Capítulo 2 - Ministerio de Energía y Minas · convectivo del fluido que calienta toda el agua...

MINISTERIO DE ENERGÍA Y MINAS1717

2.1 Definición de la energía

La palabra energía proviene del griego en (dentro) y ergon (acción, trabajo), que significa capacidad de trabajo.

En los diferentes campos de estudio, a la energía se le ha dado diferentes conceptos, pero significan lo mismo. Por ejemplo, en ingeniería se define a la energía como "la fuerza que nos permite realizar una actividad"; mientras que en física se dice que la energía es "la capacidad de desarrollar un trabajo"; asimismo, en los diccionarios se define como la "capacidad para obrar o producir un efecto".

En la práctica, más que los conceptos, lo que interesa es saber qué beneficios proporciona la energía, y sobre ello hay varios ejemplos, tales como: calor para cocinar los alimentos o para calentar el agua; electricidad para iluminación; refrigeración y aire acondicionado para nuestros hogares; transporte y entretenimiento, entre otros.

En la naturaleza, la energía se manifiesta de diferentes formas: calor, electricidad, movimiento, radiación, luz, sonido. A continuación se describen brevemente cada una de ellas.

La energía térmica: Es la energía que se desprende en forma de calor. Puede extraerse de la naturaleza mediante reacciones nucleares, reacciones de combustión de combustibles, aprovechamiento de la energía geotérmica o solar, entre otras.

Toda materia se compone de moléculas, las que están en constante movimiento. Cuanto más caliente está un material, más rápido se desplazan las moléculas y mayor es su temperatura.

El calor se define como la energía cinética total de todos los átomos o moléculas de una sustancia. La temperatura es una medida de la energía cinética promedio de los átomos y moléculas individuales de una sustancia. Cuando se agrega calor a una sustancia, sus átomos o moléculas se mueven más rápido y su temperatura se eleva, o viceversa.

Cuando dos cuerpos que tienen distintas temperaturas se ponen en contacto entre sí, se produce una transferencia de calor desde el cuerpo de mayor temperatura al de menor temperatura.

Conceptos básicos sobre la energía

Capítulo 2


El calor se transmite de tres maneras:

i) Por conducción, cuando la energía pasa directamente de un objeto sólido caliente a otro más frío que está en contacto.

ii) Por convección, cuando la transferencia de energía es a través del movimiento de gases o líquidos desde un punto de mayor temperatura hacia otro punto más frío.

iii) Por radiación, cuando la transmisión de calor es por ondas electromagnéticas, como ocurre con la luz y el calor del Sol que llegan a la Tierra, o el transmitido por el fuego a cierta distancia.

Fig. 2.1 Esquema de los mecanismos de transferencia de calor.

A continuación se explican las formas de transmisión del calor:

Conducción: Ocurre cuando la energía pasa directamente de un objeto a otro, y es más común en los sólidos. Ejemplo: cuando se calienta un extremo de una barra delgada de metal con la llama de una vela, el calor se transmite a lo largo de la barra y pronto toda ella se calienta. Los metales en general son excelentes conductores del calor; en cambio, la madera y el plástico no son buenos conductores, por eso son llamados aislantes.

Convección: Es la transferencia de energía a través del movimiento de un fluido (gases o líquidos) desde un punto de mayor temperatura hacia otro de menor temperatura. Ejemplo: cuando se coloca una olla de agua en el fuego, el contenido del fondo se calienta ligeramente y su densidad disminuye lo que hace ascender a esta porción caliente hacia la superficie; mientras que el contenido más frío y denso desciende al fondo, generándose un movimiento convectivo del fluido que calienta toda el agua contenida en la olla.

Radiación: Consiste en la transmisión de calor por ondas electromagnéticas, como ocurre con la luz y el calor del Sol que llegan a la Tierra, energías que no pueden llegar por conducción o convección, por haber un espacio vacío entre ambos astros. Los rayos solares viajan hacia la Tierra en línea directa, lo que se conoce como radiación, y cuando llegan, gran parte de esa energía es absorbida y otra reflejada: las superficies obscuras absorben más radiación y las más claras –como los lagos y océanos– la reflejan en buena parte.

convección

conducción

radiación


El calor se utiliza para muchos fines: planchar la ropa, calentar las viviendas y los alimentos, también para generar vapor, y con este, electricidad en las centrales térmicas, en procesos industriales diversos, en la fundición de los metales, etc.

La energía eléctrica: Se sabe que la materia está compuesta por átomos. El núcleo del átomo está integrado por protones (carga positiva) y neutrones (sin carga). Alrededor del núcleo y en órbitas giran los electrones que tienen carga negativa. Algunos materiales como los metales están compuestos por átomos que pierden fácilmente sus electrones, y estos pueden pasar de un átomo a otro.

En términos simples, la electricidad es el conjunto de electrones que se mueven entre los átomos de un material, creando así una corriente de electricidad. El ejemplo más claro son los cables de electricidad, a través de los cuales van pasando los electrones, casi a la velocidad de la luz.

La fuerza eléctrica que "empuja" a los electrones es medida en voltios (en honor al italiano Alejandro Volta, inventor de la pila eléctrica) y la cantidad de corriente eléctrica se mide en amperios.

La energía química: Es la energía almacenada dentro de ciertas sustancias químicas y materiales. Los combustibles, como la madera, el carbón y el petróleo, son ejemplos de materiales que almacenan energía en forma química y que es liberada en las reacciones de combustión.

Las pilas y baterías contienen sustancias (níquel, cadmio, plomo, etc.) que contienen energía química (energía potencial de los enlaces químicos). Cuando las sustancias químicas que están en su interior reaccionan unos con otros, se produce una corriente eléctrica, la cual se agota en la medida que se completan las reacciones internas.

La energía mecánica: Hay dos tipos de energía mecánica: la cinética y la potencial. La suma de ambas siempre se mantiene constante y es igual a la energía mecánica (salvo en sistemas en los que actúen fuerzas no conservativas).

La energía cinética: Es la energía que tiene un cuerpo en movimiento. Cuanto más rápido se mueve, más energía cinética posee. La cantidad de energía cinética que tiene un cuerpo, depende de la masa que está en movimiento y de la velocidad a la que se desplaza esa masa. Son ejemplos la energía de los vientos (energía eólica), la corriente de agua en descenso (energía hidráulica).

La energía potencial: Es la energía almacenada en una posición elevada y que tiene capacidad de realizar trabajo. Por ejemplo, el agua que está en una presa tiene energía potencial a causa de su posición, la cual al caer por un ducto hace trabajo en un punto más bajo accionando una turbina para generar electricidad.

La energía electromagnética: Es una combinación de campos eléctricos y magnéticos oscilantes que se propagan en el espacio transportando energía de un lugar a otro. El campo eléctrico es un campo de fuerza creado por la atracción y repulsión de cargas eléctricas, y es producido por la tensión o voltaje; mientras que el campo magnético es un campo de fuerza producido por el flujo de cargas eléctricas (corriente). En ambos casos los campos de fuerza se debilitan con la distancia a la fuente que los provoca.


La energía luminosa o lumínica: Se manifiesta y es transportada por ondas luminosas. No debe confundirse con la energía radiante. Es una forma de energía electromagnética, y se puede trans-formar en energía eléctrica mediante el efecto fotoeléctrico que se aprovecha en las celdas o paneles solares fotovoltaicos.

La energía sonora o acústica: Es la energía transmitida o transportada por las ondas sonoras que atraviesan un medio (aire, agua, cuerpo sólido). Proviene de un foco sonoro que vibra y se propaga a las partículas del medio que atraviesa en forma de ondas.

2.2 Unidades de la energía

En 1982, en el Perú se promulgó la Ley 23560 que estableció el Sistema Legal de Unidades de Medida del Perú (SLUMP), y está constituido por:

1. Las unidades del Sistema Internacional de unidades (SI), compuesta por unidades de base, suplementarias y derivadas.

2. Múltiplos y submúltiplos decimales de las unidades SI.

3. Unidades de medida que no pertenecen al SI, pero que pueden utilizarse conjuntamen-te con dicho sistema.

En el SLUMP la unidad derivada del SI utilizada para medir energía, trabajo y cantidad de calor es el joule (cuyo símbolo es J). Un joule es el trabajo producido por una fuerza equivalente a un newton (N) que se desplaza un metro (m) en la misma dirección del punto donde se aplica la fuerza.

En la siguiente tabla se incluyen algunas unidades base y derivadas del SI usadas en el campo ener-gético:

Tabla 2.1

Magnitud física Nombre Símbolo

Unidades de base:

• Longitud metro m

• Masa kilogramo kg

• Tiempo segundo s

• Intensidad de corriente eléctrica ampere A

• Temperatura termodinámica kelvin K

Unidades derivadas:

• Energía, trabajo, cantidad de calor joule J

• Potencia watt W

• Tensión eléctrica volt V

• Temperatura grado Celsius OC


Tabla 2.2

En el Perú, comúnmente se utilizan los nombres amperio, vatio y voltio cuando se habla de ampere, watt y volt.

También hay unidades fuera del SI que pueden utilizarse conjuntamente con dicho sistema, como las que se indican en la siguiente tabla:

Por otro lado, hay unidades de medida fuera del SI cuyo uso está muy arraigado en el Perú y de-berían evitarse, tales como: caloría (cal), kilocaloría (kcal), y el British Thermal Unit (Btu), cuyas equivalencias son:

1 cal = 4184 J1 kcal = 4184 kJ1000 cal = 1 kcal1 Btu = 0,252 kcal

2.2.1 Unidades de electricidad

En el negocio de la electricidad (producción, consumo y comercio) la energía se mide y expresa en watts-hora; mientras que la potencia en watts, lo que equivale a un joule por segundo (J/s). Asimismo, se usan múltiplos (kilo, mega, giga, etc.), que se eligen según las cantidades de energía utilizadas, así:

Potencia

1 kilowatt (1 kW) = 103 watts = 1000 watts1 megawatt (1 MW) = 106 watts = 1 000 000 watts1 gigawatt (1 GW) = 109 watts = 1 000 000 000 watts1 terawatt (1 TW) = 1012 watts = 1 000 000 000 000 watts

Magnitud física Nombre Símbolo

Masa tonelada t

Tiempo minutohoradía

minhd

Volumen litro L, l

Energía watt-hora Wh

Potencia aparente volt-ampere VA

Potencia reactiva volt-ampere reactivo VAr

Presión bar bar


2.2.2 Unidades de combustibles

La cantidad de combustible consumido para producir calor o generar electricidad en centrales tér-micas se expresa en unidades físicas, como kilogramos (kg), toneladas (t), litros (L), metros cúbicos (m3), según el tipo de combustible. Por ejemplo, en el Perú se usan las siguientes unidades en fun-ción del tipo de combustible:

■ Petróleo y derivados (gasolina, diésel, petróleo industrial, turbo): litros (L).

■ GLP: kilogramos (kg o L).

■ Gas natural: metros cúbicos (m3).

■ Carbón, turba: toneladas (t).

En la industria del petróleo está muy arraigado el uso de las unidades galón (gal.) y barril (bbl), debido a que provienen de la industria estadounidense que fue el país que inició la explotación de los pozos de petróleo hace décadas. Las equivalencias son:

1 gal. = 3,785 L 1 bbl = 42 galones

2.2.3 Equivalencias entre energías

Muchas veces es necesario comparar los consumos de diferentes energéticos (petróleo, gas, electri-cidad, etc.) sobre una base común de unidad energética, por ejemplo cuando se requiere hacer un balance de energía. En este caso es necesario adoptar la misma unidad de energía para sumar los consumos de diferentes energéticos, pues no se podrían sumar toneladas con metros cúbicos.

Energía

1 kilowatt-hora (1 kWh) = 103 watts-hora = 1000 Wh 1 megawatt-hora (1 MWh) = 106 watts-hora = 1 000 000 Wh 1 gigawatt-hora (1 GWh) = 109 watts-hora = 1 000 000 000 Wh1 terawatt-hora (1 TWh) = 1012 watts-hora = 1 000 000 000 000 Wh

En América se ha adoptado el barril equivalente de petróleo (BEP) como unidad común, que es equivalente a la energía liberada en la quema de un barril de petróleo crudo (42 galones o 158,97 L). Dicha adopción se basa en las siguientes consideraciones:

■ Es coherente con el Sistema Internacional de unidades (SI).

■ Expresa aceptablemente una realidad física de lo que significa.

■ Está relacionada directamente con el energético más importante en el mundo actual (petróleo) y por lo tanto presenta facilidad en su utilización.


1 BEP = 0,1388 toneladas equivalentes de petróleo (TEP)1 TEP = 7,2056 barriles equivalentes de petróleo (BEP)1 TEP = 1,387810³ TEP = 6 TJ10³ BEP = 1,387 8 Tcal

Tabla 2.3

A continuación se muestran algunos de los factores de conversión utilizados por la Organización Latinoamericana de Energía (OLADE) para convertir los energéticos de unidades físicas originales a la unidad calórica común BEP:

Sobre la base del poder calorífico de 1 kg de petróleo, que es de 10 000 kcal, se tienen las siguientes equivalencias:

Por ejemplo, si se quisiese sumar la energía contenida en 3 bbl de petróleo más 2 t de carbón mineral, no podrían sumarse en sus unidades de volumen y peso respectivamente, pero si se podría en unidades equivalentes BEP. Así sería (1,0015 x 3) + (5,0439 x 2) = 13,0923 BEP.

Tabla 2.4

Equivalencia en BEP de algunas unidades utilizadas en OLADE

1 bbl de petróleo = 1,0015 BEP1 bbl de gasolina = 0,8934 BEP1 bbl de diésel = 1,0015 BEP1 bbl de combustibles pesados = 1,0304 BEP1 bbl de GLP = 0,6701 BEP1 bbl de kerosene = 0,9583 BEP103 m3 de gas natural = 5,9806 BEP103 kWh de electricidad = 0,6196 BEP1 t de leña = 2,5940 BEP1 t de carbón vegetal = 4,9718 BEP1 t de carbón mineral = 5,0439 BEP1 t de coque de carbón = 4,8998 BEP1 kg de uranio = 71,2777 BEP1 bbl de alcohol = 0,5980 BEP1 t de bagazo = 1,3114 BEP

Fuente: OLADE


2.3 Poder calorífico de combustibles

Los combustibles están compuestos principalmente por carbono e hidrógeno, que al arder se combinan con el oxígeno del aire formando dióxido de carbono (CO2) y vapor de agua (H2O), respectivamente.

El poder calorífico de un combustible es la máxima cantidad de calor que se puede obtener de un kilogramo o un metro cúbico de combustible al oxidarse en forma completa, y sus productos son enfriados hasta la temperatura original de la mezcla aire-combustible. Entre los productos de la combustión está presente vapor de agua que, dependiendo de la temperatura de los productos, puede permanecer como vapor, puede condensar parcialmente o condensar completamente. Como el vapor al condensar libera calor; mientras más condensado se forme, mayor calor se estará obteniendo del combustible. Esto permite diferenciar entre poder calorífico superior (PCS) y poder calorífico inferior (PCI).

Poder calorífico superior (PCS): Es la cantidad total de calor desprendido en la combustión completa de 1 kg de combustible cuando el vapor de agua originado en la combustión se condensa, pasando del estado vapor al líquido, contabilizándose el calor desprendido en este cambio de fase.

Poder calorífico inferior (PCI): Es la cantidad total de calor desprendido en la combustión completa de 1 kg de combustible sin haber condensación del vapor de agua formado en la combustión, ya que se expulsa como vapor. En este caso no se contabiliza el calor de condensación del vapor.

El PCS siempre tiene un mayor valor que el PCI, de ahí su nombre. En la práctica, en la mayoría de los casos, cuando se quema un combustible, los gases de combustión se evacúan calientes (sin condensación del vapor), por lo que debería usarse el PCI.

El poder calorífico se determina usando un equipo denominado bomba calorimétrica y se expresa en unidades de kJ/kg, kJ/m3, kcal/kg, kcal/m3, etc.

Poder calorífico inferior de algunos combustibles

Combustibles (kcal/kg)

Carbón mineral 7000Petróleo crudo 10 000Gasolina 10 500Diésel 10 200Fuel oil 9800Gas natural 8300 (kcal/m3)Butano comercial 10 938Propano comercial 11 082Alcohol etílico 6500Biogás 4500

Tabla 2.5

Fuente: OLADE.


2.4 Principio de la conservación de la energía

La ley de la conservación de la energía afirma que la cantidad total de energía en cualquier sistema aislado (sin interacción con ningún otro sistema) no cambia con el tiempo, aunque dicha energía puede transformarse en otra forma de energía. En concreto, ello significa que la energía no puede crearse ni destruirse, solo transformarse de una forma a otra.

La ley de la conservación de la energía afirma que:

1. No hay nada capaz de generar energía.

2. No hay nada capaz de hacer desaparecer la energía.

3. Si se observa que la cantidad de energía varía, siempre será posible atribuir dicha variación a un intercambio de energía con algún otro cuerpo o con el medio circundante.

Dicho de otra forma, la energía puede transformarse de una forma a otra o transferirse de un cuerpo a otro, pero en su conjunto permanece estable (o constante).

Un ejemplo común es el automóvil: cuando el conductor lo pone en marcha, el automóvil aumenta su energía cinética, la cual proviene de la energía química liberada en la combustión de la gasolina inyectada en el motor. No toda la energía química liberada en el motor se transforma en energía cinética, parte es transferida en forma de calor a los diferentes componentes del motor y al aire circundante. Esta energía “se pierde” en el sentido de que no se aprovecha para el movimiento del vehículo. Cuando el automóvil corre con velocidad constante, su energía cinética permanece también constante, pero el motor está funcionando y consumiendo combustible. La energía liberada en la combustión es transferida al aire en forma de calor; si se pudiese medir, se detectaría un leve aumento de la temperatura del aire como resultado del paso del automóvil.

2.5 Fuentes de energía primaria y secundaria

Desde el punto de vista de la utilización de la energía, podemos clasificar la energía en primaria, secundaria y útil.

a. Energía primaria

Se entiende por energía primaria a las distintas fuentes de energía tal como se obtienen en la naturaleza, ya sea en forma directa, como en el caso de la energía hidráulica o solar, la leña y otros combustibles vegetales; o después de un proceso de extracción, como el petróleo, el carbón mineral, la geoenergía, etc.

Entre las fuentes de energía primaria más resaltantes tenemos:

■ Bagazo: Es un material fibroso que resulta de la extracción del jugo de la caña de azúcar, se usa para generar electricidad mediante la combustión (caso de las empresas azucareras).

■ Bosta: Es excremento de ganado vacuno que es secado y usado como combustible para cocinar a nivel doméstico.


Algunas energías primarias necesitan ser transformadas en energías secundarias antes de su utilización; y se realizan en los centros de transformación, algunos de los más resaltantes en el Perú son:

■ Refinerías: Centros donde el petróleo crudo se transforma en derivados. En las refinerías, básicamente se separa el petróleo crudo en sus diferentes componentes mediante destilación en columnas de fraccionamiento. Existen diferentes tipos de refinerías con distintos tipos de procesos, por los cuales, de acuerdo a la configuración de la refinería, se obtiene una gama de productos, como gasolina, diésel, GLP, petróleo industrial. En el Perú existen refinerías como: La Pampilla, Talara, Conchán.

■ Plantas de gas: En las plantas de tratamiento, el gas natural húmedo se procesa en principio con el fin de separar los componentes condensables de la corriente de gas en plantas de separación. Posteriormente, de la fase líquida separada, se procura recuperar hidrocarburos líquidos compuestos, como la gasolina y naftas; hidrocarburos puros, como butano, propano, etano o mezcla de ellos; y productos no-energéticos, como el dióxido de carbono, mediante un proceso de separación física de los componentes.

■ Carbón mineral: Combustible mineral sólido, compuesto principalmente de carbono con pequeñas partes de nitrógeno, oxígeno, azufre y otros elementos. Por ejemplo, el car-bón antracita, el carbón bituminoso.

■ Energía solar: Es la energía proveniente del Sol aprovechada para calentar agua, cocción de alimentos y generación de electricidad.

■ Gas natural asociado: Es el gas natural que se produce conjuntamente con el petróleo, que estuvo disuelto en el o formó una capa en un reservorio de petróleo.

■ Hidroenergía: También conocida como energía hidráulica, se obtiene del aprovechamiento de la energía cinética y potencial de la corriente de ríos, saltos de agua o mareas.

■ Leña: Conjunto de ramas, matas y troncos extraídos de árboles y arbustos, cortados en trozos que se utilizan principalmente en el sector doméstico para producir calor mediante su combustión. La leña es la madera utilizada para hacer fuego en estufas, chimeneas o cocinas. Es una de las formas más simples de biomasa.

■ Petróleo crudo: Es un compuesto químico complejo de color variable, entre el ámbar y el negro. Está compuesto principalmente por hidrocarburos y por pequeñas proporciones de nitrógeno, azufre, oxígeno y algunos metales en trazas. Se presenta de forma natural en depósitos de roca sedimentaria y solo en lugares en los que hubo mar. El petróleo se formó a partir de restos de plantas y animales (sobre todo plancton marino) que se descompusieron por acción bacteriana en ausencia de aire y bajo gran presión de las capas de tierra, durante millones de años.

■ Yareta: Es una planta umbelífera que crece en zonas andinas de gran altitud. Este vegetal después de ser secado al ambiente es quemado como fuente combustible para uso doméstico generalmente en zonas rurales. Esta planta es conocida también por sus propiedades curativas.


■ Centrales eléctricas: Constituido por centrales térmicas y centrales hidroeléctricas.

■ Coquerías y alto horno: En la coquería se transforma el carbón mineral en coque y gas de coquería. En el alto horno se transforma el coque y minerales de hierro en arrabio y gas de alto horno.

■ Carboneras: Es un horno donde se transforma la leña en carbón vegetal.

b. Energía secundaria

Se denomina energía secundaria a los diferentes productos energéticos que provienen de los distintos centros de transformación y cuyo destino son los diversos sectores de consumo y/u otros centros de transformación. Entre las fuentes más resaltantes de energía secundaria tenemos:

■ Biodiésel: Mezcla de ésteres (de acuerdo con el alcohol utilizado) de ácidos grasos satu-rados e insaturados de diferentes masas moleculares derivados de la transesterificación de aceites y grasas de origen vegetal. Por lo general es una sustancia oleaginosa obtenida a partir del aceite de palma, higuerilla, soya, girasol y otros aceites vegetales.

■ Biogás: Es el gas, principalmente metano, obtenido de la fermentación anaeróbica de desechos de biomasa. La biomasa es materia orgánica no fósil de origen biológico que puede ser utilizada con fines energéticos para la producción de calor y algunas veces también de electricidad. Bajo este concepto se agrupan el bagazo, la bosta, la yareta y los residuos agrícolas.

■ Coque: Material sólido no fundible, de alto contenido de carbono, obtenido como re-sultado de la destilación destructiva del petróleo en refinerías o del carbón mineral en las coquerías.

■ Carbón vegetal: Es el combustible obtenido de la destilación destructiva de la madera, en ausencia de oxígeno, en las carboneras (horno donde se efectúa la combustión parcial de la leña, produciéndose carbón vegetal, productos no volátiles y volátiles, y que gene-ralmente estos últimos no son aprovechados).

■ Diésel: Es una fracción destilada intermedia del petróleo con alto contenido de hidro-carburos alifáticos y de alto grado de pureza. Es un combustible concebido y normali-zado para ser empleado en motores de combustión interna con ciclo termodinámico Diesel.

■ Diésel B5: Es la mezcla que contiene diésel al 95% y biodiésel al 5%.

■ Etanol: Es el alcohol etílico cuya fórmula química es CH3-CH2-OH y se caracteriza por ser un compuesto líquido, incoloro, volátil, inflamable y soluble en agua. Por lo general se obtiene a partir de caña de azúcar, sorgo, maíz, yuca, papa, arroz y otros cultivos agrí-colas.

■ Electricidad: Es la energía transmitida por electrones en movimiento con un conductor. Se incluye la energía eléctrica generada con cualquier recurso, sea primario o secundario, en plantas hidroeléctricas, térmicas, geotérmicas o nucleares.


c. Energía útil

La energía útil es la energía que obtiene el consumidor después de la última conversión, como la energía eléctrica usada en un motor, la energía luminosa en un foco, etc. Algunas energías primarias pasan directamente a ser energía útil, sin transformarse previamente en energía secundaria.

2.6 Energías renovables y no renovables

Las fuentes de energía pueden clasificarse, atendiendo a su disponibilidad, en renovables y no renovables:

Energías renovables: Son aquellas provenientes de recursos naturales que están disponibles de forma continua y son inagotables a escala humana; se renuevan continuamente, a diferencia de los combustibles fósiles, de los que existen determinadas cantidades o reservas, agotables en un plazo más o menos determinado. Se caracterizan principalmente (a diferencia de los no renovables) por no emitir gases de efecto invernadero (causantes del calentamiento global) en el uso de este tipo de energía.

■ Gas distribuido: Es el gas natural seco que circula a través de gasoductos para ser distribuido a los usuarios finales (industrias, viviendas, etc.).

■ Gas industrial: Agrupa los gases combustibles remanentes de la destilación del coque y altos hornos.

■ GLP (gas licuado de petróleo): Es la mezcla de gases condensables presentes en los líquidos del gas natural o formando parte del petróleo crudo. Los componentes del GLP, aunque a temperatura y presión ambientales son gases, son fáciles de condensar, de ahí su nombre. En la práctica, se puede decir que los GLP son una mezcla de propano y butano.

■ Gasolina: Es uno de los muchos derivados del petróleo crudo que a diario es usado en el sector transporte.

■ Gasohol: Es la mezcla que contiene gasolina (de 97; 95; 90; 84 octanos y otras según sea el caso) y alcohol carburante.

■ Petróleo industrial: Es el residuo de la refinación del petróleo y comprende todos los productos pesados. Generalmente es utilizado en calderas, plantas eléctricas y navegación.

■ Hidrógeno: En los nuevos “vehículos de hidrógeno” se usa congelando el hidrógeno hasta hacerlo líquido y usarlo como una pila, o se quema el hidrógeno en un motor de un automóvil.


Las principales formas de energías renovables que existen son:

■ Energía hidráulica: Se obtiene del aprovechamiento de la energía cinética y potencial de la corriente de ríos, saltos de agua.

■ Energía marina: También llamada energía mareomotriz, donde se aprovecha la energía contenida en las mareas, olas o corrientes del mar.

■ Energía solar: Es la energía proveniente del Sol, aprovechada para calentar agua, cocción de alimentos y generación de electricidad.

■ Energía eólica: Es la energía proveniente de los vientos, que se usa para mover molinos, bombas de agua y aerogeneradores.

■ Energía geotérmica: Es la energía proveniente del calor interno de la Tierra, que se aprovecha para calentamiento y para la generación de electricidad.

■ Biomasa: Materia orgánica no fósil de origen biológico que puede ser utilizada con fines energéticos para la producción de calor y algunas veces también de electricidad. Bajo este concepto se agrupan el bagazo, la bosta, la yareta y los residuos agrícolas.

Energías no renovables: Son aquellas provenientes de recursos limitados o fuentes no renovables que se van agotando mientras se consumen. El precio de estas energías aumenta según el tiempo debido a que se van agotando los recursos para producirlas y aumenta su demanda por el crecimiento de la población.

Las principales energías no renovables son:

• Carbón mineral y vegetal.• Petróleo y sus derivados.• Gas natural.• Energía nuclear.

La combustión del carbón, petróleo y gas natural (energías fósiles) produce una serie de gases, siendo el principal de ellos el dióxido de carbono (CO2), causante del efecto invernadero, que está dando lugar a los cambios climáticos en la Tierra.

2.7 Medición de la energía

La única manera de conocer fehacientemente el consumo de energía por un usuario, es midiendo el consumo con un dispositivo denominado medidor.

Dependiendo del energético que se desea medir, el tipo de medidor a usar será específico en cada caso. A continuación se hace una descripción de los medidores de electricidad y gas.


b) Lectura de un medidor electromecánico

Mirando de frente el medidor, se anota la cifra de los rodillos numerados (diales) con solo ver los números de izquierda a derecha. Esta lectura indicará el consumo de energía eléctrica en kWh que hubo hasta el momento de la lectura del medidor. Si se desea saber el consumo de energía en un periodo dado (hora, día, semana, mes), es necesario realizar dos lecturas del medidor en el periodo deseado: inicial y final.

2.7.1 Medición de la electricidad y facturación

Para conocer el consumo de energía (electricidad, gas, etc.) en una vivienda, comercio, industria, etc., es necesario medirla con un instrumento. Todos los meses las empresas distribuidoras de energía (como Edelnor, Luz del Sur, etc.) toman lecturas del consumo de energía en el medidor y a base de ello emiten una factura o recibo que entregan a los usuarios para el cobro respectivo.

a) Medición de la electricidad

El medidor de energía eléctrica es un instrumento de precisión que está instalado en los predios y hogares para medir el consumo de electricidad del usuario.

Existen medidores monofásicos y trifásicos, tanto electromecánicos de disco giratorio como elec-trónicos digitales.

El medidor electromecánico consta de un disco inductivo giratorio que mueven una combinación de engranajes con rodillos numerados (dial), que indica el consumo efectuado por el usuario en kilowatts-hora (kWh). Estos medidores tienen diferentes características de diseño, de tal manera que algunos necesitan 600 vueltas y otros 64 vueltas del disco para marcar 1 kWh.

El medidor electrónico cuenta con circuitos integrados internos y una pantalla donde se visualiza en forma digital el consumo de energía efectuado por el usuario.

En las viviendas, que en la mayoría de los casos se alimentan con corriente monofásica, se usan los medidores tanto del tipo electromecánico como digital, donde la lectura del consumo de energía es directa y sencilla.

Medidor electrónicoMedidor electromecánico


Las empresas eléctricas usan un periodo mensual para leer el consumo de energía eléctrica en los medidores, valor que reportan en los recibos.

55 000 801

1 4 5 3 4

1 4 5 3 4

55 000 801

1 4 7 8 6

1 4 7 8 6

Lectura anterior Lectura actual

Lecturaactual

Lecturaanterior

Factormedidor

Consumomensual

– x =14 786 14 534 1 252 kWh

A continuación mostramos un ejemplo con el cual daremos a conocer el consumo de energía regis-trado por un medidor en un periodo de un mes; para ello se toma una lectura inicial en un día dado (14 534 kWh), luego de 30 días (de preferencia a la misma hora) se vuelve a tomar la lectura final (14 786 kWh). Luego la diferencia de lecturas (14 786 – 14 534 = 252) multiplicada por el factor del medidor (en este caso 1) nos da el consumo del mes, es decir 252 kWh/mes. Suponiendo que las mismas lecturas se hubiesen tomado en un periodo de 24 horas, entonces el consumo hubiese resultado en 252 kWh/dia.

Lectura de un medidor electrónico:

La lectura del medidor electrónico es similar al caso del medidor electromecánico, solo que en lugar de leer los números en los rodillos numerados, se lee los números directamente en la pantalla (display) del medidor. El consumo de energía en kWh se calcula de la misma manera.

Verificación del medidor de energía

Para saber si un medidor electromecánico de energía está funcionando bien, es necesario realizar el siguiente procedimiento: desenchufar todos los artefactos y apagar todas las luces de la vivienda, luego fijarse en el disco del medidor, si este se ha detenido completamente, su instalación eléctrica está en buenas condiciones y también el medidor de energía eléc-trica.


Si a pesar de haber desconectado todos los artefactos y apagado las luces, el disco del medidor con-tinúa girando, entonces se deberá desconectar el interruptor general de la vivienda y observar:

• Si el disco del medidor se detiene, significa que existen fugas a tierra en las instalaciones eléctricas de la vivienda, lo cual implica un consumo adicional de energía y mayor gasto en la factura mensual. Las fugas a tierra deben ser ubicadas y reparadas por un técnico calificado.

• Si el disco del medidor continúa girando, quiere decir que existe alguna falla en el mismo medidor o en el alimenta-dor de energía a la vivienda, lo cual es necesario comuni-carlo a la empresa concesionaria de electricidad.

c) Facturación de la electricidad

Todos los recibos de energía eléctrica tienen información que es conveniente conocerla, por ejem-plo en el recibo de la página siguiente los números indican cada detalle:

1. Identifica al usuario mediante su número de suministro.

2. Indica la tarifa que se le aplica al usuario y cuyo valor está señalado con una flecha (0,34 nuevos soles por kWh).

3. Indica el consumo mensual en kWh, que es el resultado de la diferencia entre la lectura del mes actual menos la del mes anterior (en este caso 335 kWh).

4. Indica un factor de corrección que se considera cuando el medidor no da una lectura correcta (en este caso como el medidor funciona bien es 1,0).

5. Indica el consumo a facturar en kWh, que resulta de multiplicar el valor del punto 3 (los 335 kWh) por el factor de corrección anterior (el valor 1,0) en este

caso = 335 x 1= 335 kWh.

6. Indica el cargo fijo, que es el costo asociado a la lectura de los medidores, al procesa-miento de la facturación, al reparto de los recibos y a la cobranza.

7. Indica el costo asociado al mantenimiento y reemplazo de los componentes cuando se malogran o al final de su vida útil.

Cabe señalar que el OSINERGMIN supervisa la buena calidad del servicio eléctrico en las viviendas y ello comprende también a los medidores de energía. En tal sentido si alguien hace un reclamo sobre el medidor de su vivienda y la empresa concesionaria no le responde satisfactoriamente, el usuario tiene la facultad de recurrir al OSINERGMIN sobre el reclamo no atendido.

La verificación del medidor electrónico es similar al caso anterior, solo que en lugar de observar el giro del disco, se observará si los dígitos de la pantalla del medidor cambian.


8. Indica el costo del consumo de energía que es el resultado de multiplicar el punto 2 (tarifa) por el punto 5 (consumo a facturar) lo que resulta = 0,34 x 335 = 113,90 nuevos soles.

9. Indica el costo del alumbrado público que todos pagamos para disfrutar de la iluminación en las calles de la ciudad (no solo de nuestra calle) y que en este caso asciende a 6,06 nuevos soles. Este monto es proporcional al consumo de energía.

10. Indica el IGV (18%) que se aplica a la suma de los puntos 6; 7; 8 y 9 anteriores = (2,43 + 1,32 + 113,9 + 6,06) x 18/100 = 22,27 nuevos soles.

1423554NO DE SUMINISTRO

En Fe Mr Ab My Jn Jl Ag Se Oc Nv Di En 20130

100

276

414

562

690

kWh

*****148,40TOTAL A PAGAR S/.

DATOS DEL SUMINISTRO

DETALLE DEL CONSUMO

HISTORIA DE CONSUMO

MENSAJE AL CLIENTE

DETALLE DE LOS IMPORTE FACTURADOS

Mes Facturado ENERO 2013

Descripción Precio Unit Importe

Cargo fijo 2,43

Mant. y Reposición de conexión 1,32

Consumo de Energía 0.34 113,90

Alumbrado Público 6,06

I.G.V 22,27

Electrificación Rural (Ley No28749) 0.0074 2,48

SUBTOTAL DEL MES 148,46

Redondeo mes anterior 0,01Redondeo mes actual –0,07

TOTAL IMPORTES FACTURADOS 148,40

Tarifa BT5B Residencial

Conexión Subterránea C2.1

Alimentador MO-13

Potencia Controlada 9.90 KW

Nivel Tensión 220V

Medidor Monofásico

Lectura Actual 36017.00 (04/01/13)

Lectura Anterior 35682.00 (05/12/12)

Diferencia lecturas 335.00

Factor del medidor 1

Consumo a facturar 335.00 kW.h

1

6789

1011

12

13

14

2

345

15

El total a pagar incluye recargo por FOSE (Ley 27510) S/.2.73

16

LUZ DEL PERÚ


2.7.2 Medición del consumo de gas y facturación

El gas que se consume en los hogares y comercios del Perú es de dos tipos diferentes: gas licuado de petróleo (GLP) que se suministra en cilindros o desde tanques estacionarios; y el gas natural que se suministra por ductos (tuberías). Como se mencionó antes, el GLP está compuesto principalmente por una mezcla de propano y butano; mientras que el gas natural está compuesto principalmente por metano, siendo el GLP más pesado que el aire y el gas natural más liviano.

a) Medición del consumo de gas

Hay tres formas de medir el consumo de gas dependiendo de la forma como es suministrado:

11. Indica la contribución que todos los usuarios hacemos para la electrificación rural del país. Comprende el valor de 0,0074 nuevos soles/kWh facturado, que multi-plicado por el valor del punto 5, da como resultado = 335 x 0,0074 = 2,48 nuevos soles.

12. Es el subtotal de toda la columna.

13. Son las correcciones contables que se realizan por los redondeos. El primero de ellos suma, pero el segundo resta.

14. Indica la suma de los tres últimos elementos de la columna, que es el monto de la facturación mensual que debemos pagar y que más abajo se remarca con números grandes (148,46 + 0,01 - 0,07= 148,40).

15. Este gráfico nos muestra cómo ha evolucionado nuestro consumo en los últimos 12 meses y nos sirve para:

Detectar fácilmente si hubo o hay alguna anomalía en nuestro consumo. Hay que considerar que en ciertas estaciones consumimos más energía que en otras. Probablemente nuestro consumo se eleve un poco más en el invierno si utilizamos intensivamente la terma o ducha eléctrica o sistema de calefacción.

Nos sirve para verificar si las medidas de eficiencia ener-gética que estamos implementando en nuestros hogares están dando resultados, ya que el consumo debería bajar.

16. En este recuadro la empresa distribuidora hace llegar mensajes al cliente. En este caso indica que el monto señalado es la contribución al Fondo de Compensación Social Eléctrica (FOSE), que hacen todos los que consumen más de 100 kWh/mes para subsidiar las tarifas de los que consumen menos de 100 kWh/mes. En este caso, el usuario tendrá que pagar 2,73 nuevos soles que ya se encuentra in-cluido en el monto total de la factura.


Medición desde el camión tanque:

Si se cuenta con un tanque estacionario que solo da servicio a una vivienda, la medición se puede hacer en el propio medidor del camión tanque de GLP, cuando este carga el gas al tan-

que estacionario de la vivienda. En este caso el distribuidor entrega un recibo con la cantidad de gas transferido al tanque

estacionario, el precio y la fecha. Para determinar el consumo, solo hay que observar los días transcurri-dos entre una y otra carga, así como la cantidad de gas recibido; luego dividir la carga (kg) entre los días transcurridos, con lo que se obtendrán los kg/día consumidos.

Medición en cilindros de GLP:

Para medir el consumo, se debe conocer la capacidad del cilindro, en el Perú los de 10 kg y 45 kg son los más usados. Para determinar el consumo por un periodo dado, hay que saber el tiempo aproximado que dura el gas del cilindro, desde que se instala hasta que se termina. El consumo diario se calcula dividiendo la cantidad de kilos entre el número de días que duró la carga del cilindro. Ejemplo: si el cilindro era de 30 kg y tardó 15 días en terminarse, el consumo promedio fue de 2 kg/día.

Medición en tanque estacionario o ducto:

Se aplica si el gas llega a una vivienda por un ducto, ya sea desde una red externa de gas natural (Calidda, por ejemplo) o desde un tanque estacionario de GLP (Repsol, por ejemplo) situado en el techo que da servicio a varias casas o departamentos de un edificio, contando cada vivienda con un medidor de gas. Para saber el consumo de gas, debe tomarse la lectura del medidor por un periodo dado (día, semana, mes, etc.). Para ello se anota lo que indica el dial del medidor (m3) y la fecha, luego del periodo que se quiera medir, se toma de nuevo la lectura (m3) y la nueva fecha. La diferencia entre la primera y la segunda lectura equivale al consumo de gas en el periodo considerado (m3/dia, m3/mes, etc.). Las empresas suministradoras de gas usualmente toman lecturas en forma mensual, por lo que el consumo se expresa en m3/mes, que es lo que se reporta en el recibo de gas.

b) Facturación del consumo de gas

Conozcamos el detalle de un recibo de gas natural.

1. Identifica al usuario mediante un código de cliente. 2. Indica las lecturas tomadas en el medidor por el distribuidor de gas en el mes

actual y el anterior. 3. Indica el consumo de gas del mes (m3) que se obtiene restando las lecturas

del medidor (lectura actual – lectura anterior).


PARA CONSULTAS SU NÚMERO DE CLIENTE ES:

103353Nº DE RECIBOS VENCIDOS

FECHA DE VENCIMIENTO

FECHA DE EMISIÓN

16.10.2012

31.10.2012TARIFAS APLICADAS Importe Unidad

DETALLE DE CONSUMO Cantidad Unidad

HISTORIA DEL CONSUMO

MENSAJES AL CLIENTE

Tipo de Usuario ReguladoTipo de tarifa ReguladaCategoría Tarifaria CAT-APrecio del Gas Natural 7,3119 S/./ Giga JouleTarifa por Servicio Via la Red PrincipalCosto Medio de Transporte dia la Red Principal 104,6017 S/./1000 sm3

Costo Medio de Transporte Aplicable luego de Dscto. por Adelanto de GRP (FD-0.93006) 97,2859 S/./1000 sm3

Tarifas Únicas de DsitribuciónMargen de Distribución 355,0364 S/./1000 sm3

Margen de Comercialización 3,0121 S/./cliente-mes

Nº Medidor 101472Lectura Anterior: 2,228 (08.09.2012)Lectura Actual: 2,271 (10.10.2012)Volumen Consumido a Condiciones de Lectura 43,00 m3

Factor de Corrección del Volumen 1,0000Volumen a Condiciones Estándares 43,00 sm3

Volumen Facturado 43,00 sm3

Poder Calorífico Superior Promedio del Gas Natural 0,0402417 GJ/sm3

Energía Facturada 1,7304 GJ

DETALLE DE FACTURACIÓN

Consumo del Período S/. Gas Natural 12,65 Servicio Via la Red Principal Servicio de Transporte Via la Red Principal 4,50 Descuento por Adelanto de GRP -0,32 Servicio de Distribución Margen de Distribución 15,32 Margen de Comercialización 3,02 22,52

Subtotal Conceptos Afectos a IGV 35,17 Impuesto General a las Ventas 18% 6,38

Total Facturado en el Mes 41,50 Redondeo mes anterior 0,01 Redondeo mes actual -0,01 Monto Total a Pagar S/. 41,50

SON: CUARENTA Y UNO CON 50/100 NUEVOS SOLES

DEUDA AL IMPORTE A PAGAR

S/. 41,50

SEP OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR JUN JUL AGO SEP OCT

15

30

45

60sm3

Consumo Promedio (13 meses): 35,69 sm3/mes

No manipules el medidor o alguna instalación de gas natural. Si quieres hacerlo, llama a nuestra línea de atención al cliente: 614-9000. ¡Juntos podemos trabajar en forma segura, previniendo daños y evitando emergencias!Estimado Cliente: Recuerde que desde el 01 de agosto si usted tiene corte de servicio programado o ya ejecutado, solo podrá cancelar su deuda en cualquiera de nuestros Centros de Servicio al Cliente.

1

2 3

4

5

6

7

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10

4. Indica la evolución mensual del consumo de gas (m3/mes). 5. Indica el costo del consumo de gas medido = 12,65 nuevos soles. 6. Cargos por transporte, distribución y comercialización del gas por tuberías, que suman un total de 22,52 nuevos soles. 7. Indica el subtotal = 12,65 + 22,52 = 35, 17 nuevos soles. 8. Indica el monto del IGV = 35,17 x 18/100 = 6,33 nuevos soles. 9. Es la suma de 7 + 8.10. Es el monto facturado.

GAS DEL PERÚ


En el caso del gas natural, se puede determinar de manera práctica el consumo de cada uno de los equipos. Normalmente los elementos que se utilizan en casa y que funcionan con este energético son la cocina de gas y el calentador de agua a gas, también conocida como terma de gas. Para conocer qué equipo consume más, y así tener una referencia para el uso eficiente de la energía, se pueden realizar mediciones directas con ayuda del medidor de gas.

1. Apagar ambos equipos.

2. Tomar nota de lo que marca la lectura del medidor.

3. Encender la cocina y hacer funcionar cada una de las hornillas de la cocina por 15 minutos.

4. Hacer una lectura del medidor y por una simple resta determinar la cantidad de metros cúbicos consumidos por cada una de las hornillas.

5. Apagar la cocina.

6. Tomar nota de lo que marca el medidor.

7. Hacer funcionar la terma de gas por 15 minutos.

8. Hacer una nueva lectura del medidor y por una simple resta determinar la cantidad de metros cúbicos consumidos por la terma.

2.8 Impacto ambiental por el uso de la energía

En el mundo, aproximadamente el 57% de las emisiones de gases de efecto invernadero – GEI (principalmente CO2) provienen del sector energético; es decir, la quema de combustibles en la generación de electricidad, el transporte, las industrias, las viviendas, el comercio y otras actividades. En el Perú, según el MINAM (2010), el sector energético emitó aproximadamente el 28,7% de los GEI, siendo los principales responsables de ello el transporte, las viviendas, el comercio y las industrias.

La quema de combustibles fósiles (gas, petróleo, carbón) producen gases de combustión que se evacúan a la atmósfera a través de chimeneas o escapes, estos gases están compuestos principalmente por dióxido de carbono (CO2), monóxido de carbono (CO), óxidos de nitrógeno (NOx)*, dióxido de azufre (SO2), partículas, además de nitrógeno (N2) y oxígeno (O2) residuales del aire usado en la combustión; mientras más combustible se queme, mayor será la cantidad de gases de combustión emitidos a la atmósfera.

Los componentes de los gases de combustión, el CO, los NOx, el SO2 y las partículas se consideran contaminantes del aire y potencialmente dañinos para el hombre, por lo que están regulados en la legislación ambiental de la mayoría de países del mundo.

*NOx es la denominación de la suma del óxido nítrico (NO) y del dióxido de nitrógeno (NO2)


Tabla 2.6

Por otro lado, los gases como el SO2 y NOx una vez descargados en la atmósfera sufren reacciones químicas en presencia de la humedad de las nubes, transformándose en ácido sulfúrico y nítrico, respectivamente, llegando a precipitar como lluvia ácida (pH < 5,6), la cual una vez que cae en la tierra ocasiona efectos negativos, como la acidificación de suelos, lagos, ríos, daño a la vegetación, a los bienes, etc.

El CO2 no es un gas tóxico ni se considera un contaminante como tal, pues es un componente natural del aire. El problema surge del hecho de que concentraciones crecientes de CO2 en la at-mósfera, por causa de la actividad humana, pueden causar cambios climáticos al verse afectada la temperatura de la corteza terrestre lo que se conoce como Efecto invernadero.

Efectos de los gases de combustión y partículas

Contaminante Efectos en el hombre

CO

Reduce el aporte de oxígeno a órganos y tejidos, pudiendo causar asfixia. El efecto es mayor para quienes padecen afecciones cardiovasculares. A concentraciones altas el CO reduce la percepción visual, la destreza manual y la capacidad mental.

NOx (NO + NO2)

El NO2 irrita los pulmones, causa bronquitis y neumonía, reduce la resistencia a las infecciones respiratorias.El NO es un gas tóxico.

SO2

Afecciones respiratorias, debilitamiento de las defensas pulmonares, agravamiento de enfermedades respiratorias y cardiovasculares ya existentes y muerte.

Partículas

Agravamiento de afecciones respiratorias y cardiovasculares ya existentes, alteración de los sistemas de defensa del organismo, daños al tejido pulmonar, carcinogénesis y mortalidad prematura. El daño depende del grado de penetración en el sistema respiratorio.Se consideran peligrosas las partículas de un tamaño menor a 10 micras ya que pueden llegar a los pulmones.

Fig. 2.2 Efecto invernadero.

Energía solar

El calentamiento de los océanos genera vapor, que se suma al calor atrapado

por exceso de CO2.

Calor atrapado por exceso de CO2

50% de la radiación solar es absorbida

por lo superficie de la Tierra.

La Tierra irradia calor (radiación infrarroja) hacia la atmósfera.

Calor es reflejado

a la Tierra nuevamente.

Fuentes de emisión de CO2: consumo de combustibles fósiles en los industrias, el sector

residencial y comercial.

Cerca del 30% de la radiación infrarroja es

reflejada por la atmósfera al espacio.


El efecto del calentamiento de la corteza terrestre se debe a que el CO2, lo mismo que el vapor de agua, deja pasar (es transparente) la radiación de corta longitud de onda que proviene del Sol, pero absorbe la radiación infrarroja de mayor longitud de onda reflejada por la tierra, lo que puede dar lugar a un calentamiento excesivo de las capas bajas de la atmósfera, si es que la concentración del CO2 se incrementa. Este efecto es similar al que produce el techo de vidrio de un invernadero, de ahí su nombre.Según cálculos realizados, se estima que si se duplica la concentración en la atmósfera y llega a 450 ppm, la temperatura se incrementará en 2 oC. Se considera que la eficiencia energética es una poderosa herramienta para luchar contra la contaminación del aire y el cambio climático; pues haciendo un uso eficiente de la energía, se consumirá menos combustibles y se producirán menos emisiones al ambiente.

El Perú frente al cambio climático

El Perú produce aproximadamente 0,3% de las emisiones mundiales de GEI; es decir, una mínima parte, siendo los principales emisores los países desarrollados. No obstante ello estamos dentro de los diez países que están siendo afectados por el cambio climático. De hecho en los últimos 35 años se ha perdido 22% de superficie de los glaciares, los que nos proveen de agua dulce para el consumo humano y también sirve para generar la energía eléctrica (centrales hidroeléctricas) representando el 56% de la energía eléctrica total del país (el otro 44% lo representan las centrales térmicas). Además de ello el cambio climático amenaza a la agricultura, ganadería y pesca, actividades económicas importantes en el país.

Fig. 2.3 Proceso de generación de lluvia ácida.

2.9 Ciclo de vida de los recursos energéticos

El Análisis de Ciclo de Vida (ACV) es un procedimiento objetivo de evaluación de las cargas ener-géticas y ambientales que implica un determinado proceso o actividad, que se realiza identificando los materiales, la energía utilizada, los residuos y emisiones descargados al ambiente. La evaluación

NubesSO3 + H2O H2S04

4NO2 + 2H2O + O2 4 HNO3

Lluvia ácida

Centraltérmica

Automóvil

OXI

DACIÓ

N

Industria

NOx

Lago

SO2 NOx


Tabla 2.7

Calentamientoglobal

97,00 109,00 2,05 15,40 95,80 2,85 0,41

53,10 1,95 4,12 3,66 0,86 1,61 0,05

261,00 265,00 3,33 97,00 30,50 3,49 0,46 9,76 11,60 0,28 1,97 6,97 0,27 0,06

244,00 728,00 25,00 167,00 46,60 40,70 2,58

540,00 84,30 2,05 75,70 22,10 9,99 0,76

135,00 124,00 1,50 53,30 3,08 1,48 0,15

36,90 3,05 0,32 3,03 3,47 1,25 0,06

0,02 0,05 2,19 0,12 0,00 0,01 0,00

0,62 12,90 0,28 1,84 0,58 0,29 0,52

7,11 10,60 565,00 34,90 1,34 1,83 0,32

13,60 5,47 65,70 7,06 55,80 0,91 0,07

1398,11 1355,92 671,82 460,98 267,10 64.68 5,15

Comparación de los impactos ambientales de diversas tecnologías de generación eléctrica

Disminución decapa de ozonoAcidificación

Metales pesadosSustanciascancerígenas

Niebla de invierno

Niebla fotoquímicaRadiacionesionizantesResiduosResiduos Radiactivos

Agotamiento de Recursos energéticos

Total de ecopuntos

Petróleo

Fuente: IDAE

Carbón Nuclear SolarFoto-

voltaico

Gas natural

Eólico Mini- hidráulica

Sistemasenérgeticos

Impactosambientales

se realiza en el ciclo de vida completo del proceso o actividad, incluyendo la extracción y tratamien-to de la materia prima, la fabricación, el transporte, la distribución, el uso, el reciclado, la reutiliza-ción y el despacho final.

El ACV puede aplicarse también al consumo de la energía en sus diferentes formas. Por ejemplo, en el caso de la energía eléctrica, esta produce un impacto ambiental tanto en origen (fósil o renovable) como en la producción, el uso y en el tratamiento de residuos y emisiones, como cualquier otro producto de consumo.

El IDAE (Instituto para la Diversificación y Ahorro de Energía) de España ha realizado un ACV asociado a la generación de 1 kWh de energía para algunas tecnologías de generación eléctrica, partiendo de la evaluación física de los impactos, su clasificación y comparación. Posteriormente, se reducen todos los valores obtenidos a unos valores finales que determinarán lo que se denomina ecopuntos. Cuanto mejor es (desde el punto de vista ambiental) la fuente energética, menos ecopuntos debe tener. El resultado se muestra en la tabla 2.7. Al ordenarlos de mayor a menor impacto, los resultados muestran que las centrales minihidráulicas y centrales eólicas, seguidas por el gas natural, son las de menor impacto ambiental.

ECOPUNTOS

Eutrofización

Capítulo 2 - Ministerio de Energía y Minas · convectivo del fluido que calienta toda el agua...

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