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a) Combustibles Fósiles: su origen está en la transformación en épocas geológicas remotas, de los restos orgánicos de plantas y plancton marino en rocas sedimentarias orgánicas, tales como el carbón o el petróleo, además de los gases que los acompañan. Su aprovechamiento reside en la liberación de energía producto de la combustión o quema de ellos. Para su uso es necesario la eliminación de impurezas, que son las substancias con las que aparece mezclada en el subsuelo y que son innecesarias para su combustión, por lo que se hace necesario un refinamiento del producto.

a.1. Carbón:Es el combustible fósil más abundante y el primero que se comenzó a utilizar, constituyendo la energía propulsora de la primera revolución industrial, aunque sus cualidades caloríficas ya eran conocidas desde antiguo. Se trata de una roca sedimentaria procedente de la descomposición de vegetales terrestres acumulados en zonas pantanosas. La época de esplendor en el uso del carbón se centra en el siglo XIX, en el que era la base energética de las industrias pesadas, textiles y para el funcionamiento del ferrocarril. Su uso sufrió una importante caída partir del la Primera Guerra Mundial, tras la que se introdujeron nuevas fuentes de energía más barata, como el petróleo o el gas. Volvió a surgir como alternativa energética cuando en 1973 se produjo la primera crisis del petróleo, cuyo precio se disparó como consecuencia de las guerras árabe-israelíes. Su aprovechamiento actual más importante es el uso como combustible en las centrales térmicas para la producción de energía eléctrica.

a.2. Petróleo: en crudo, sin refinar, se trata de una roca sedimentaria viscosa, de color oscuro, procedente de la descomposición de plancton marino en eras geológicas pretéritas. Para su uso es necesario un proceso de refinamiento, del que se consiguen los carburantes para los motores (gasolina y keroseno), y el fuel para las industrias y centrales térmicas, además de otros subproductos que sirven de materia prima para la industria petroquímica, productora de plásticos, fibras textiles sintéticas, etc.

La facilidad para extraerlo de los yacimientos, y para transportarlos (mediante oleoductos o superpetroleros), además de su mayor capacidad calórica y su precio, han hecho que se convierta en la principal fuente de energía substituyendo al carbón.

La producción de petróleo se concentra principalmente en los países árabes del Próximo Oriente, Estados Unidos y Rusia, existiendo otras zonas productoras en Latinoamérica, África y Asia. Los principales países productores de petróleo se asociaron entorno a OPEP (Organización de Países Exportadores de Petróleo), para defender sus intereses frente a las grandes potencias económicas y las multinacionales del sector, imponiendo controles a la producción y subidas de precios generalizadas.

En cuanto al consumo de petróleo, se centra en el los países más industrializado, que salvo Estados Unidos y Rusia con producciones propias, dependen en exceso de las importaciones de este producto, como se demostró en la crisis energética de 1973, en la que fueron los más afectados.

a.3. Gas Natural: Su origen es similar al del petróleo, junto al cual suele venir asociado en los yacimientos, aunque también puede encontrarse solo. Su consumo ha aumentado en los últimos decenios debido a las grandes ventajas que presenta, como su facilidad de transporte (a través de gaseoductos) o su poca contaminación. Su uso no solamente es industrial, o para la producción de energía eléctrica en centrales térmicas, sino también tiene un uso como combustible doméstico.

b) Energía nuclear: El uranio como combustible en el proceso de fisión nuclear ya era suficientemente conocido para usos militares cuando se inició el proceso de instalación de centrales nucleares para la producción de energía eléctrica. En los reactores nucleares de las centrales se produce la división de los átomos de uranio y la consiguiente liberación del calor necesario para la generación de energía eléctrica. Las primeras centrales nucleares se comenzaron a instalar a partir de 1950, desarrollándose su instalación rápidamente en los años 70 debido a la urgencia con la que se buscaban fuentes de energía alternativas al petróleo.

La producción energética es elevada, sin embargo, como contrapartida, las instalaciones técnicas presentan un elevado coste, necesitan de medidas extremas de seguridad y vigilancia continua para evitar accidentes y escapes radiactivos, además de presentar graves problemas para la eliminación de los residuos radiactivos dada su larga vida. Estos se conservan en la propia central nuclear, sumergidos en piscinas, mientras se encuentran lugares definitivos bajo tierra para su depósito, que reúnan unos requisitos mínimos de estabilidad tectónica para evitar posibles escapes.

Los graves accidentes que han sufrido algunas de estas centrales, como el de Chernóbil (Ucrania) en 1986, han causado una cierta alarma social entre los ciudadanos de los países con centrales nucleares, lo que unido a la estabilización y bajada del precio del petróleo de los últimos años, han causado una ralentización en la expansión de esta fuente de energía.

c) Energía hidráulica: se trata de la única energía convencional que al mismo tiempo es renovable. Su producción se basa en el aprovechamiento de la energía gravitatoria por la que el agua de los ríos desciende siguiendo su curso desde las zonas montañosas más altas hacia el nivel del mar. Para su transformación en electricidad es necesario la construcción de centrales hidroeléctricas y el embalsamiento de los ríos en presas. El agua embalsada cae por su propio peso sobre unas turbinas que transforman esa fuerza en corriente eléctrica.

La generación de energía hidroeléctrica no contamina, aunque la construcción de grandes embalses para el abastecimiento de agua a las centrales puede causar alteraciones ambientales, sociales, y económicas importantes en el río y las zonas próximas. La construcción de estas infraestructuras es relativamente costosa y están condicionadas a la presencia de grandes cursos de agua con caudales continuos.

La producción de hidroelectricidad es escasa en el total de la producción eléctrica total, y sólo es significativa en algunos países como Estados Unidos, Noruega, o España.

a) Energía Solar: es la producida aprovechando la radiación que nos llega del Sol. Esta energía puede transformarse directamente en energía eléctrica a través de las células fotovoltaicas, o bien a través de la obtención de energía térmica mediante la concentración de los rayos del Sol en un punto (horno solar). Su investigación se relanzó tras la crisis del petróleo pero su difusión no ha alcanzado mucho éxito. Su obtención está condicionada por las horas de insolación de cada lugar. Su uso más satisfactorio ha sido en el uso doméstico a pequeña escala y en lugares alejados de la red convencional.

b) Energía Eólica: es la generada por la fuerza del viento. Aprovechada desde la antigüedad en los molinos de vientos para moler grano, hoy en día se transforma en electricidad en modernos aerogeneradores. Las ventajas de este tipo de energía es su limpieza con el medio ambiente y el poco coste de su instalación, aunque presenta ciertas dificultadas como la dependencia de la fuerza del viento, que no es constante, además de suponer un peligro para las aves y producir cierto impacto visual y ruido.

c) Energía Maremotriz: es aquella que se basa en el aprovechamiento del movimiento del agua del mar de las mareas y las olas, o los movimientos verticales provocados por la diferente temperatura del agua del fondo a la superficie. Es una energía que aun esta poco desarrollada.

d) Energía Geotérmica: la producción de electricidad se basa en el aprovechamiento del calor producido en el interior de la Tierra. Su uso ya se había utilizado tradicionalmente en los balnearios para obtener agua caliente, o en algunos lugares para calentar las viviendas.

e) Energía a partir de la Biomasa: la biomasa la constituyen los residuos orgánicos procedentes de las actividades agrícolas, forestales, ganaderas, basuras urbanas o industriales, que tras sufrir un proceso de transformación sirven de combustible para la producción energética. Este tipo de energía ha sido la más utilizada por el hombre hasta la irrupción de los combustibles fósiles. Se suelen realizar cultivos de crecimiento rápido para la producción de biomasa, como el cardo o el girasol, que regeneran mientras crecen el CO₂ producido durante su combustión, por lo que el balance global de emisiones contaminantes suele ser nulo.