Uso de las Fuerzas Naturales Aplicaciones Viento, Calor y Agua






APLICACIONES DE LA ENERGÍA NATURAL: CAÍDA DE AGUA, VIENTOS Y CALOR

Cómo el Hombre Utiliza las Fuerzas de la Naturaleza: A lo largo de una gran parte de ‘la historia, la única fuerza que estaba al servicio del hombre fue la de sus propios músculos. Durante el período neolítico comenzó a usar la fuerza muscular de varios animales, asnos, bueyes, caballos y camellos.

Luego, en los primeros estadios de la civilización, fabricó el hombre las primeras máquinas simples para ayudar a sus músculos a sobrellevar las tareas más dificultosas. Entre las más importantes, figura la palanca. Fue con simples artefactos y con el trabajo de los esclavos como levantó varias de las colosales obras de la antigüedad.

Posiblemente, la primera de las fuerzas naturales que usó para relevar el esfuerzo muscular, fue el poderío del viento. Rápidamente, debe el hombre haber notado cómo los árboles se inclinan y las ramas se rompen si los azota el vendaval y cómo las hojas son arrastradas aun cuando sople la brisa más suave. Así aprendió a aprovechar el poder del viento para hinchar las velas de los barcos. Con el tiempo, inventó aparejos y velas más perfeccionados, de manera que pudo primero navegar haciendo ángulo con el viento y eventualmente, después de muchos siglos, virar casi directamente contra él.

maquinas simples usadas por el hombre

En algunos de los antiguos centros de civilización, usaban molinos de viento muy simples; pero fue más tarde, en el siglo XIII, cuando entraron en uso en Europa. Tiempo después, se construyeron molinos más perfeccionados cuya parte superior podía ser movida para captar el viento en cualquier dirección que éste soplara.

energia eolica

Las corrientes y caídas de agua también se utilizaron desde tiempos remotos. En muchas partes del mundo, pueblos que viven aún en forma primitiva, usan balsas que son impulsadas por la fuerza de la corriente; muy posiblemente nuestros antecesores usaron medios similares.

Muchos navegantes primitivos, especialmente aquellos que vivían en las orillas del Pacífico, aprovechaban las corrientes oceánicas que les eran conocidas cuando tales corrientes seguían la misma ruta que ellos deseaban tomar.

La tremenda fuerza de las caídas de agua debe haber sido también evidente para los hombres de la antigüedad, pero no hay datos seguros de su uso hasta después de la invención de la rueda en la Mesopotamia. Luego, con el correr del tiempo, los artesanos construyeron ruedas con paletas para impulsar el agua, las que se utilizaron en un principio para irrigar los terrenos. Estas ruedas hidráulicas fueron lo suficientemente poderosas para arrastrar las pesadas y toscas maquinarias de los molinos y se pusieron en uso en muchas partes de Europa, muy a principios de la Edad Media.

energia hidraulica

La caída del agua hace girar una turbina que a su vez su movimiento genera energía eléctrica

Hoy, los ingenieros han hallado métodos completamente nuevos para utilizar el poder del agua. Haciendo represas en los grandes ríos y embalsando sus aguas, han creado enormes desniveles que se emplean para mover turbinas y generar electricidad. En zonas montañosas que se hallan alejadas de campos carboníferos, tales como en las Hébridas y en partes de Noruega y Suecia, trabajos de este tipo producen energía hidroeléctrica a bajo costo, y atraen a las industrias pequeñas.

Ver: Energía Mareomotriz

Aún el hombre moderno ha hecho uso de la fuerza colosal que la naturaleza provee mediante los saltos de agua; pero, en el norte de Francia, se están realizando planes muy avanzados para producir electricidad en gran escala, utilizando esta fuente de recursos.

Desde fines de la Edad Media, cuando las lentes comenzaron a fabricarse en una escala considerable, los niños pequeños gustaban dirigir la luz del sol sobre un papel o madera seca para producir una débil llama. Hoy, en el sur de la Rusia, en Francia y en otras partes, enormes espejos cóncavos concentran los rayos solares sobre enormes fuentes de agua hirviendo para obtener vapor y con ello poner en movimiento turbinas para la producción de electricidad.


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USO DE LA ENERGÍA CALÓRICA: No hay duda de que los inventores desconocidos que se ingeniaron para aprovechar la fuerza del viento y la del agua, fueron grandes benefactores para sus semejantes. Pero, en cierto sentido, su tarea fue más fácil que la de inventores posteriores que usaron por primera vez otras formas de energía.
El viento mueve naturalmente las cosas y utilizar su fuerza era, simplemente, hacer mover las cosas que el hombre quería que se moviesen; la corriente oceánica fluye en una dirección fija y usarla significaba, sencillamente, hacer conducir a los hombres y a los objetos fabricados por ellos, en la misma dirección.

Los hombres que primero se ocuparon de hacer trabajar el calor, se enfrentaron con un problema mucho más difícil. Tenían que convertir una forma, de energía, el calor, en otra totalmente diferente, es decir, en energía mecánica capaz de realizar una tarea.

A fines del siglo XVII ya se habían cavado minas muy profundas, y extraer el agua de ellas era una necesidad imprescindible. Una bomba común no puede elevar el agua más que a unos 10 metros, y el único método posible para drenarla era usar varias bombas sucesivamente, cada una de las cuales elevara el agua 10 metros más alto que la anterior. Este método requería un arduo trabajo y los inventores de este período se pusieron a pensar en una posibilidad mejor.

A principios del siglo XVIII un francés, Papin, y dos ingleses, Savery y Newcomen, fabricaron bombas en las que el vapor hacía presión en un gran gabinete y expulsaba el aire hacia afuera; cuando se derramaba agua fría sobre el gabinete, el vapor se condensaba y se hacía un vacío. La presión de la atmósfera impulsaba entonces el agua de la mina dentro del gabinete vacío.

corte de una olla a presión

Ejemplo: presión del agua en estado de ebullición

Cierta vez, justamente a mediados de siglo, mientras James Watt, un fabricante de instrumentos de Glasgow, estaba reparando un modelo de bomba de vapor de Newcomen, tuvo una idea que significó un notable adelanto. En lugar de enfriar el gran recipiente de vapor y volver a calentarlo cada pocos minutos, agregó otro recipiente pequeño donde el vapor estaría constantemente condensado; así se ahorraría tiempo y combustible. .

Pasaron unos cuantos años hasta que Watt comenzó a fabricar máquinas que utilizaban el vapor para impulsar un pistón y mover una rueda. A partir de ese momento, los motores de vapor se usaron en escala creciente para impulsar las máquinas de las nuevas industrias.

Luego, durante el primer tercio del siglo XIX, George Stephenson y algunos otros ingenieros lograron construir locomotoras de vapor capaces de transportar pesadas cargas a lo largo de vías, a velocidades que excedían en mucho a las que el hombre había alcanzado antes.

Nuestros abuelos gustaban contar cómo James Watt, mientras era aún un niño, se inspiró para utilizar la energía del vapor de agua al ver cómo éste levantaba la tapa de una marmita, al hervir el líquido. No hay ningún documento que nos permita tomar por cierta esta historia, pero podemos imaginárnoslo a Watt como un hombre de mediana edad observando la marmita, reflexionando sobre los grandes cambios que el vapor de agua había traído e imaginando los que traería en el futuro.

La utilización de la electricidad fue una hazaña aún más difícil y que no podemos considerar ligada a un solo hombre. Desde la época de los griegos, se sabía que algunas sustancias, cuando se frotaban con otras, atraían o repelían pedazos pequeños de materia.

En el siglo XVIII, el inventor italiano Galvani produjo electricidad mediante pequeñas baterías eléctricas. Pero no fue sino hasta bien entrado el siglo XIX que un inglés, Michael Faraday, demostró que una corriente puede producirse por la rotación de un imán; y así, en 1881, una poderosa dínamo fue puesta en acción en la primera usina.

Fuentes Consultadas:
El Mundo en su Tiempo – Uso de las Fuerza Naturales – Tomo III Globerama  – Edit. CODEX –

Ver: Alimentos Naturales Explotados Por El Hombre

Ver: Combustibles Naturales Que se Extraen de la Tierra





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