su belleza y resistencia a la corrosión, sino también por ser más fácil de trabajar que otros metales y menos costosa su extracción. Debido a su relativa rareza, comenzó a usarse como moneda de cambio y como referencia en las transacciones monetarias internacionales. Hoy por hoy, los países emplean reservas de oro puro en lingotes que dan cuenta de su riqueza, véase patrón oro.
En joyería fina se denomina oro alto o de 18k aquél que tiene 18 partes de oro por 6 de otro metal o metales (75% en oro), oro medio o de 14k al que tiene 14 partes de oro por 10 de otros metales (58,33% en oro) y oro bajo o de 10k al que tiene 10 partes de oro por 14 de otros metales (41,67% en oro).
En joyería, el oro de 18k es muy brillante y vistoso, pero es caro y poco resistente; el oro medio es el de más amplio uso en joyería, ya que es menos caro que el oro de 18k y más resistente, y el oro de 10k es el más simple.
Debido a su buena conductividad eléctrica y resistencia a la corrosión, así como una buena combinación de propiedades químicas y físicas, se comenzó a emplear a finales del siglo XX como metal en la industria.
En joyería se utilizan diferentes aleaciones de oro alto para obtener diferentes colores, a saber:

• Oro amarillo = 1000 g de oro amarillo contienen 750 g de oro, 125 g de plata y 125 g de cobre.
• Oro rojo = 1000 g de oro rojo contienen 750 g de oro y 250 g de cobre.
• Oro rosa = 1000 g de oro rosa contienen 750 g de oro, 50 g de plata y 200 g de cobre.
• Oro blanco = 1000 g de oro blanco contienen 750 g de oro y 160 g de paladio y 90 g de plata.
• Oro gris = 1000 g de oro gris contienen 750 g de oro, alrededor de 150 g de níquel y 100 g de cobre.
• Oro verde = 1000 g de oro verde contienen 750 g de oro y 250 g de plata.
• Oro azul = 1000g de oro azul contienen 750 g de oro y 250 g de hierro.

Cabe mencionar que el color que se obtiene, excepto en oro blanco, es predominantemente amarillo, es decir, el "oro verde" no es verde, sino amarillo con una tonalidad verdosa.
Medicina En la actualidad se le ha dado algunos usos terapéuticos: algunos tiolatos (o parecidos) de oro (I) se emplean como antiinflamatorios en el tratamiento de la artritis reumatoide y otras enfermedades reumáticas.^[4] No se conoce bien el funcionamiento de estas sales de oro. El uso de oro en medicina es conocido como crisoterapia.
La mayoría de estos compuestos son poco solubles y es necesario inyectarlos. Algunos son más solubles y se pueden administrar por vía oral. Este tratamiento suele presentar bastantes efectos secundarios, generalmente leves, pero es la principal causa de que los pacientes lo abandonen.
El cuerpo humano no absorbe bien este metal, pero sus compuestos pueden ser tóxicos. Hasta el 50% de pacientes con artrosis tratados con medicamentos que contenían oro han sufrido daños hepáticos y renales.
Otras aplicaciones

Medalla del campeonato mundial de béisbol 2006.

• El oro ejerce funciones críticas en comunicaciones, naves espaciales, motores de aviones de reacción y otros muchos productos.
• Su alta conductividad eléctrica y resistencia a la oxidación ha permitido un amplio uso como capas delgadas electrodepositadas sobre la superficie de conexiones eléctricas para asegurar una conexión buena, de baja resistencia.
• Como la plata, el oro puede formar fuertes amalgamas con el mercurio que a veces se emplea en empastes dentales.
• El oro coloidal (nanopartículas de oro) es una solución intensamente coloreada que se está estudiando en muchos laboratorios con fines médicos y biológicos. También es la forma empleada como pintura dorada en cerámicas.
• El ácido cloroaúrico se emplea en fotografía.
• El isótopo de oro ¹⁹⁸Au, con un periodo de semidesintegración de 2,7 días, se emplea en algunos tratamientos de cáncer y otras enfermedades.
• Se emplea como recubrimiento de materiales biológicos permitiendo ser visto a través del microscopio electrónico de barrido (SEM).
• Se emplea como recubrimiento protector en muchos satélites debido a que es un buen reflector de la luz infrarroja.
• En la mayoría de las competiciones deportivas es entregada una medalla de oro al ganador, entregándose también una de plata al subcampeón y una de bronce al tercer puesto.
• Se ha iniciado su uso en cremas faciales o para la piel.
• Se utiliza para la elaboración de flautas traveseras finas debido a que se calienta con mayor rapidez que otros materiales facilitando la interpretación del instrumento.
• El oro se usó en los primeros cables en vez del cobre, debido a su gran conductividad. Sin embargo, fue sustituido por plata debido a los robos que se producían. Asimismo, cambiaron la plata por cobre por los robos.

Rol en la biología

El oro no es un elemento esencial para ningún ser vivo. Sin embargo, en la antigüedad algunos creían que ingerir sus alimentos diarios servidos en platos de oro podría prolongar su tiempo de vida y retardar el envejecimiento. También durante la gran peste negra en Europa algunos alquimistas pensaron que podrían curar a los enfermos haciéndoles ingerir oro finamente pulverizado. Todo esto son solo supersticiones.

Cobre

El cobre (del latín cŭprum, y éste del griego kýpros),^[6] cuyo símbolo es Cu, es el elemento químico de número atómico 29. Se trata de un metal de transición de color rojizo y brillo metálico que, junto con la plata y el oro, forma parte de la llamada familia del cobre, se caracteriza por ser uno de los mejores conductores de electricidad (el segundo después de la plata). Gracias a su alta conductividad eléctrica, ductilidad y maleabilidad, se ha convertido en el material más utilizado para fabricar cables eléctricos y otros componentes eléctricos y electrónicos.
El cobre forma parte de una cantidad muy elevada de aleaciones que generalmente presentan mejores propiedades mecánicas, aunque tienen una conductividad eléctrica menor. Las más importantes son conocidas con el nombre de bronces y latones. Por otra parte, el cobre es un metal duradero porque se puede reciclar un número casi ilimitado de veces sin que pierda sus propiedades mecánicas.
Fue uno de los primeros metales en ser utilizado por el ser humano en la prehistoria. El cobre y su aleación con el estaño, el bronce, adquirieron tanta importancia que los historiadores han llamado Edad del Cobre y Edad del Bronce a dos periodos de la Antigüedad. Aunque su uso perdió importancia relativa con el desarrollo de la siderurgia, el cobre y sus aleaciones siguieron siendo empleados para hacer objetos tan diversos como monedas, campanas y cañones. A partir del siglo XIX, concretamente de la invención del generador eléctrico en 1831 por Faraday, el cobre se convirtió de nuevo en un metal estratégico, al ser la materia prima principal de cables e instalaciones eléctricas.
El cobre posee un importante papel biológico en el proceso de fotosíntesis de las plantas, aunque no forma parte de la composición de la clorofila. El cobre contribuye a la formación de glóbulos rojos y al mantenimiento de los vasos sanguíneos, nervios, sistema inmunitario y huesos y por tanto es un oligoelemento esencial para la vida humana.^[7]
El cobre se encuentra en una gran cantidad de alimentos habituales de la dieta tales como ostras, mariscos, legumbres, vísceras y nueces entre otros, además del agua potable y por lo tanto es muy raro que se produzca una deficiencia de cobre en el organismo. El desequilibrio de cobre ocasiona en el organismo una enfermedad hepática conocida como enfermedad de Wilson.^[8]
El cobre es el tercer metal más utilizado en el mundo, por detrás del hierro y el aluminio. La producción mundial de cobre refinado se estimó en 15,8 Mt en el 2006, con un déficit de 10,7% frente a la demanda mundial proyectada de 17,7 Mt.^[9]

Carbón

El carbón o carbón mineral es una roca sedimentaria de color negro, muy rica en carbono, utilizada como combustible fósil. Suele localizarse bajo una capa de pizarra y sobre una capa de arena y arcilla. Se cree que la mayor parte del carbón se formó durante el período carbonífero (hace 280 a 345 millones de años).

Carbón.

 Formación del carbón

El carbón se origina por la descomposición de vegetales terrestres, hojas, maderas, cortezas, y esporas, que se acumulan en zonas pantanosas, lagunares o marinas, de poca profundidad. Los vegetales muertos se van acumulando en el fondo de una cuenca. Quedan cubiertos de agua y, por lo tanto, protegidos del aire que los destruiría. Comienza una lenta transformación por la acción de bacterias anaerobias, un tipo de microorganismos que no pueden vivir en presencia de oxígeno. Con el tiempo se produce un progresivo enriquecimiento en carbono. Posteriormente pueden cubrirse con depósitos arcillosos, lo que contribuirá al mantenimiento del ambiente anaerobio, adecuado para que continúe el proceso de carbonificación. Los geólogos estiman que una capa de carbón de un metro de espesor proviene de la transformación por el proceso de diagénesis de más de diez metros de limos carbonosos.
Los depósitos de carbón están frecuentemente asociados con el mercurio. Hay otra teoría que explica que el carbón se forma con emanaciones continuas de gas metano en las profundidades de la tierra.^{[cita requerida]}
En las cuencas carboníferas las capas de carbón están intercaladas con otras capas de rocas sedimentarias como areniscas, arcillas, conglomerados y, en algunos casos, rocas metamórficas como esquistos y pizarras. Esto se debe a la forma y el lugar donde se genera el carbón.
Si, por ejemplo, un gran bosque está situado cerca del litoral y el mar invade la costa, el bosque queda progresivamente sumergido, por descenso del continente o por una transgresión marina, y los vegetales muertos y caídos se acumulan en la plataforma litoral. Si continúa el descenso del continente o la invasión del mar, el bosque queda totalmente inundado. Las zonas emergidas cercanas comienzan a erosionarse y los productos resultantes, arenas y arcillas, cubren los restos de los vegetales que se van transformando en carbón. Si se retira el mar, puede desarrollarse un nuevo bosque y comenzar otra vez el ciclo.
En las cuencas hulleras se conservan, tanto en el carbón como en las rocas intercaladas, restos y marcas de vegetales terrestres que pertenecen a especies actualmente desaparecidas. El tamaño de las plantas y la exuberancia de la vegetación permiten deducir que el clima en el que se originó el carbón era probablemente clima tropical.

 Tipos de carbón

Existen diferentes tipos de carbones minerales en función del grado de carbonificación que haya experimentado la materia vegetal que originó el carbón. Estos van desde la turba, que es el menos evolucionado y en que la materia vegetal muestra poca alteración, hasta la antracita que es el carbón mineral con una mayor evolución. Esta evolución depende de la edad del carbón, así como de la profundidad y condiciones de presión, temperatura, entorno, etc., en las que la materia vegetal evolucionó hasta formar el carbón mineral.
El rango de un carbón mineral se determina en función de criterios tales como su contenido en materia volátil, contenido en carbono fijo, humedad, poder calorífico, etc. Así, a mayor rango, mayor es el contenido en carbono fijo y mayor el poder calorífico, mientras que disminuyen su humedad natural y la cantidad de materia volátil. Existen varias clasificaciones de los carbones según su rango. Una de las más utilizadas divide a los carbones de mayor a menor rango en:^{[cita requerida]}

• Antracita
• Bituminoso bajo en volátiles
• Bituminoso medio en volátiles
• Bituminoso alto en volátiles
• Sub-bituminoso
• Lignito
• Turba

La hulla es un carbón mineral de tipo bituminoso medio y alto en volátiles

Antracita (Ibbenbüren, Alemania)

LAS ENERGÌA

Energía renovable

Se denomina energía renovable a la energía que se obtiene de fuentes naturales virtualmente inagotables, unas por la inmensa cantidad de energía que contienen, y otras porque son capaces de regenerarse por medios naturales.[1

Clasificación

Las fuentes renovables de energía pueden dividirse en dos categorías: no contaminantes o limpias y contaminantes. Entre las primeras:

• La llegada de masas de agua dulce a masas de agua salada: energía azul.
• El viento: energía eólica.
• El calor de la Tierra: energía geotérmica.
• Los ríos y corrientes de agua dulce: energía hidráulica.
• Los mares y océanos: energía mareomotriz.
• El Sol: energía solar.
• Las olas: energía undimotriz.

Las contaminantes se obtienen a partir de la materia orgánica o biomasa, y se pueden utilizar directamente como combustible (madera u otra materia vegetal sólida), bien convertida en bioetanol o biogás mediante procesos de fermentación orgánica o en biodiésel, mediante reacciones de transesterificación y de los residuos urbanos.
Las energías de fuentes renovables contaminantes tienen el mismo problema que la energía producida por combustibles fósiles: en la combustión emiten dióxido de carbono, gas de efecto invernadero, y a menudo son aún más contaminantes puesto que la combustión no es tan limpia, emitiendo hollines y otras partículas sólidas. Se encuadran dentro de las energías renovables porque mientras puedan cultivarse los vegetales que las producen, no se agotarán. También se consideran más limpias que sus equivalentes fósiles, porque teóricamente el dióxido de carbono emitido en la combustión ha sido previamente absorbido al transformarse en materia orgánica mediante fotosíntesis. En realidad no es equivalente la cantidad absorbida previamente con la emitida en la combustión, porque en los procesos de siembra, recolección, tratamiento y transformación, también se consume energía, con sus correspondientes emisiones.
Además, se puede atrapar gran parte de las emisiones de CO2 para alimentar cultivos de microalgas/ciertas bacterias y levaduras (potencial fuente de fertilizantes y piensos, sal (en el caso de las microalgas de agua salobre o salada) y biodiésel/etanol respectivamente, y medio para la eliminación de hidrocarburos y dioxinas en el caso de las bacterias y levaduras (proteínas petrolíferas) y el problema de las partículas se resuelve con la gasificación y la combustión completa (combustión a muy altas temperaturas, en una atmósfera muy rica en O2) en combinación con medios descontaminantes de las emisiones como los filtros y precipitadores de partículas (como el precipitador Cottrel), o como las superficies de carbón activado.
También se puede obtener energía a partir de los residuos sólidos urbanos y de los lodos de las centrales depuradoras y potabilizadoras de agua. Energía que también es contaminante, pero que también lo sería en gran medida si no se aprovechase, pues los procesos de pudrición de la materia org
 ánica se realizan con emisión de gas natural y de dióxido de carbono.

Ventajas e inconvenientes de la energía renovable

Energías ecológicas

Las fuentes de energía renovables son distintas a las de combustibles fósiles o centrales nucleares debido a su diversidad y abundancia. Se considera que el Sol abastecerá estas fuentes de energía (radiación solar, viento, lluvia, etc.) durante los próximos cuatro mil millones de años. La primera ventaja de una cierta cantidad de fuentes de energía renovables es que no producen gases de efecto invernadero ni otras emisiones, contrariamente a lo que ocurre con los combustibles, sean fósiles o renovables. Algunas fuentes renovables no emiten dióxido de carbono adicional, salvo los necesarios para su construcción y funcionamiento, y no presentan ningún riesgo suplementario, tales como el riesgo nuclear.
No obstante, algunos sistemas de energía renovable generan problemas ecológicos particulares. Así pues, los primeros aerogeneradores eran peligrosos para los pájaros, pues sus aspas giraban muy deprisa, mientras que las centrales hidroeléctricas pueden crear obstáculos a la emigración de ciertos peces, un problema serio en muchos ríos del mundo (en los del noroeste de Norteamérica que desembocan en el océano Pacífico, se redujo la población de salmones drásticamente).

Naturaleza difusa

Batería de paneles solares.

Un problema inherente a las energías renovables es su naturaleza difusa, con la excepción de la energía geotérmica la cual, sin embargo, sólo es accesible donde la corteza terrestre es fina, como las fuentes calientes y los géiseres.
Puesto que ciertas fuentes de energía renovable proporcionan una energía de una intensidad relativamente baja, distribuida sobre grandes superficies, son necesarias nuevos tipos de "centrales" para convertirlas en fuentes utilizables. Para 1.000 kWh de electricidad, consumo anual per cápita en los países occidentales, el propietario de una vivienda ubicada en una zona nublada de Europa debe instalar ocho metros cuadrados de paneles fotovoltaicos (suponiendo un rendimiento energético medio del 12,5%).
Sin embargo, con cuatro metros cuadrados de colector solar térmico, un hogar puede obtener gran parte de la energía necesaria para el agua caliente sanitaria aunque, debido al aprovechamiento de la simultaneidad, los edificios de pisos pueden conseguir los mismos rendimientos con menor superficie de colectores y, lo que es más importante, con mucha menor inversión por vivienda.

Irregularidad

La producción de energía eléctrica permanente exige fuentes de alimentación fiables o medios de almacenamiento (sistemas hidráulicos de almacenamiento por bomba, baterías, futuras pilas de combustible de hidrógeno, etc.). Así pues, debido al elevado coste del almacenamiento de la energía, un pequeño sistema autónomo resulta raramente económico, excepto en situaciones aisladas, cuando la conexión a la red de energía implica costes más elevados.

Fuentes renovables contaminantes

En lo que se refiere a la biomasa, es cierto que almacena activamente el carbono del dióxido de carbono, formando su masa con él y crece mientras libera el oxígeno de nuevo, al quemarse vuelve a combinar el carbono con el oxígeno, formando de nuevo dióxido de carbono. Teóricamente el ciclo cerrado arrojaría un saldo nulo de emisiones de dióxido de carbono, al quedar las emisiones fruto de la combustión fijadas en la nueva biomasa. En la práctica, se emplea energía contaminante en la siembra, en la recolección y la transformación, por lo que el balance es negativo.
Por otro lado, también la biomasa no es realmente inagotable, aun siendo renovable. Su uso solamente puede hacerse en casos limitados. Existen dudas sobre la capacidad de la agricultura para proporcionar las cantidades de masa vegetal necesaria si esta fuente se populariza, lo que se está demostrando con el aumento de los precios de los cereales debido a su aprovechamiento para la producción de biocombustibles. Por otro lado, todos los biocombustibles producen mayor cantidad de dióxido de carbono por unidad de energía producida que los equivalentes fósiles.
La energía geotérmica no solo se encuentra muy restringida geográficamente sino que algunas de sus fuentes son consideradas contaminantes. Esto debido a que la extracción de agua subterránea a alta temperatura genera el arrastre a la superficie de sales y minerales no deseados y tóxicos. La principal planta geotérmica se encuentra en la Toscana, cerca de la ciudad de Pisa y es llamada Central Geotérmica de Larderello [1] [2]. Una imagen de la central en la parte central de un valle y la visión de kilómetros de cañerías de un metro de diámetro que van hacia la central térmica muestran el impacto paisajístico que genera.
En Argentina la principal central fue construida en la localidad de Copahue [3] y en la actualidad se encuentra fuera de funcionamiento la generación eléctrica. El surgente se utiliza para calefacción distrital, calefacción de calles y aceras y baños termales.

Diversidad geográfica

La diversidad geográfica de los recursos es también significativa. Algunos países y regiones disponen de recursos sensiblemente mejores que otros, en particular en el sector de la energía renovable. Algunos países disponen de recursos importantes cerca de los centros principales de viviendas donde la demanda de electricidad es importante. La utilización de tales recursos a gran escala necesita, sin embargo, inversiones considerables en las redes de transformación y distribución, así como en la propia producción.

Administración de las redes eléctricas

Si la producción de energía eléctrica a partir de fuentes renovables se generalizase, los sistemas de distribución y transformación no serían ya los grandes distribuidores de energía eléctrica, pero funcionarían para equilibrar localmente las necesidades de electricidad de las pequeñas comunidades. Los que tienen energía en excedente venderían a los sectores deficitarios, es decir, la explotación de la red debería pasar de una "gestión pasiva" donde se conectan algunos generadores y el sistema es impulsado para obtener la electricidad "descendiente" hacia el consumidor, a una gestión "activa", donde se distribuyen algunos generadores en la red, debiendo supervisar constantemente las entradas y salidas para garantizar el equilibrio local del sistema. Eso exigiría cambios importantes en la forma de administrar las redes.
Sin embargo, el uso a pequeña escala de energías renovables, que a menudo puede producirse "in situ", disminuye la necesidad de disponer de sistemas de distribución de electricidad. Los sistemas corrientes, raramente rentables económicamente, revelaron que un hogar medio que disponga de un sistema solar con almacenamiento de energía, y paneles de un tamaño suficiente, sólo tiene que recurrir a fuentes de electricidad exteriores algunas horas por semana. Por lo tanto, los que abogan por la energía renovable piensan que los sistemas de distribución de electricidad deberían ser menos importantes y más fáciles de controlar.

La integración en el paisaje

Aerogeneradores.

Un inconveniente evidente de las energías renovables es su impacto visual en el ambiente local. Algunas personas odian la estética de los generadores eólicos y mencionan la conservación de la naturaleza cuando hablan de las grandes instalaciones solares eléctricas fuera de las ciudades. Sin embargo, todo el mundo encuentra encanto en la vista de los "viejos molinos de viento" que, en su tiempo, eran una muestra bien visible de la técnica disponible.
Otros intentan utilizar estas tecnologías de una manera eficaz y satisfactoria estéticamente: los paneles solares fijos pueden duplicar las barreras anti-ruido a lo largo de las autopistas, hay techos disponibles y podrían incluso ser sustituidos completamente por captadores solares, células fotovoltaicas amorfas que pueden emplearse para teñir las ventanas y producir energía, etc.

No renovables

Los combustibles fósiles son recursos no renovables: no podemos reponer lo que gastamos. En algún momento, se acabarán, y tal vez sea necesario disponer de millones de años de evolución similar para contar nuevamente con ellos. Son aquellas cuyas reservas son limitadas y se agotan con el uso. Las principales son la energía nuclear y los combustibles fósiles (el petróleo, el gas natural y el carbón).

Energía fósil

Artículo principal: Calentamiento global

Los combustibles fósiles se pueden utilizar en forma sólida (carbón), líquida (petróleo) o gaseosa (gas natural). Son acumulaciones de seres vivos que vivieron hace millones de años y que se han fosilizado formando carbón o hidrocarburos. En el caso del carbón se trata de bosques de zonas pantanosas, y en el caso del petróleo y el gas natural de grandes masas de plancton marino acumuladas en el fondo del mar. En ambos casos la materia orgánica se descompuso parcialmente por falta de oxígeno y acción de la temperatura, la presión y determinadas bacterias de forma que quedaron almacenadas moléculas con enlaces de alta energía.
La energía más utilizada en el mundo es la energía fósil. Si se considera todo lo que está en juego, es de suma importancia medir con exactitud las reservas de combustibles fósiles del planeta. Se distinguen las “reservas identificadas” aunque no estén explotadas, y las “reservas probables”, que se podrían descubrir con las tecnologías futuras. Según los cálculos, el planeta puede suministrar energía durante 40 años más (si sólo se utiliza el petróleo) y más de 200 (si se sigue utilizando el carbón). Hay alternativas actualmente en estudio: la energía fisil –nuclear y no renovable-, las energías renovables, las pilas de hidrógeno o la fusión nuclear.

Energía no renovable

Energía no renovable se refiere a aquellas fuentes de energía que se encuentran en la naturaleza en una cantidad limitada y una vez consumidas en su totalidad, no pueden sustituirse, ya que no existe sistema de producción o extracción viable. Dentro de las energías no renovables existen dos tipos de combustibles:
Combustibles fósiles
Ventajas

• Son muy fáciles de extraer (casi todos).
• Su gran disponibilidad (temporal).
• Su gran continuidad (temporal).
• Son muy baratas (menos algunas como el petróleo).

Desventajas

• Su uso produce la emisión de gases que contaminan la atmósfera y resultan tóxicos para la vida.
• Se puede producir un agotamiento de las reservas a corto o medio plazo.
• Al ser utilizados contaminan más que otros productos que podrían haberse utilizado en su lugar.

Combustibles nucleares

Pueden ser combustibles nucleares como el uranio y el plutonio, en general todos aquellos elementos fisibles adecuados al reactor. Sirva de ejemplo los reactores de un submarino nuclear que deben funcionar con uranio muy enriquecido o centrales como la de Ascó o Vandellós que les basta con un enriquecimiento del 4,16%.
Son elementos químicos capaces de producir energía por fisión nuclear. La energía nuclear se utiliza para producir electricidad en las centrales nucleares. La forma de producción es muy parecida a la de las centrales termoeléctricas, aunque el calor no se produce por combustión, sino mediante la fisión de materiales fisibles.
Ventajas

• Produce mucha energía de forma continua.
• No genera emisiones de gases de efecto invernadero durante su funcionamiento.

 Desventajas

• Su combustible es limitado.
• Genera residuos radiactivos activos durante miles de años.
• Puede ocasionar graves catástrofes medioambientales en caso de accidente.
• Algunas de ellas no están suficientemente desarrolladas tecnológicamente.
• Incrementa el efecto invernadero en la atmósfera de la tierra.