Cicle de l'Aigua i Energies Renovables: Condensació i Solar
Cicle de l'Aigua: Condensació i Precipitació
L'aigua de l'atmosfera prové de l'evaporació de l'aigua dels continents i, fonamentalment, dels oceans.
Procés de Condensació i Formació de Núvols
La condensació i la posterior precipitació tenen lloc quan es refreda l'aire. Això pot succeir en diverses circumstàncies:
- A la nit (refredament per radiació).
- Al xocar masses d'aire de diferent temperatura.
- Quan una massa d'aire ascendeix.
Per a la precipitació és fonamental la disminució de la temperatura de l'aire calent carregat de vapor d'aigua. Quan aquest aire puja, la disminució de la pressió fa augmentar el seu volum i es refreda. Aleshores, se satura de vapor d'aigua i es condensa en forma de núvols que després descarreguen pluja o neu.
Distribució de les Precipitacions i Moviment de l'Aire
En les zones on domina el descens d'aire, l'evaporació és superior a la precipitació. En canvi, allà on es produeix l'ascens d'aire, les precipitacions dominen sobre l'evaporació.
La distribució de les precipitacions segueix una pauta en funció de la latitud, tot i que pot experimentar variacions causades per:
- La presència de vegetació.
- La presència de muntanyes.
- La distància al mar.
Conceptes Clau de la Humitat Atmosfèrica
L'aire, com més calent és, més capacitat té d'emmagatzemar vapor d'aigua. Els conceptes fonamentals relacionats amb la humitat són:
- Humitat Absoluta: Quantitat d'aigua continguda a l'atmosfera.
- Punt de Saturació: Els límits màxims de vapor d'aigua que una massa d'aire pot contenir.
- Humitat Relativa: Relació entre la quantitat de vapor d'aigua que conté l'atmosfera i la quantitat màxima que podria contenir.
El Punt de Rosada
El Punt de Rosada és la temperatura a la qual es produeix la condensació del vapor d'aigua d'una massa d'aire. Si una massa d'aire el travessa, es fa el primer pas perquè es produeixi la precipitació.
Aprofitament de l'Energia Solar
La biosfera depèn directament del sol. L'energia solar es pot aprofitar de diverses maneres per generar calor o electricitat.
Energia Solar Tèrmica: Generació de Calor
L'energia solar tèrmica utilitza col·lectors o captadors solars per recuperar la calor de la radiació solar. En els col·lectors s'escalfa un fluid que, en circular dins del sistema d'intercanvi de calor, escalfarà l'aigua que es farà servir domèsticament.
El seu rendiment varia segons la radiació solar; per tant, a l'hivern i quan està ennuvolat no és gaire eficient.
Generació d'Electricitat a partir del Sol
1. Mètode Tèrmic Concentrat
La radiació solar també es pot aprofitar per produir electricitat. Un dels procediments és escalfar aigua fins que bulli i després fer girar turbines. Per millorar aquest sistema, es fa ús de miralls per concentrar la radiació en un punt fix.
2. Energia Solar Fotovoltaica
L'energia solar fotovoltaica fa servir l'efecte fotoelèctric per produir electricitat. Això és el que fan les cèl·lules fotovoltaiques, formades per metalls capaços d'emetre electrons quan la llum hi incideix al damunt.