tEMA 13 CTM Recursos energeticos
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RECURSOS ENERGÉTICOS
Energía
• ¿Qué es?
• Capacidad de producir trabajo
• ¿De dónde proviene?
• 99% E directa o indirectamente del Sol.
• Formas de E
• E potencial, mecánica, calorífica, electromagnética….
Tipos de energías
• E convencionales (+ utilizadas)
• E alternativas, renovables
E convencionales
• Combustibles fósiles:– Carbón– Petróleo– Gas natural
• E nuclear
• E hidroeléctrica
E alternativas o renovables
• E procedentes del sol:– E solar térmica– E solar fotovoltaica– E solar termoeléctrica– E biomasa
• Biomasa energética• Biogás• Biocombustibles
– E eólica
E indep. De la E solar
• E del mar:– E maremotriz– E corrientes– Maremotérmica– E olas o undimotriz– Potencia osmótica
• E geotérmica
• Hidrógeno como combustible
• Fusión nuclear
• Todas las previsiones indican que, en un futuro próximo, la energía primaria más utilizada seguirá siendo la procedente de combustibles fósiles, es decir, carbón, petróleo, gas y sus derivados.
• Algunas previsiones apuntan que en 2020 el 90% de la producción mundial se basará en estos compuestos, por lo que será difícil, si no se cambia la actual situación, disminuir las emisiones de dióxido de carbono a la atmósfera.
Uso de la E
• E de mayor calidad = la más concentrada. Ej: petróleo, carbón
• E de baja calidad= la más dispersa. Ej.calor de los mares.
Rentabilidad económica
• Accesibilidad
• Facilidad explotación
• Facilidad transporte
• Dependerá del precio. Usaremos la más barata
Sistemas energéticos
• Conjunto procesos realizados sobre la E desde sus fuentes originarias hasta sus usos finales.
• Captura o extracción• Transformación• Transporte• Consumo• Convertidores.De un tipo a otro de E. Hay
pérdidas
Rendimiento energético
• Relación entre:– E suministrada– E obtenemos– Salidas/entradas
• Será menor del 100%
Coste energético
• Precio pagamos por utilizar la E secundaria: recibo de la luz, coste gasolina en la gasolinera
• Hay otros costes ocultos:– De construcción– Mantenimiento– Desmantelamiento– Impactos ambientales (mareas negras)
Central térmica de carbón
Uso carbón Europa• Aunque no presenta problemas de abastecimiento en la
Unión Europea, su futuro económico está muy comprometido.
• En primer lugar, se deben resolver los problemas medioambientales que acarrea el uso del carbón, en especial las emisiones de dióxido de carbono causantes del efecto invernadero.
• Por otro lado, el gas está desplazando al carbón como materia prima en las centrales térmicas, paralelamente al desarrollo de las redes gasistas.
• En cuanto a reservas, más de la mitad se encuentran en Alemania.
Uso carbón España
• Las diferentes áreas de producción de carbón se encuentran distribuidas en Asturias (hulla y antracita), Castilla y León (hulla y antracita), Andalucía - Castilla la Mancha (hulla y antracita), Aragón - Cataluña (lignito negro) y Galicia (lignito pardo).
Carbón:Ventajas? Inconvenientes?
• Ventajas:
• Alto poder calorífico
• Uno de los más abundantes
• Inconvenientes:
• Genera mucho CO2; óxidos azufre, lluvia ácida
• Impacto paisajístico, contaminación aguas, suelos
Petróleo
Petróleo
• La fuente primaria de energía más utilizada en todo el mundo.
• Las reservas probables de petróleo podrían tener todavía 100 años de vida.
• Europa produce aproximadamente el 10% del volumen mundial de petróleo, insuficiente para cubrir su mercado.
En España
• El petróleo y sus derivados constituyen la mayor parte de la energía consumida en España (en 2010, un 47,3% de la energía primaria provino del petróleo).
• La práctica totalidad del crudo que se trata en las refinerías españolas tiene que ser importado.
• En nuestro país solo existen cuatro yacimientos de petróleo, que aportan una parte mínima del consumo nacional. Son los de Ayoluengo, Boquerón, Casablanca y Rodaballo (frente a la costa de Tarragona)
• Los países que en 2010 suministraron más del 10% del total son Rusia, México, Irán, Libia, Arabia Saudita y Nigeria.
Petróleo:Ventajas? Inconvenientes?
• Ventajas:
• Muchos usos distintos
• Emite menos CO2 que el carbón
• Inconvenientes:
• Emite CO2.
• Riesgo acccidentes petrolíferos, mareas negras
• Cómo se realiza una prospección petrolífera sísmica. Esquema
• http://elpais.com/elpais/2014/02/14/media/1392417156_983345.html
Reservas gas en 2003
Uso gas natural Europa
• Las importaciones de gas de la Unión proceden, en su mayor parte, de la antigua Unión Soviética (que almacena la tercera parte de las reservas mundiales), Noruega y Argelia.
En España gas natural
• El gas natural constituyó en 2010 el 24,5% de la energía primaria en España.
• En 1985 esta cifra era únicamente de un 2%, lo que da una idea del crecimiento que ha tenido en España esta fuente de energía y su importancia, no sólo desde el punto de vista medioambiental, sino también como factor de competitividad de las empresas españolas.
Gas natural: ventajas e incovenientes
• Ventajas:
• Extracción sencilla
• Explotación muy económica
• Produce 65% menos CO2 que carbón y petróleo
• No emite Nox ni SO2
• Es más eficiente en las centrales térmicas
• Inconvenientes:
• Tb emite CO2 , no renovable
• Inconvenientes
Energía nuclear
• En España se encuentran en funcionamiento 6 centrales nucleares, todas ellas en la península.
• La producción de energía eléctrica nuclear en España durante 2013 fue de 56.378 GWh., lo que representó el 21 % del total de la producción del sistema eléctrico nacional.
• El uranio es la materia prima• El conjunto de operaciones van desde la
extracción del mineral de uranio en la mina hasta su carga como
• Abarca los siguientes procesos:• Minería y fabricación de concentrados de
uranio.• Conversión a hexafluoruro de uranio.• Enriquecimiento en el isótopo U235 hasta
una concentración del 4-5%.• Fabricación de elementos combustibles.
Extracción del combustible nuclear
Transformación de un núcleo de
uranio radiactivo
Central nuclear
Central nuclear
E nuclear
• Ventajas:• No emite CO2 ni azufre• Inconvenientes:• Peligrosa• Enormes costes producción y mantenimiento• Fallos reactores, accidentes• Residuos radiactivos• Cierre muy costoso
Central hidroeléctrica
Central hidroeléctrica
E hidroeléctrica
• Ventajas:• Bajo coste• Mínimo mantenimiento• No contamina• Minicentrales más baratas y económicas• Inconvenientes:• Disminución diversidad biológica• Dificultad emigración peces• Disminuye caudal ríos• Riesgo rotura presas
E renovables o alternativas
• E Solar:– Térmica– Fotovoltaica– Termoeléctrica
Arquitectura solar pasiva
• El edificio pueda absorber o disipar la energía solar para refrescar o calentar su interior según el clima donde esté ubicado.
Centrales térmicas solares
• animación funcionamiento
Colectores de energía solar térmica: discos parabólicos
E solar termoeléctrica
Espejo cilindroparabólico
• Vídeo explicativo
Espejos planos
Hornos solareshttp://tecnoblogsanmartin.wordpress.com/2011/02/08/horno-solar-de-odeillo-francia/
Centrales solares fotovoltaicas
• Animación explicativa
La energía de la biomasa
• Uso materia orgánica como combustible:– Residuos forestales– Desechos agrícolas– Basura
• Uso:– Quema directa– Transformada en biogás, biocombustibles
• Campaña IDAE (instituto para la diversificación y ahorro de la energía) biomasa
• http://www.idae.es/index.php/id.658/relcategoria.1371/mod.pags/mem.detalle
E eólica
Energía del mar
• Maremotriz (bajamar-pleamar diferencia 5m)
• E corrientes, similar a aerogeneradores• Maremotérmica, diferencias Tª superficie y
aguas profundas mínimo de 20ºC• E olas o undimotriz• Potencia osmótica o E azul, diferencia
concentración sal entre agua mar y agua río
Energía mareomotriz
E corrientes
Energía geotérmica
Hidrógeno
• Información
Pilas o Celdas de combustible
Fusión nuclear
Confinamiento magnético:sistema tokamak
Uso eficiente E
• Crisis petróleo 1973
• Ahorro
• Cogeneración de E
• Aumentar eficiencia sistema eléctrico
• Valoración coste real E consumimos
• Valoración costes ocultos E
Bombillas bajo consumo
Extracción oro
Recursos minerales
• Info
Mina Riotinto
Aluminio Bauxita