ENERGÍA: NECESARIA Y ESCASA Desarrollo económico y mejor calidad de vida: más necesidad...
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ENERGÍA: NECESARIA Y ESCASA
Desarrollo económico y mejor calidad de vida: más necesidad
energética.
Más necesidad energética: más producción de energía.
Más producción de energía: más contaminación.
Solución: eficiencia energética y ahorro energético (en todos los
sectores)
El problema energético:
Todo proceso físico, químico y biológico necesita energía.
Principios de conservación y transformación de la energía
Degradación de la energía: calor y rendimiento (problema
energético)
ENERGÍA: NECESARIA Y ESCASA
Posibles soluciones: búsqueda y desarrollo de fuentes de energía
alternativas, consumos eficiente y mejor aprovechamiento y
distribución de los recursos mundiales.
Energía primaria y energía final:
Energía primaria: energía contenida en las fuentes de energía.
Energía final: energía disponible para consumo
De energía primaria a final se necesita su transformación (varios
tipos)
E. primaria=e. final+e. perdida en la transformación+e. perdida en
otras operaciones
Ej: e. doméstica consumida=25% de la e. primaria de comb. fósiles
LOS COMBUSTIBLES Y EL TRANSPORTE
Combustibles fósiles: carbón, petróleo y gas natural
Formación de los combustibles fósiles.
90% del consumo energético de los combustibles fósiles
Consecuencias: agotamiento y contaminación
Transporte y energía:
Movilidad de bienes y personas (comercio): más transporte.
Transporte: sector con mayor consumo energético (40% del final)
Consecuencias negativas: mayor dependencia de los fósiles,
contaminantes, accidentes etc.
LOS COMBUSTIBLES Y EL TRANSPORTE
Transporte inteligente:
Medidas frente a los inconvenientes del consumo energético en el
transporte: Incremento del uso del transporte público Conducción eficiente Fabricación de vehículos más eficientes Desarrollo de combustibles alternativos Desarrollo de nuevos sistemas de propulsión
Biocombustibles: combustibles obtenidos a partir de la biomasa,
mezclados con fósiles en motores de explosión Biodiésel: de semillas oleaginosas y aceites vegetales usados
Bioetanol: fermentación vegetales ricos en almidón, azúcares o celulosa
Biogás: fermentación de residuos orgnánicos
EL CONSUMO ENERGÉTICO DOMÉSTICO
1/5 parte del consumo energético total en España.
Desde 2007 implantación de certificación energética (electrodomésticos)
Distribución del origen de la energía de consumo doméstico:
Petróleo y derivados: 1/3 parte del total
Energía eléctrica: 1/3 parte del total
En aumento el gas natural
En descenso el carbón
Factores que afectan al consumo doméstico energético:
Zonificación climática: orientación
Calidad del aislamiento: ventanas, paredes, tejados
Equipamiento del hogar: cantidad de electrodomésticos
Grado de eficiencia: calefacción, agua caliente, luz, electrodomésitcos
EL CONSUMO ENERGÉTICO DOMÉSTICO
El ahorro energético en casa:
Instalaciones fijas de calefacción y agua caliente: mayor consumo Buen aislamiento Calderas de alto rendimiento energético Ajuste de las temperaturas de la calefacción Óptimo mantenimiento de sistemas y aparatos Comportamiento eficiente
Equipamiento doméstico: Electrodomésticos más eficientes (A+++)
Ajustar los electrodomésticos a necesidades reales
Mantenimiento adecuado de electrodomésticos y equipos
Pautas de conducta adecuada: bajo consumo, stand by, etc.
Aprovechamiento de energías renovables
CENTRALES ELÉCTRICAS CON COMBUSTIBLES FÓSILES
Centrales eléctricas:
Transformación de la energía primaria de combustibles fósiles (95%),
biomasa o RSU en energía eléctrica.
Se llaman centrales termoeléctricas.
Funcionamiento.
Centrales clásicas:
E. primaria: combustibles fósiles
Transformación energética: e. interna – e. química – e. térmica – e.
mecánica - e. eléctrica.
E. térmica: combustión y calentamiento de un fluido
E. mecánica: movimiento de álabes, turbinas y alternador
E. eléctrica: alternador + inducción electromagnética.
CENTRALES ELÉCTRICAS CON COMBUSTIBLES FÓSILES
Ventajas y desventajas de las centrales termoeléctricas:
Ventajas:
Sin influencias meteorológicas
Transporte de e. primaria barata y sencilla y alto desarrollo tecnológico
Unidad de energía producida más barata
Inconvenientes:
Gran impacto ambiental
Emisiones de CO2, NOx, SOx y lluvia ácida
Emisión de resíduos sólidos
Centrales de gas natural de ciclo combinado:
2 turbinas y 2 circuitos: una de gas natural y otra de vapor de agua
Más eficientes (de un 30 a un 40%) y menos contaminantes
LA ENERGÍA NUCLEAR, PROBLEMA O SOLUCIÓN
Fusión de elementos pesados: uranio y plutonio.
1/3 del consumo de la energía mundial.
Centrales nucleares:
E. primaria: uranio (energía no renovables) (uranio enriquecido)
Proceso de fisión: en el reactor nuclear (varillas de uranio y de
absorción de neutrones)
Proceso de reacción en cadena: liberación controlada de neutrones
Transformación de la e. nuclear en e. eléctrica
Fisión nuclear: bombardeo del U con un neutrón (2 núcleos más
pequeños y 2 o 3 neutrones sobre más U, en cadena)
1gr de U=1,7 tn de petróleo
LA ENERGÍA NUCLEAR, PROBLEMA O SOLUCIÓN
Problema nuclear:
Riesgo de accidentes nucleares: Chernobil, Fukusima, gran alcance
durante mucho tiempo.
Residuos nucleares: actividad radiactiva mucho tiempo, depósitos
especiales. Sin solución.
Riesgo armamentístico
Solución nuclear: posiciones a favor
Poco contaminantes de gases de efecto invernadero
Energía continua y barata
Menos dependencia del petróleo
Buenas medidas de seguridad: poca probabilidad de accidente
LA ENERGÍA NUCLEAR, PROBLEMA O SOLUCIÓN
Residuos radiactivos:
Proceden de centrales nucleares, sanitarios, industriales, etc.
Residuos de baja y media actividad: instalaciones subterráneas
Alta actividad: en formaciones geológicas de gran estabilidad muy
profundo.
Investigación actual: transformación química de alta a baja actividad
FUENTES RENOVABLES DE ENERGÍA
Solar:
Térmico: Baja temperatura: calentamiento de colectores solares (viviendas)
Alta temperatura: centrales termoeléctricas solares (Almería)
Fotovoltaica
Células fotovoltaicas (de Si)
Material semiconductor: flujo de electrones (e. eléctrica)
Biomasa:
Origen e. solar: de tipo vegetal o animal
Residuos agrícolas, ganaderos y forestales de 2 formas: Directamente en centrales térmicas de biomasa o cogeneración Calderas domésticas: agua y calefacción
FUENTES RENOVABLES DE ENERGÍA
Biomasa:
Biocarburantes: fermentación de vegetales
Principales inconvenientes: coste, transporte y gestión forestal.
El aire:
De origen solar: producida por el viento.
Aerogeneradores: parques eólicos e instalaciones aisladas
Funcionamiento
El agua:
Aprovechamiento de las caídas de agua (embalses y pantanos)
Ventajas (avenidas, caudal regular, riegos)
FUENTES RENOVABLES DE ENERGÍA
El agua:
Inconvenientes (núcleos rurales, ecosistema fluvial, disminución de
sedimentos en transporte, etc.)
Solución: minicentrales hidráulicas.
Mareomotriz:
Cambios de mareas: marea alta (almacenamiento), marea baja
(generación de e. eléctrica)
Geotérmica:
E. interna de la Tierra
Calefacción y agua caliente
Centrales para e. eléctrica
FUENTES RENOVABLES DE ENERGÍA
Ventajas de la renovables:
Poco impacto ambiental
No se agotan
Menor dependencia energética exterior (c. fósiles)
Contribución al desarrollo científico
Desventajas de las renovables:
Actualmente caras (intereses económicos)
Falta de suministro estable (combinación de varias)
Impactos paisajísticos (gestión del territorio eficiente)
Porcentaje pequeño de la demanda (falta inversión)
HACÍA LA ENERGÍA SOSTENIBLE
Modelo de consumo actual: insostenible,
búsqueda de algo nuevo.
Modelo energético sostenible: garantizar un
futuro energético y medioambiental. Vías:
Eficiencia energética: hasta un 20% de ahorro,
educación ambiental.
Desarrollo tecnológico: elementos con menos
gasto energético, menos contaminación, mejora
de la producción convencional
Potenciación de las energías renovables:
inversión económica y políticas favorables.
Desarrollo de nuevas energías
HACÍA LA ENERGÍA SOSTENIBLE
Nuevas energías:
El Hidrógeno como combustible:
Pilas de combustible: H+O dan corriente eléctrica y generan agua.
Problema: tecnológico e infraestructura (distribución y almacenamiento)
Energía marina:
Energía de las olas y de las mareas
Centrales mareomotrices: funcionamiento similar a hidráulicas
Problemas: impacto sobre la fauna marina
Fusión nuclear:
Fusión de 2 átomos de De (isótopo del H): en uno de He + gran energía
Reacción del sol: 1gr de He=7,4 tn de petróleo (sin residuos y renovable)
Problemas: 150 mill de ºC (plasma), soluciones tecnológicas. Realidad.