Hacia Una Gestion Sostenible

TEMA 6. ¿HACIA UNA GESTIÓN SOSTENIBLE DEL PLANETA?

EL PROBLEMA DE LA ENERGÍA

Clara Andrés Arias

ÍNDICE

• Evolución de las fuentes de energía• Los combustibles fósiles• Las energías alternativas• ¿Cómo se obtiene la electricidad?• El cambio climático• La lluvia ácida• El Protocolo de Kioto y la Cumbre de

Copenhague

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• Explicar el funcionamiento de distintos dispositivos de producción de energía.

• Conocer las ventajas e inconvenientes de las distintas fuentes de energía así como los distintos impactos que producen.

• Reconocer en distintas situaciones los procesos de intercambio o transformaciones de energía que tienen lugar.

• Reconocer los problemas ambientales relacionados el consumo energético.

• Valorar la necesidad de un cambio en nuestros hábitos de consumo diarios para conseguir un desarrollo sostenible.

• Proponer distintas propuestas y medidas para fomentar el ahorro energético.

REQUISITOS MÍNIMOS

EVALUACIÓN

• Trabajo en parejas (50%)• Buscar en periódicos, internet, revistas… una noticia relacionada

con las energías renovables.• Contestar a las siguientes cuestiones:

• ¿De qué fuente de energía habla?• Breve resumen de la noticia (principales aspectos)• ¿Dónde podemos explotar esa fuente de energía?• ¿Cómo obtenemos energía útil a partir de ella?• Ventajas e Inconvenientes• Presencia en España y en Asturias

• Ejercicio final (50%)

ENERGÍA

• Definición de energía: – En física: capacidad para realizar un trabajo. – En tecnología y economía: recurso natural

(incluyendo a su tecnología asociada) para extraerla, transformarla, y luego darle un uso industrial o económico.

ENERGÍA

• Clasificación de las fuentes de energía:– Energía primaria: energía encontrada en la

naturaleza que no ha sido sometida a ningún proceso de conversión o transformación (combustible crudo, sol, viento…)

– Energía secundaria: las energías primarias se transforman mediante procesos de conversión energética en formas de energía más adecuadas (energía eléctrica, gas natural…)

LA ENERGÍA MUEVE EL MUNDO

ENERGÍA

• Clasificación de las fuentes de energía:– Energía renovable: 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.

– Energía no renovable: fuentes de energía agotables.

¿De dónde procede?

ORIGEN DE LAS FUENTES DE ENERGÍA

COMBUSTIBLES FÓSILES

• CARBÓN•¿Cómo se formó?: fosilización de restos vegetal.

FASES DE LA CARBOGÉNESIS:1. FASE BIOQUÍMICA:

descomposición limitada de los restos vegetales. Poco oxígeno y acción bacteriana.

2. FASE GEOQUÍMICA: aumento del contenido en carbono, de las estructuras aromáticas, del poder calorífico y disminución del contenido en volátiles y de oxígeno con el aumento de la T y la P.


• CARBÓN•¿Cómo se formó?: fosilización de restos vegetal• ¿De qué está compuesto?: C, H, O, N, S.• Ventajas: comercio estable, transporte y almacenamiento fácil y seguro, elevado poder calorífico. • Inconvenientes: emisión de gases contaminantes en su combustión, impactos ambientales en su explotación.

• PETRÓLEO


•¿Cómo se formó?: descomposición de organismos vivos microscópicos por la acción de bacterias.

FACTORES PARA SU FORMACIÓN:•Ausencia de aire•Restos de plantas y animales (sobre todo, plancton marino)•Gran presión de las capas de tierra•Altas temperaturas•Acción de bacterias anaerobias.

¡NO FORMA LAGOS SUBTERRÁNEOS!Aparece impregnando a las rocas

• PETRÓLEO


•¿Cómo se formó?: descomposición de organismos vivos microscópicos por la acción de bacterias.• ¿De qué está compuesto?: C, H, O, N, S.• Ventajas: elevado poder calorífico, combustible para vehículos.• Inconvenientes: emisión de gases contaminantes en su combustión, contaminación durante su explotación, problemas por vertidos durante su transporte y almacenamiento.

• GAS NATURAL


•¿Cómo se formó?: gases derivados de la descomposición de organismos vivos microscópicos por la acción de bacterias. Suele aparecen en bolsas sobre el petróleo.

• GAS NATURAL


•¿Cómo se formó?: gases derivados de la descomposición de organismos vivos microscópicos por la acción de bacterias. Suele aparecen en bolsas sobre el petróleo.• ¿De qué está compuesto?: C, H, O, N, S.• Ventajas: elevado poder calorífico, menos contaminante que petróleo y carbón, fácil de transportar.• Inconvenientes: emisión de gases contaminantes en su combustión, contaminación durante su explotación, riesgo de explosión.

• Uso: Combustible y CENTRALES TÉRMICAS: CALDERA DE VAPOR– Carbón– Gas Natural– Petróleo– Biomasa– Biocombustibles


Repaso: ventajas e inconvenientes

Ventajas Inconvenientes

E. No Renovables

•Alto poder calorífico•Fáciles de extraer•Gran disponibilidad•Continuidad•No dependen de las condiciones atmosféricas

•Emisión de gases contaminantes•Agotamiento de los recursos•Tóxicos para la vida

E. Renovables

•No emisiones de gases contaminantes•Inagotables•Evitan la dependencia exterior

•Limites territoriales•Dependencia de la climatología•Tecnologías poco desarrolladas•Impacto visual

FISIÓN: libera energía mediante la división del núcleo de los átomos.

FUSIÓN: liberación de energía cuando dos núcleos se fusionan para formar un nuevo átomo.

VENTAJAS - Proceso conocido- Fácil de controlar.

-4 veces más energía.- No genera residuos radiactivos.

INCONVENIENTES -Generación de residuos radiactivos.- Necesidad de materia prima difícil de obtener.

-Necesidad de confinamiento.

ENERGÍA NUCLEAR

• ENERGÍA NUCLEAR

•¿De dónde procede?: energía almacenada en el núcleo de los átomos que se libera en las reacciones nucleares de fisión y fusión.

ENERGÍA NUCLEAR


•¿De dónde procede?: energía almacenada en el núcleo de los átomos que se libera en las reacciones nucleares de fisión y fusión.• Ventajas: baja emisión de contaminantes a la atmósfera, elevada eficiencia.• Inconvenientes: peligro de escapes, generación de residuos difícilmente eliminables.

ENERGÍA NUCLEAR


• Uso:

ENERGÍAS RENOVABLES

• ENERGÍA EÓLICA•¿De dónde procede?: energía cinética producida por el viento, que se transforma en electricidad a través de los aerogeneradores.• Uso: trabajo mecánico, producción de electricidad


• ENERGÍA EÓLICA•¿De dónde procede?: energía cinética producida por el viento, que se transforma en electricidad a través de los aerogeneradores.• Uso:• Ventajas: no contamina, no se agota, tecnología desarrollada.• Inconvenientes: impacto ambiental, necesidad de que el viento sople fuerte.

• ENERGÍA HIDRÁULICA


•¿De dónde procede?: producida por el agua retenida en embalses o pantanos a gran altura (que posee energía potencial gravitatoria)



•¿De dónde procede?: producida por el agua retenida en embalses o pantanos a gran altura (que posee energía potencial gravitatoria)• Uso: trabajo mecánico, producción de electricidad…



•¿De dónde procede?: producida por el agua retenida en embalses o pantanos a gran altura (que posee energía potencial gravitatoria)• Uso: trabajo mecánico, producción de electricidad…• Ventajas: no contamina, no se agota, tecnología desarrollada, se puede acumular, reversible, autoctona.• Inconvenientes: impacto ambiental, escasez, variabilidad estacional.

• ENERGÍA SOLAR


•¿De dónde procede?: es la que llega a la Tierra en forma de radiación electromagnética procedente del Sol.

• ENERGÍA SOLAR


ENERGÍA SOLAR TÉRMICA: Calentamiento de un fluido (aceite o agua).Pasiva: aprovecha el calor sin necesidad de mecanismos o sistemas

mecánicos (calentamiento de espacios, cocinas solares…)Activa: necesidad de sistemas mecánicos para el aprovechamiento del calor.

De baja temperatura: calentamiento de agua entre 35 y 60ºC. Producción de agua caliente sanitaria mediante colectores planos.

De media temperatura: se alcanzan los 300ºC. Obtención de vapor de agua para diversos usos a partir de colectores cilíndrico-parabólicos.

De alta temperatura: se alcanan los 2000ºC. Obtención de vapor de agua para diversos usos a partir de colectores con discos parabólicos o centrales de torre con heliostatos.

ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA: Producción de electricidad mediante placas de semiconductores que se alteran con la radiación solar.

• ENERGÍA SOLAR


TÉRMICA FOTOVOLTAICA

PASIVA ACTIVA PANELES FOTOVOLTAICOS

BAJA T MEDIA T ALTA T

Colectores planos

Colectores cilíndrico

parabólicos

Colectores de disco

parabólicos

ACSObtención de vapor:

Generación de electricidad

• ENERGÍA SOLAR


•¿De dónde procede?: es la que llega a la Tierra en forma de radiación electromagnética procedente del Sol. •Uso: producción de electricidad y agua caliente

• ENERGÍA SOLAR


•¿De dónde procede?: es la que llega a la Tierra en forma de radiación electromagnética procedente del Sol. •Uso: producción de electricidad y agua caliente.• Ventajas: no contamina, no se agota.• Inconvenientes: impacto ambiental, necesidad de sol, baja eficiencia, hay que concentrarla para obtener energía eléctrica de manera rentable.

• ENERGÍA DE LA BIOMASA Y LOS RSU


•¿De dónde procede?: energía solar convertida en materia orgánica vegetal que se recupera por combustión directa o transformando esa materia en otros combustibles.

PROCEDENCIA Primaria o Vegetal Secundaria o animal

ResidualProducida a partir

de fotosíntesis(Paja, caña de

azúcar, serrín…)

Producida por los seres vivos que se

alimentan de B. Vegetal. (Estiercol,

residuos madereros, RSU…)

Fósil Carbón Petróleo



•¿De dónde procede?: energía solar convertida en materia orgánica vegetal que se recupera por combustión directa o transformando esa materia en otros combustibles. • Uso:

BIOMASA

Uso directo

Uso indirecto

Combustible

Procesos Termoquímicos

Combustión

Gasificación

Pirólisis

CalorElecticidad

Gas pobre y gas de síntesis

Combustibles

Procesos Bioquímicos

Ferm. Alcohólica

Diges. Anaerobia

Etanol

Metano



•¿De dónde procede?: energía solar convertida en materia orgánica vegetal que se recupera por combustión directa o transformando esa materia en otros combustibles. • Uso: directo o indirecto.• Ventajas: se eliminan residuos de la naturaleza.• Inconvenientes: deforestación de bosques, emisión de gases.

• HIDRÓGENO


•¿De dónde procede?: por descomposición química del agua (H2O) en hidrógeno (H) y oxígeno (O2).• Métodos para obtención de hidrógeno:

- ELECTRÓLISIS: descomposición del agua utilizando la electricidad. Combinación con energías renovables.- REFORMADO: reacción de hidrocarburos con calor y vapor de agua (vehículos).- GASIFICACIÓN: Partiendo de hidrocarburos pesados y biomasa se forma hidrógeno y gases para reformado mediante la reacción con vapor de agua y oxígeno.- CICLOS TERMOQUÍMICOS: utilizan el calor barato de alta temperatura procedente de la energía nuclear o solar concentrada.- PRODUCCIÓN BIOLÓGICA: Algas y bacterias producen directamente hidrógeno en determinadas condiciones

• HIDRÓGENO


•¿De dónde procede?: por descomposición química del agua (H2O) en hidrógeno (H) y oxígeno (O2).• Uso:

- Pilas de combustible para obtener energía eléctrica.- Combustión directa - Obtención de vapor y generación de electricidad- Reductor en metalurgia- …

• HIDRÓGENO


•¿De dónde procede?: por descomposición química del agua (H2O) en hidrógeno (H) y oxígeno (O2).• Uso: combustible directo, pilas de combustible…• Ventajas: de su combustión sólo se obtiene vapor de agua, alto poder calorífico• Inconvenientes: tecnología poco desarrollada, riesgos por escapes y explosiones.

• ENERGÍA GEOTÉRMICA


•¿De dónde procede?: energía acumulada en el interior de la Tierra de forma natural.• Uso: calefacción, producción de electricidad.

• ENERGÍA GEOTÉRMICA


•¿De dónde procede?: energía acumulada en el interior de la Tierra de forma natural.• Uso: calefacción, producción de electricidad.• Ventajas: múltiples usos.• Inconvenientes: no renovable, contaminación de ecosistemas, el agua asciende con sales y otras sustancias, disponibilidad geográfica.


• ENERGÍA MAREOMOTRIZ•¿De dónde procede?: energía producida por el movimiento de las mareas y las olas.• Uso: producción de electricidad.


• ENERGÍA MAREOMOTRIZ•¿De dónde procede?: energía producida por el movimiento de las mareas y las olas.• Uso: producción de electricidad.• Ventajas: autorrenovable, no contaminante, bajo coste de la materia prima.• Inconvenientes: localización puntual, dependencia de las mareas, traslado costoso de la energía.

• ENERGÍA MAREMOTÉRMICA


•¿De dónde procede?: energía calorífica acumulada en las aguas superficiales de los océanos por absorción de radiación solar, la cual puede llegar a temperaturas superiores a los 20ºC• Uso: producción de electricidad.

• ENERGÍA MAREMOTÉRMICA


•¿De dónde procede?: energía calorífica acumulada en las aguas superficiales de los océanos por absorción de radiación solar, la cual puede llegar a temperaturas superiores a los 20ºC• Uso: producción de electricidad.• Ventajas: autorrenovable, no contaminante, bajo coste de la materia prima.• Inconvenientes: localización puntual, traslado costoso de la energía.

PRODUCCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA

CONSUMOS ENERGÉTICOS

LOS GASES DE EFECTO INVERNADERO

LOS GASES DE EFECTO INVERNADERO

• ORIGEN NATURAL : vulcanismo, meteorización de las rocas…• ORIGEN ANTROPOGÉNICO: contaminación

EL CAMBIO CLIMÁTICO

• CAUSAS NATURALES– Cantidad de hielo presente en la Tierra: a más hielo más radiación solar

reflejada y por tanto menor temperatura.– Modificaciones en la circulación oceánica– Incremento de partículas en la atmósfera: (vulcanismo) impiden la llegada

de los rayos del Sol a la Tierra, por lo que provocan una disminución de la temperatura.

– Gases de efecto invernadero: CO2, CH4, vapor de agua… evitan que se escape la radiación infrarroja, manteniendo una temperatura apta para la vida en la Tierra.

– Formación de cadenas montañosas: capturan CO2 atmosférico, disminuyendo la temperatura.

– Cambios en la orbita, en el eje de giro… de la Tierra: influyen en la cantidad de radiación solar que llega a la Tierra.

• EFECTOS:– Aumento del nivel del mar– Se derrite el hielo de la Antártida– Los glaciares y la capa de hielo permanente se están derritiendo. – Las temperaturas de la superficie del mar se están elevando. – Lluvias más intensas provocan inundaciones en muchas regiones. – La sequía extrema está aumentando. – Los ecosistemas están cambiando.– Los huracanes han cambiado en frecuencia y fuerza. – Olas de calor más frecuentes. – Las temperaturas más calientes afectan la salud humana. – El agua de mar se está haciendo más ácida.



http://www.youtube.com/watch?v=NirEvUCU8JM http://www.youtube.com/watch?v=Dy-qe4zraFY

http://www.youtube.com/watch?v=NirEvUCU8JM

http://www.youtube.com/watch?v=Dy-qe4zraFY

LA LLUVIA ÁCIDA

LA LLUVIA ÁCIDA

• EFECTOS:• Aumento de la acidez del agua de ríos y lagos.• Afecciones sobre la vida acuática• Aumento de la acidez de los suelos: pérdida de nutrientes y aumento de metales pesados.• Daño directo del agua sobre vegetación y piedra (caliza)• Corrosión de materiales metálicos.

PROTOCOLO DE KIOTO

• Acuerdo internacional cuyo objetivo era reducir en al menos un 5% las emisiones de seis gases causantes del calentamiento global entre 2008 y 2012, en comparación con las emisiones de 1990:

• dióxido de carbono (CO2)• gas metano (CH4)• óxido nitroso (N2O)• tres gases industriales fluorados

• Resultados:

PROTOCOLO DE KIOTO

CUMBRE DE COPENHAGUE

• Objetivo: “conclusión de un acuerdo jurídicamente vinculante sobre el clima, válido en todo el mundo, que se aplica a partir de 2012".• Objetivo final (a largo plazo): reducción mundial de las emisiones de CO2 en al menos un 50% en 2050 respecto a 1990. • Países industrializados: reducir sus emisiones de

gases de efecto invernadero entre un 25% y un 40% en el año 2020 y entre el 80% y el 95% para 2050.

• Resultados:

HACIA UN DESARROLLO SOSTENIBLE DEL PLANETA

DESARROLLO SOSTENIBLE: desarrollo económico y social respetuoso con el medio ambiente.

Justificación: • recursos naturales limitados

(nutrientes en el suelo, agua potable, minerales, etc.), susceptibles de agotarse.

• creciente actividad económica sin más criterio que el económico.

escala local y planetaria: graves problemas medioambientales que pueden llegar a ser irreversibles.

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Desarrollo_sostenible.svg


¿QUÉ PODEMOS HACER NOSOTROS?

Condiciones para el desarrollo sostenible

Los límites de los recursos naturales sugieren tres reglas básicas en relación con los ritmos de desarrollo sostenibles.1. Ningún recurso renovable deberá utilizarse a un ritmo superior al de su

generación. 2. Ningún contaminante deberá producirse a un ritmo superior al que pueda

ser reciclado, neutralizado o absorbido por el medio ambiente. 3. Ningún recurso no renovable deberá aprovecharse a mayor velocidad de la

necesaria para sustituirlo por un recurso renovable utilizado de manera sostenible.


Baja•Reduce la potencia de la calefacción. •Programa el termostato•Reemplaza tus ventanas por unas de doble acristalamiento. •No dejes escapar el calor de tu hogar. •No pongas en el frigorífico alimentos calientes o templados. •Descongela la comida sacándola del congelador la noche anterior. •No utilices el prelavado de la lavadora.•Apaga la cocina o el horno unos minutos antes•Corta las verduras en trozos pequeños para reducir el tiempo de cocción. •Plancha la ropa de una vez, y no una prenda ahora y otra más tarde. •Cámbiate a lámparas LED.Cambia la vieja pantalla del ordenador por una pantalla LCD energéticamente más eficiente.


Apaga•Apaga las luces cuando no las necesites. •Utiliza bombillas de bajo consumo. •No dejes los aparatos eléctricos en modo stand-by (espera). •Desenchufa el cargador del móvil cuando no lo utilices. •Mantén el frio con un ventilador. •Utiliza energía verde. •Utiliza la lavadora o el lavaplatos solamente cuando estén llenos. •Tapa la cazuela mientras cocines. •Dúchate en lugar de bañarte. •Cierra bien el grifo. •¡Deja que la luz del Sol entre en casa!Conecta toda la electrónica del salón a una única base con varias tomas que puedas desconectar.


Recicla•Lleva los envases de vidrio usados al contenedor y separa el papel y el cartón, el plástico y las latas del resto de la basura. •Reutiliza tus bolsas de la compra. •Escoge productos que vengan con poco envase•Compra de forma inteligente•¡Compra un árbol de Navidad "reciclable"!¡Di no a las toallas de papel!¡Di no a las bolsas de plástico y de papel!¡No tires basura! No tires basura a la calle, a la naturaleza y, sobre todo, a las alcantarillas. •Dona tu ropa vieja a organizaciones benéficas o programas de recogida.!Elimina la basura correctamente!¡Imprime menos!¡Reutiliza el papel!

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