Recursos EnergéTicos Y Minerales

1. Recurso: concepto y tipos (renovables y no renovables)

2. Fuentes de energía convencionales: situación actual de dependencia y consumo

3. Combustibles fósiles: carbón, petróleo y gas natural.

4. Centrales térmicas convencionales y de ciclo combinado (cogeneración)

5. Refinerías y petroquímica. Ventajas e inconvenientes

6. Energía nuclear

7. Energía hidraúlica

8. Energía solar

9. Energía eólica

10. Energía de la biomasa.

11. Energía geotérmica

12. Energías del mar

13. Recursos minerales. petrogenéticos y energéticos de Extremadura.

RECURSOS ENERGÉTICOS Y MINERALES.

RECURSO es cualquier sustancia o forma de energía útil y económicamente rentable.

RECURSO NATURAL es el que se obtiene directamente de la naturaleza:Rocas y minerales.Combustibles fósiles.Agua.Alimentos…

RECURSO: CONCEPTO Y TIPO

RESERVA:Son los recursos cuya explotación es

rentable.Una reserva puede variar según las

condiciones económicas.

RECURSO: CONCEPTO Y TIPO

NATURALEZA TIPO RENOVABLEBIOLÓGICOS Agropecuarios

ForestalesBiomasabiodiversidad

SiSiSiSi

GEOLÓGICOS Hídricos (agua y energía )Combustible fósilesE. NuclearE.mareomotrizE. geotérmicaE. solar y eólicaMineralesRocas industrialesSuelo

Si (no siempre)NoNoSiSiSiNoNoNo

CULTURAES/RECREATIVOS

PaisajesParquesReservas naturales……

RECURSO: CONCEPTO Y TIPO

Puede clasificarse según la forma en que es obtenida

RECURSOS ENERGÉTICOS

NORENOVABLES

RENOVABLES

SE CONSUMEN A UNA VELOCIDAD INFERIOR A SU

PRODUCCIÓNSe pueden explotar

indefiniudamente

PROCESOS MUY LENTOSSU USO HACE QUE

DISMINUYAN.

RECURSOS BIOLÓGICOS.EL AGUA EN ZONAS

HÚMEDAS.ENERGÍAS RENOVABLES.

SUELO.MINERALES

COMBUSTIBLES FÓSILES.EL AGUA EN ZONAS SECAS..

Proceden de la acumulación de restos orgánicos.

Proceden de la energía solar.No son renovables.Generan una gran cantidad de

contaminantes:- CO2Öxidos de azufe y de nitrógeno.Partículas sólidas,Hidrocarburos.

FUENTES DE ENERGÍA CONVENCIONALES

1. ENERGIA DE LOS COMBUSTIBLES

FOSILES I1.1. EL CARBÓN:• Combustible fósil más abundante, de alto poder calórico.• Sustancia de origen vegetal, procedente de la transformación

de vegetales que vivieron durante el periodo carbonífero (hace 280 a 385 millones de años)

• .

INCONVENIENTE DE LA COMBUSTION DEL CARBÓN

Combustible sucio

SO2 (Dióxido de azufre)

CO2 (Dióxido de carbono)

Lluvia acida

Efecto Invernader

o

causante

causante

Es una roca sedimentaria.Se produce por la transforamción de los

restos vegetales en condiciones anaeróbicas acumulados en pantanos, lagos, deltas.

Las bacterias descomponen la materia orgánica y la enriquecen en carbono (CARBONIZACIÓN).

Es necesario un enterramiento.Las capas de carbón se intercalan con capas

detríticas.

EL CARBÓN.

CONDICIONES DE FORMACIÓN

ENERGÍAS CONVENCIONALESCarbón: Combustible abundante pero

contaminante.

Unidad 8. Las necesidades minerales y energéticas

2. Fuentes de energía convencionales / 2.1. Combustibles fósiles

Carbón

Tipos de carbones Turba Lignito Hulla Antracita

Porcentaje de carbono 45-60 60-70 75-90 90-95

Poder calorífico (kcal/kg) 4 200 4 500 7 000 8 000

Tipos de carbones Turba Lignito Hulla Antracita

Porcentaje de carbono 45-60 60-70 75-90 90-95

Poder calorífico (kcal/kg) 4 200 4 500 7 000 8 000

Tipos de carbones Turba Lignito Hulla Antracita

Porcentaje de carbono 45-60 60-70 75-90 90-95

Poder calorífico (kcal/kg) 4 200 4 500 7 000 8 000

Esquema simplificado de una central térmica tradicional

¿QUÉ ES?

El petróleo es un líquido oleoso de color oscuro formado por una mezcla de hidrocarburos, que se encuentra en estado natural en los estratos superiores de la corteza terrestre.

COMPONENTESEl petróleo es una mezcla de hidrocarburos muy variados:

Hidrocarburos líquidos, que forman la parte principal.

Hidrocarburos gaseosos, especialmente metano, acetileno, y butano, que suelen estar almacenados en el subsuelo a enorme presión.

Hidrocarburos sólidos,

En el petróleo natural, además de hidrocarburos, existen nitrógeno, azufre, oxígeno, colesterina, productos derivados de la clorofila y de las heminas.

Es un compuesto de origen orgánico, formado a partir de restos animales y vegetales.

Su origen está en la acumulación de materia orgánica en las cuencas marinas.

FORMACIÓN DE PETRÓLEO

Su origen está en la acumulación de materia orgánica en las cuencas marinas.

FORMACIÓN DE PETRÓLEO

Fases:Formación de sapropel. Es la

acumulaciópn de materia orgánica y sedimentos. Se produce por la muerte masiva de placton.

Formación del Protopetroleo. La materia orgánica se trasnforma en hidrocarburos por fermentaicón anaeróbica. Los sedimentos por la presión se transforma en rocas sedimentaria (Roca madre).

FORMACIÓN DE PETRÓLEO

Fases:

MIGRACIÓN: Cuando la roca madre sufre presión el petroleo migra hacia zonas de menos presión y se acumula en rocas porosas (Roca almacén).

FORMACIÓN DE PETRÓLEO

Fases:

ACUMULACIÓN: La migración se detiene cuando existe una trampa de petróleo:- Estructural - Falla- - anticlinal

- Estratigráfica: Estrato impermeable.

- En estas condicionews el petroleo se diferencia en: Agua Petroleo Gas(parte superior). Permite el ascenso de

gas.

FORMACIÓN DE PETRÓLEO

GAS

PETROLEO

AGUA

Roca Impermeable

Roca Porosa

Esquema yacimientos de hidrocarburos

Fuente Preceptor

VÍDEO

o

Unidad 8. Las necesidades minerales y energéticas

2. Fuentes de energía convencionales / 2.1. Combustibles fósiles

Producción, consumo y principales vías de comercio del petróleo en el mundo

Se extrae mediante perforaciones.

El petróleo asciende mediante bombeo o por el gas acumulado.

APROVECHAMIENTO PETRÓLEO

Torre de perforación

Se transporta:Petroleros.Oleoductos.

APROVECHAMIENTO PETRÓLEO

Transporte de petróleo

El crudo se envía de los yacimientos a las refinerías para obtener los distintos productos derivados.

Por vía terrestre: Por oleoductos de 30-60 cm de diámetro con estaciones en el trayecto para bombearlo y calentarlo para disminuir su viscosidad. Los poliductos se destinan al transporte alternativo de los diferentes productos. Adicionalmente los productos son transportados por vagones-tanques del ferrocarril o camiones cisternas.

Por vía marítima: buques petroleros, también llamados barcos cisternas o buques tanque, con bodegas de gran capacidad. Japón ha construido petroleros gigantescos, "supertanques" de 400 metros de eslora, que acarrean hasta 500.000 m3.

Las refinerías

Una vez que el petróleo llega a las refinerías se separa el resto de agua

emulsionada y se lo somete a las siguientes operaciones

DESTILACIÓN FRACCIONADA

. Consiste en calentar

el petroleo hasta 370 ºC.

La mezcla de gases se enfría en una torre de refrigeración.

Los vapores se enfrían a medida que asciende:

TRATAMIENTO DEL PETROLEO REFINO.

Tratamiento químico:Craqueo. ( a partir de una mólecula pesada se

obtienen varias ligeras).

Polimeración (unión de moléculas).

TRATAMIENTO DEL PETRÓLEO

Refinación de petróleo

Consiste en romper o descomponer hidrocarburos de elevado peso molecular (combustibles como el gas oil y fuel oil), en compuestos de menor peso molecular (naftas).

En el proceso siempre se forma hidrógeno y compuestos del carbono. Es muy importante en las refinerías de petróleo como un medio de aumentar la producción de nafta a expensas de productos más pesados y menos valiosos, como el kerosene y el fuel oil.

Crackeo (rompimiento)

Es el proceso más importante de la refinación, y esta basada en los diferentes puntos de ebullición de los componentes del crudo, que permite separarlos mediante evaporación y condensación.

Destilación

Productos del petróleo

9.9 %

22.5 %

7.6 %

52.4 %

7.6 %

Gasolina Jet fuel Diesel Lubricantes Residuales

15.7Litros 35.712.183.4 12.1

Rendimiento promedio de un barril de petróleo

1 barril = 159 litros

Elaboración: Nelson Hernández

Refinería Pto. La Cruz, edo. Anzoátegui

264

152118

115

10298

794240

Arabia Saudita

Canadá*Irán

Irak

KuwaitEmiratos

ÁrabesRusiaLibia

Kasakastan

Venezuela* 172

(*) Incluye petróleo no convencional

Los 10 Otros

18%

82%

Total = 1447

2007. Los 10 primeros en Reservas de Petróleo (millardos de barriles)

Elaboración: N. Hernández

> 6.0

4.5 - 6.03.0 - 4.5 < 3.0

2007. Consumo de energía per capita (TPE)

Procede de la fermentación de la materia orgánica acumulada en los sedimentos marinos.

Su formación es paralela a la del petróleo.Es una mezcla de gases combustibles.Extracíón mediante oleoductosEs el combustible fósil con menor impacto

ambiental.

Gas Natural

Combustible.:Hogares.IndustriasCentrales térmicas.

Favbricación amoniaco y gases..

Gas Natural

Unidad 8. Las necesidades minerales y energéticas

2. Fuentes de energía convencionales / 2.1. Combustibles fósiles

Gas natural

Esquema de una central térmica de gas de ciclo

combinado

Reservas mundiales estimadas de gas natural

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS

COMBUSTIBLES FOSILESVENTAJAS DESVENTAJAS

oFacilidad de extracción

oReducido precio

oAdemás de fuente de energía, en los procesos de separación, se obtienen otras materias primas.

oAlta capacidad energética

o Se estima que, las reservas se agotarán en menos de 100 años. No son recursos renovables.

o Transporte caro

o Contaminación en extración, transporte y tratamiento:

Carbón: riesgos salud, impactos paisajísticos, contaminación agua y atmósfera.

Petroleo y gas natural: contaminación suelo y mar. Mareas negras.

Refino: contaminación atmosférica, contaminación aguas, contaminación térmica, ruidos.

• Contaminación por su uso:

• Residuos, industriales y urbanos.

• Contaminación ( cenizas, metales pesados, efecto invernadero, lluvia ácida)

o Dependencia económica.

Unidad 8. Las necesidades minerales y energéticas

2. Fuentes de energía convencionales / 2.1. Combustibles Fósiles

Reservas de carbón, petróleo y gas natural estimadas en años de

consumo

PRODUCCIÓN DE CONTAMINANTES POR TIPO DE COMBUSTIBLE

( x 103 t/año) Combustible (en central térmica de 1 000 MW)

Carbón Fuel Gas

CO2 7 800 4 700 3 200

Partículas 5 0,8 0,5

Óxidos de azufre 150 60 0,015

Óxidos de nitrógeno 23 25 13

Monóxido de carbono 0,25 0,009 Despreciable

Hidrocarburos 0,5 0,7 Despreciable

PRODUCCIÓN DE CONTAMINANTES POR TIPO DE COMBUSTIBLE

( x 103 t/año) Combustible (en central térmica de 1 000 MW)

Carbón Fuel Gas

CO2 7 800 4 700 3 200

Partículas 5 0,8 0,5

Óxidos de azufre 150 60 0,015

Óxidos de nitrógeno 23 25 13

Monóxido de carbono 0,25 0,009 Despreciable

Hidrocarburos 0,5 0,7 Despreciable

PRODUCCIÓN DE CONTAMINANTES POR TIPO DE COMBUSTIBLE

( x 103 t/año) Combustible (en central térmica de 1 000 MW)

Carbón Fuel Gas

CO2 7 800 4 700 3 200

Partículas 5 0,8 0,5

Óxidos de azufre 150 60 0,015

Óxidos de nitrógeno 23 25 13

Monóxido de carbono 0,25 0,009 Despreciable

Hidrocarburos 0,5 0,7 Despreciable

PRODUCCIÓN DE CONTAMINANTES POR TIPO DE COMBUSTIBLE

( x 103 t/año) Combustible (en central térmica de 1 000 MW)

Carbón Fuel Gas

CO2 7 800 4 700 3 200

Partículas 5 0,8 0,5

Óxidos de azufre 150 60 0,015

Óxidos de nitrógeno 23 25 13

Monóxido de carbono 0,25 0,009 Despreciable

Hidrocarburos 0,5 0,7 Despreciable

PRODUCCIÓN DE CONTAMINANTES POR TIPO DE COMBUSTIBLE

( x 103 t/año) Combustible (en central térmica de 1 000 MW)

Carbón Fuel Gas

CO2 7 800 4 700 3 200

Partículas 5 0,8 0,5

Óxidos de azufre 150 60 0,015

Óxidos de nitrógeno 23 25 13

Monóxido de carbono 0,25 0,009 Despreciable

Hidrocarburos 0,5 0,7 Despreciable

PRODUCCIÓN DE CONTAMINANTES POR TIPO DE COMBUSTIBLE

( x 103 t/año) Combustible (en central térmica de 1 000 MW)

Carbón Fuel Gas

CO2 7 800 4 700 3 200

Partículas 5 0,8 0,5

Óxidos de azufre 150 60 0,015

Óxidos de nitrógeno 23 25 13

Monóxido de carbono 0,25 0,009 Despreciable

Hidrocarburos 0,5 0,7 Despreciable

PRODUCCIÓN DE CONTAMINANTES POR TIPO DE COMBUSTIBLE

( x 103 t/año) Combustible (en central térmica de 1 000 MW)

Carbón Fuel Gas

CO2 7 800 4 700 3 200

Partículas 5 0,8 0,5

Óxidos de azufre 150 60 0,015

Óxidos de nitrógeno 23 25 13

Monóxido de carbono 0,25 0,009 Despreciable

Hidrocarburos 0,5 0,7 Despreciable

Políticas de control de la contaminación.

Uso racional de combustibles.

Desarrollo tecnológico para:

Reducir los desechos.

Potenciar las energías alternativas.

MEDIDAS PALIATIVAS

.- Aumentar la eficiencia del sistema eléctrico: El sistema de transporte eléctrico tiene una eficiencia global del 33%, por lo que

debemos generar tres veces más de energía de la que consumimos. Ahorro en NEGAVATIOS, ( vatios negativos), que son sistemas de ayudas económicas a los consumidores para que compren bombillas y aparatos más eficientes, auditorias energéticas y casas particulares para corregir las pérdidas.

.- Valoración del coste real de la energía que consumimos: Debemos hacer una valoración del aparato eléctrico que compramos valorando

el consumo de energía que tiene a lo largo de su vida. ( A veces lo caro sale barato).

.- Valoración de coste oculto de energía: Debemos tener en cuenta que la forma en que se produce puede ser más o menos contaminante.

.- Medidas de ahorro personales: .Uso de transporte público. . Revisar el consumo de nuestro automóvil. . Utilizar arquitectura solar pasiva en lo posible. Aislamientos, acristalamientos,

dobles ventanas... . Comprar electrodomésticos más eficientes, lámparas de bajo consumo, cocinar

con ollas a presión, termostatos. . Aumentar el reciclado de papel y vidrio.

CENTRALES TÉRMICAS:

Generan la mitad de la electricidad consumida

en España

Utilizar combustibles fósiles: son importantes

focos de contaminantes

CLÁSICAS.

CICLO COMBINADO.

APROVECHAMIENTO DE COMBUSTIBLES FÓSILES.

Utilizan la combustión del carbón, el gas o el petróleo para obtener energía.

Son las más económicas.Tienen un impacto ambiental muy elevado.

TÉRMICAS CLÁSICAS.

El carbón es reducido a polvo y bombeado al horno.El calor de la combustión se utiliza para hervir agua.El vapor se utiliza para mover turbinas que se

trasmite a un generador que producirá electricidad.El problemas son los gases emitidos al quemar el

carbón.

TÉRMICAS CLÁSICAS

Central de ciclo combinadoUtilizan gas natural.Se obtiene mayor rendimiento energético.Tienen dos turbinas:

Una movida por la combustión del gas.Otra por el vapor calentado.

Fuente: Electrabel

Fuente: Greenpeace

IMPACTO MEDIOAMBIENTAL DE CENTRALES TÉRMICAS DE CARBÓNEmisión de gases

Emisión térmica:(en sistemas de refrigeración

en circuito abierto)

COMBUSTIÓN DE CARBÓN

EMISIONES DE:

•SOx (óxidos de azufre)

•NOx (óxidos de nitrógeno

•Metano

•CO2 (dióxido de carbono

•Partículas sólidas

LLUVIA ÁCIDA

EFECTO INVERNADERO

Vapor de agua

Emisión de calor al mar

Son las centrales más baratas de construir.

Alta contaminación: efecto invernadero, lluvia ácida, partículas y metales pesados.

Las de gas natural combinado son más eficientes y menos contaminantes.

Son no renovables.

Contaminación térmicaBajo rendimiento.

VENTAJAS E INCONVENIENTES

Se basa en el uso de reacciones entre núcleos de radioisótopos.

Los radioisótopos son núcleos inestables de un elemento químico con igual nº de protones pero diferente de neutrones.

Si se liberan las partículas del núcleo atómico se libera energía.

ENERGÍA NUCLEAR

Los procesos nucleares diseñados para liberar energía son dos:FISIÓN NUCLEAR.FUSIÓN NUCLEAR.

Fusión nuclear: Se bombardea un núcleo pesado con un neutrón. Esto produce dos núcleos más pequeñoS y se libera una

gran cantidad de energía. Este choque produce radiaciones y neutrones. Los neutrones liberados pueden provocar la fisión de

otros núcleos y dar lugar a una reacción en cadena (bomba atómica).

En las centrales nucleares esta reacción se controla (recipiente: reactor, baja concentración uranio, barras de boro y cadmio)

ENERGÍA NUCLEAR

Unidad 8. Las necesidades minerales y energéticas

2. Fuentes de energía convencionales / 2.2. Energía nuclear

Reacción de fisión nuclear

Unidad 8. Las necesidades minerales y energéticas

2. Fuentes de energía convencionales / 2.2. Energía nuclear

Reacción de fusión nuclear

•Se basa en unir dos núcleos ligeros para formar uno más pesado, liberándose gran cantidad de energía.•Para lograr que los núcleos iniciales se unan es necesario energía térmica (reacción en las estrellas) o utilizando un acelerador de partículas..•Esta reacción está en investigación

CENTRALES NUCLEARES

El combustible que se utiliza es el uranio que se obtiene de la peshblenda.De ella se obtiene un uranio concentrado

( torta amarilla)Se enriquece en U 235 por centrifugación.Se empaqueta en pastillas y se carga en tubos

con una aleación de hierro, cromo y níquel.

Los tubos se montan en estructuras y se encierran en el reactor.

Barras de combustible

Residuos radiactivos.Al cabo de tres o cuatro año el uranio la

concentración de uranio es baja.Pero el combustible sigue siendo radiactivo.

Los de baja y media actividad se inmovilizan en depósitos de hormigón.

Los de alta actividad:Ciclo abierto: piscinas en la misma central. Se

encapsulan en bidones ( almacenes temporales o definitivos.

Ciclo cerrado. Se reelabora el combustible.

El único cementerio nuclear español, acondicionado para materiales de baja y media actividad (con una vida máxima de 300 años) esta situado en el término municipal de Hornachuelos,

Todos los días llega un camión procedente de alguno de los nueve reactores nucleares españoles (producen el 33% de la electricidad de este país).

Y cada semana arriban dos camionetas cargadas con material contaminado de unos 600 hospitales y centros de investigación.

La estructura geológica y la historia sísmica de la sierra de Hornachuelos no son tan idóneas como afirman las autoridades.

Las actuales instalaciones de El Cabril reemplazaron hace siete años a unos pabellones donde se apilaban los bidones radiactivos. Con anterioridad, se amontonaban en la vieja mina de uranio. Ahora, Enresa los ficha minuciosamente y los guarda luego en unos cubos de hormigón.

Animación nuclear.

Genera gran cantidad de energía eléctrica, barata (a excepción de los gastos de construcción).

Produce menos contaminantes que las centrales de combustibles fósiles.

Disminuye la dependencia del exterior.La fusión nuclear (cuando sea operativa) es

renovable, no genera residuos.

VENTAJAS DE LA ENERGÍA NUCLEAR

Las reservas de uranio son limitadas.Contaminación térmica.Alta tecnología.Algunos países la utilizan para proveerse de

armas nucleares.Corta vida media.Potencial contaminación radiactivas:

Accidentes.MinaTransporteAlmacenaje de residuos.

IINCONVENIENTES DE LA ENEGÍA NUCLEAR.

Las reservas de uranio son limitadas.Se produce contaminación térmica.Se requieren tecnología nuclear.Algunos países la utilizan para proveerse de armas

atómicas.Las centrales nucleares tienen una vida media

limitada.Pueden provocar contaminación radiactiva:

Accidentes.Residuos.La contaminación se produce: en las mina de uranio,

transporte de productos, accidentes y almacén.

INCONVENIENTES DE LA ENERGÍA NUCLEAR.

El día 26 de Abril de 1986 en Chernobyl

(Ucrania) se dio el accidente nuclear más

importante y grave de la historia, siendo el

único que ha alcanzado la categoía de nivel

7 ( el más alto) en la escala INES.

Aquel día, durante una prueba en la que se simulaba un corte de suministro eléctrico, un aumento súbito de potencia en el reactor 4 de la Central Nuclear de Chernóbil, produjo el sobrecalentamiento del núcleo del reactor nuclear, lo que terminó provocando la explosión del hidrógeno acumulado en su interior.

(Aproximadamente del 70 al 80 por ciento del polvo radioactivo cayó en el sur de la república vecina de Bielorusia. Cientos de aldeas fueron evacuadas, más de 400.000 personas fueron obligadas a irse a vivir a otras zonas.

ENERGÍA HHIDRAÚLICA.•Es la energía que aprovecha la energía potencial del

agua para producir electricidad.

•Es una energía limpia y renovable.

•La energía hidraúlica se aprovecha con la construcción

de centrales hidroelécticas:• Convencionales• De bombeo.• Minicentrales eléctrica.

Todas se basan en el mismo esquema:

•Se construye un embalse mediante una presa, que permite la

acumulación de agua.

1.Presa de tierra 2.Presa de

hormigón

Todas se basan en el mismo esquema:

•Se construye un embalse mediante una presa, que permite la

acumulación de agua.

•Unos aliviaderos, que son salidas de agua para liberarla sin que

pase por la sala de máquinas, para evitar el riesgo de avenidas o

permitir el riego.

Todas se basan en el mismo esquema:

•Se construye un embalse mediante una presa, que permite la

acumulación de agua.

•Unos aliviaderos, que son salidas de agua para liberarla sin que

pase por la sala de máquinas, para evitar el riesgo de avenidas o

permitir el riego.

•Una tubería forzada , que enlaza el embalse con la sala de

máquinas

La sala de máquinas donde se encuentran

• Turbinas.

• Genereador.

• Transformador.

INFOGRAFÍA EROSKI

VENTAJAS•Es una energía renovable, autóctona y limpia (no genera ni contaminantes ni residuos).•Tiene alto rendimiento y bajo coste de producción.•Las centrales de bombeo constituye un almacén de energía.•Los embalses permiten regular cauces (evitan avenidas y asegura el caudal mínimo).• Permite el abastecimiento de poblaciones, regadíos…•Al decantar los sedimentos favorece la potabilización.•En el caso de las minihidráulicas, el impacto en el paisaje y los ecosistemas es menor.•Las minihidráulicas se consideran renovables puesto que no generan impactos.•Las minihidrahúlicas están cercanas a los centros de consumo por lo que se pierde menos energía en el transporte.

INCONVENIENTES.•Los embalses anegan grandes extensiones de terreno.•Suelen estar alejados de centros de consumo, se instalan amplias redes de distribución.•Transforma el sistema fluvial en lacustre (afecta a los peces). Destruyen los bosque ribera.•Provoca la acumulación de vertidos aguas arriba: eutrofización.•Impide el transporte de sedimentos y nutrientes aguas abajo: retroceso de deltas.•Las presas terminan colmatándose.•Difucultan la recarga de acuiferos•Cambios en el microclima.•Riesgo por la rotura del dique de contención.

ENERGÍAS ALTERNATIVASSe denominan energías alternativas aquellas que pueden

sustituir a las convencionales.Son renovables y limpiasBajo impacto ambiental.ENERGÍAS PROCEDENTES DEL SOL

117

Tipos de Energía alternativas

SOLAR

BIOMASA

GEOTÉRMICA

EÓLICA

Energía Solar

118

Reacción termonuclear; 4 gr de hidrógeno 3,97 gr de helio + Energía E= m . c , ondas electromagnéticas (fotones), 8 min los 150 millones de Km

2

No se recibe toda la energía.Época del añoLa hora del díaEstado de la atmosferaNubes

26

2

La energía solar que llega a la tierra en menos de dos semanas, es equivalente a la reserva conocida de todos los combustibles fósiles.

23

Es la energía generada por el sol en las reacciones de fusión en las que el hidrógeno se trasforma en Helio.

VÍDEO SOLAR

120

Dos formas:Conversión Térmica:

Convierte la radiación solar en calor para calentamiento de agua y secado de granos

Conversión Fotovoltáica:

Generación directa de electricidad a partir de la luz del Sol

ENERGÍA SOLAR

Es la conversión de la energía solar a temperaturas menores de 90º.

Es la forma más utilizada para la producción de agua caliente en piscinas, residencias, viviendas…

Es la fuente de energía más barata: La tecnología es sencilla y la inversión reducida.

El funcionamiento consiste en utilizar el calentamiento de una superficie sobre la que incide el sol y transferir el calor a un líquido.

CONVERSIÓN TÉRMICA DE BAJAS TEMPERATURAS ( MENOS DE 90º)

La captación de energía se hace a través de unos paneles planos que constan de:•Una placa de color oscuro que absorbe la radiación.•Un circuito de tubos de plástico que conduce el agua.•Una placa transparente de cristal .

Energía SolarConversión térmica

de baja temperatura,

1Colectores planos

124

Rayos de Sol

El efecto invernadero se produce por que el vidrio es transparente a la radiación de onda corta del sol y opaco a la radiación de onda larga que emiten los cuerpos que están calientes.

Energía SolarConversión

térmica, de baja

temperatura, 6Instalación de baja temperatura

IES Barañáin. Dpto de Tecnología. Fco Villafranca Gracia. Copyright 2009-10 125

Con estas instalaciones se genera calor a baja temperatura, inferior a 100ºC. Se utilizan para la obtención de agua caliente sanitaria (duchas, cocina, etc.), calefacción y/o climatización de piscinas.

2,1 m. 200 litros5 personas. Obligatorio , enero 2006

Energía SolarConversión térmica

de media

temperatura, 7Instalación de colectores planos

IES Barañáin. Dpto de Tecnología. Fco Villafranca Gracia. Copyright 2009-10 126

Energía SolarConversión térmica

de media

temperatura, 8Instalación de colectores planos

IES Barañáin. Dpto de Tecnología. Fco Villafranca Gracia. Copyright 2009-10 127

Bomba

Agua fría

Agua caliente

CONVERSIÓN TÉRMICA DE BAJAS TEMPERATURAS ( MENOS DE 90º)

INFOGRAFÍA

Energía SolarInstalación de media temperatura

130

Espejos

Necesitan un control electrónico, para el seguimiento del Sol

Utilizan espejos, lupas para concentrar en una superficie menor que las de los paneles planos., Se alcanza así más temperatura.•no tienen agua sino aceite, que tienen un punto de ebullición mayor.

Energía SolarConversión térmica

de media

temperatura, 10Instalación de media temperatura

Colectores de concentración

132

Energía Solar

Instalación de media temperaturaColectores de concentración

133

Consiste en la captación y concentración de energía por medio de espejos con orientación directa al sol.

Los espejos trasmiten la radiación a un receptor que absorbe y trasmite el calor a un fluido.La energía térmica se utiliza para generar vapor, que mueve una turbina, que trasmite el movimiento a un generador y fabrica electricidad.

Centrales solares

´CONVERSIÓN FOTOVOLTAICA

Consiste en la transformación de la energía solar en energía eléctrica, gracias al efecto fotovoltaico y se evitan así las turbinas y los generadores.

CONVERSIÓN FOTOVOLTAICA

Se usan para ello las CÉLULAS FOTOELÉCTRICAS:Formadas por dos láminas de material semiconductor: SILICIO:

•La luz excita sus electrones.•El flujo de los electrones genera electricidad.•La electricidad generada se almacena en acumuladores.

Energía SolarAprovechamiento

pasivo, 15Conversión fotovoltaica

Célula fotovoltaica

139

En la unión se crea un campo eléctrico, que hace que los e sean expulsados fuera del cristal cuando un fotón choca contra ellos, dicho e se recombinará con huecos del Si tipo P, estableciéndose una corriente eléctrica.

Produce electricidad sin contaminar ni emite ruido.

Pero es irregular, costosa y de bajo rendimiento.

CONVERSIÓN FOTOVOLTAICA

INFOGRAFÍA

ENERGÍA SOLAR. VENTAJAS•Es una energía renovable, limpia e inagotable.•A escala pequeña, su impacto visual es nulo,•Es un complemento a otras formas de energía.•Permite independencia del exterior.

ENERGÍA SOLAR. INCONVENIENTES•La producción de electricidad es costosa.•Las grandes instalaciones provocan impacto visual.•Es intermitente •Poca eficacia de los sistemas de almacenamiento.

•¿MEJOR LA FOTOVOLTAICA?•Es directa .•Es útil en los lugares donde no existe red de distribución electrica.•Las térmicas solares pueden provocar daños a las aves.

•EL INCONVENIENTE: CARA.

ENERGÍA EÓLICAEs la energía producida por el viento. Procede en último término del sol.Es una energía variable e intermitente. Actualmente se basa en transformar la energía cinética en electrica mediante aerogeneradores.

AEROGENERADORES•Sistema de captación o rotor.•Soporte•Sistema de orientación.•Sistema de trasmisión y almacenamiento.Infografía

ene

ENERGÍA EÓLICA: VENTAJAS.•Es una energía renovable, limpia e inagotable.•Las zonas más eólicas son poco pobladas. Los parques eólicos pueden utilizarse para ganadería y agricultura.•Alta eficacia energética.•Redución del consumo de las no renovables.•Disminuye la dependencia del exterior.

ENERGÍA EÓLICA: VENTAJAS.•No puede ser utilizada como fuente de energía única.•Impacto visual de los parques eólicos (se introducen elementos verticales en un paisaje horizontal).•Contaminación acústica.•Daño a las aves.•Coste de producción elevado.

ENERGÍA DE LA BIOMASAEs la energía que se encuentra dentro de los seres vivos en forma de energía química.

Esta energía se obtiene mediante la fotosíntesis en las plantas.

Proviene en último término del sol

•Residuos agrícolas y ganaderos ( rastrojos,

estiércol)

•Residuos forestales: corteza, ramas, residuos

de serrería.

•Residuos de industrias agroalimentarias

( alpechín, orujo, melaza..)

•Residuos urbanos orgánicos ( basuras

domésticas, lodos de EDAR)

cultivos

Los cultivos energéticos son los que se realizan para obtener energía.Se caracterizan :

• Su alta producción • Y poca necesidad de cuidados.

USOS DE LA BIOMASA

• Producir calor (calienta agua que puede

producir electricidad).

•Gas pobre ( electricidad y motores).

•Carbón vegetal ( siderurgia).

•Metanol y etanol (combustible).

•Obtención de biogás (metano): Calefacción,

agua caliente y motores.

•Biodiesel.

BIODIÉSEL

Es un combustible líquido obtenido a partir de algunos líquidos (aceites vegetales usados o de cultivos vegetales y grasas animales).Es similar al gasóleo.Puede usarse en motores diésel.

VENTAJAS BIODIESEL

INCONVENIENTES BIODIESEL

•Puede formar cristales a baja temperatura

que obstruyen los conductos del

combustible.

•Puede ablandar y degradar algunos

materiales.

•Su combustión produce NOx, cancerígeno.

•Sus costos de producción pueden ser

elevados ( es rentable si se utiliza aceite

reciclado).

BIOMASA. VENTAJAS.El uso de de residuos para obtener energía

reduce las basuras.

El uso de residuos forestales, permite la

limpieza de los bosques

Produce menor cantidad de CO2, no contribuye

al efecto invernadero.

No produce SO2, evita la lluvia ácida.

Favoerece la independencia con el exterior.

BIOMASA: INCONVENIENTES

•Los RSU producen contaminantes peligrosos: dioxinas (cánceres y malformaciones.

•Puede provocar deforestación.

ENERGÍA DEL MAREs la energía que procede de los movimientos del mar.Procede:

• De la energía del sol• De la atracción de la Luna y el Sol

•APLICACIÓN PRINCIPAL: PRODUCCIÓN ELECTRICIDAD.

ENERGÍA MAREOMOTRIZ.•Aprovecha las mareas

•Se construye un dique en el estuario. Cuando la

marea está alta se llena de agua.

•Se cierran las compuertas.

•Se establece una diferencia de altura.

•Al volver el agua al mar, mueve una turbina

asociada a un generador que produce electricidad.

INFOGRAFÍA.

Energía óndica.

INFOGRAFÍA.

Infografía

ENERGÍA GEOTÉRMICA.

1) ¿Qué es la energía Geotérmica?

Se encuentra en el interior de la tierra en forma de calor a consecuencia de:

La desintegración de elementos radiactivos.

Calor producido por la formación de la tierra

Se manifiesta por: Géiseres, volcanes y

fisuras de gas en la tierra

CENTRALES GEO´TÉRMICAS.Son instalaciones

donde se convierte la eneergía geotérmica en electricidad.

Se produce vapor en un yacimiento térmico que se hace pasar por una turbina que genera electricidad.

YACIMIENTOS HÚMEDOS

YACIMIENTOS SECOS

5) Centrales Geotérmicas en España