La EnergíaLa Energía

Presentación realizada por:Vicente Loyola Blanes.Profesor de TECNOLOGIASIES ALHENDIN( GRANADA)

INDICEINDICE1.1. Definición de EnergíaDefinición de Energía

2.2. Formas de EnergíaFormas de Energía

3.3. Fuentes de Energía: ClasificacionesFuentes de Energía: Clasificaciones

3.1 Según su capacidad de Regeneración: 3.1 Según su capacidad de Regeneración: Renovables y No RenovablesRenovables y No Renovables

3.2 Según su utilizacion:Convencionales y 3.2 Según su utilizacion:Convencionales y AlternativasAlternativas

4. Transformación de la Energía4. Transformación de la Energía

5. Experimentos Oested/Faraday; Efecto de 5. Experimentos Oested/Faraday; Efecto de Inducción ElectromagnéticoInducción Electromagnético

INDICEINDICE

6. Producción de Energía Eléctrica6. Producción de Energía Eléctrica

7. Centrales Eléctricas a partir de Fuentes de 7. Centrales Eléctricas a partir de Fuentes de Energía ConvencionalesEnergía Convencionales

7.1 CENTRAL TERMICA DE COMBUSTION 7.1 CENTRAL TERMICA DE COMBUSTION 7.2 CENTRAL TERMICA NUCLEAR7.2 CENTRAL TERMICA NUCLEAR7.3 CENTRALES HIDROELECTRICAS7.3 CENTRALES HIDROELECTRICAS

INDICEINDICE8. Centrales Eléctricas a partir de Fuentes de 8. Centrales Eléctricas a partir de Fuentes de

Energía NO ConvencionalesEnergía NO Convencionales

8.1 ENERGÍA SOLAR:8.1 ENERGÍA SOLAR:8.1.1. SOLAR TERMICA (Torre Central)8.1.1. SOLAR TERMICA (Torre Central)8.1.2. SOLAR FOTOVOLTAICA( Efecto 8.1.2. SOLAR FOTOVOLTAICA( Efecto

fotoeléctrico)fotoeléctrico)8.2 PARQUES EOLICOS8.2 PARQUES EOLICOS8.3 CENTRALES GEOTERMICAS8.3 CENTRALES GEOTERMICAS8.4 CENTRALES MAREOMOTRICES8.4 CENTRALES MAREOMOTRICES8.5 BIOMASA8.5 BIOMASA

9. Transporte y distribución de la Energía9. Transporte y distribución de la Energía

1. Definición de Energía1. Definición de Energía

La energía es la capacidad que poseen los cuerpos para realizar un trabajo.

“ LA ENERGÍA NI SE CREA NI SE DESTRUYE, ÚNICAMENTE SE TRANSFORMA”

UNIDADES

Julio (J). Es la unidad que se utiliza en el SI.

Caloría (cal). Es la energía necesaria para calentar 1 gramo de agua de 20 a 21 ºC.Ej: Energia Metabolica( Dieta Equilibrada)

Kilovatio-hora (kWh). Es la unidad que se emplea para medir el consumo de energía eléctrica.1 kWh = 3600 000 J

1 cal = 4.18 J

2. FORMAS DE ENERGÍALa energía puede manifestarse de muy diversas formas:

ENERGÍA CINÉTICA: es la energía que tiene un cuerpo en movimiento. Ej: coche a 120 km/h.

ENERGÍA POTENCIAL: es la energía almacenada en un muelle o la que tiene un cuerpo debido a su altura.

La suma de la energía cinética y la energía potencial que tiene un cuerpo se denomina ENERGÍA MECÁNICA.

Ep = m·g·h

Ec =m·v2

2

ENERGÍA TÉRMICA: se debe al movimiento de las partículas que constituyen la materia. CALOR: es la transferencia de energía térmica de un cuerpo a otro.

ENERGÍA ELÉCTRICA: Es la energía asociada a la corriente eléctrica

ENERGÍA RADIANTE O ELECTROMÁGNÉTICA:

Es la energía asociada a las ondas electromagnéticas: rayos gamma, rayos X, rayos UV, luz visible, rayos infrarrojos, microondas, ondas de radio. El Sol es la principal fuente de este tipo de energía.

ENERGÍA QUÍMICA: es la energía almacenada en los enlaces de las moléculas. Se pone de manifiesto en las reacciones quimicas.Ejemplo: combustibles, pilas, alimentos.

ENERGÍA NUCLEAR: es la energía almacenada en los núcleos de los átomos. Se libera en las reacciones nucleares de FISIÓN y FUSIÓN.

3. Fuentes de Energía: 3. Fuentes de Energía: ClasificacionesClasificaciones

• Fuentes de energía(Def):Todo material( Carbón, Petróleo, Gas natural y minerales de Uranio) o todo fenómeno natural o artificial a partir de los cuales podemos obtener Energía util para realizar trabajos

3.1 Según su capacidad de 3.1 Según su capacidad de Regeneración: Renovables y No Regeneración: Renovables y No RenovablesRenovables

3.2 Según su 3.2 Según su utilizacion:Convencionales y utilizacion:Convencionales y AlternativasAlternativasCLASIFICACIÓN SEGÚN SU UTILIZACIÓN

CONVENCIONALES:(las que más se utilizan)

ALTERNATIVAS(están poco extendidas)

● Hidráulica● Nuclear● Combustibles fósiles

● Solar● Eólica● Biomasa● Maremotriz● Geotérmica● Oceánica

4. Transformación de la Energía4. Transformación de la Energía

RADIANTE TÉRMICA QUÍMICA

ELÉCTRICA MECÁNICA

NUCLEARESTRELLA

CENTRAL NUCLEAR

ESTRELLACENTRAL NUCLEAR

COMBUSTIÓN

MOTOR

DINAMO

PILA

ELECTROLISIS

CELULAFOTOVOLTAICA

COLECTORTÉRMICO

5. Experimentos Oersted/Faraday; 5. Experimentos Oersted/Faraday; Efecto de Inducción ElectromagnéticoEfecto de Inducción Electromagnético

• OERSTED(Electromagnetismo)OERSTED(Electromagnetismo) FARADAY FARADAY

6. Producción de Energía Eléctrica6. Producción de Energía Eléctrica

• a) Mediante transformaciones químicas. Ej: Pilas.

• b) Haciendo girar una dinamo o alternador. Ej: Centrales eléctricas

• c) Mediante paneles fotovoltaicos. Ej: Centrales

solares fotovoltaicas.

7. Centrales Eléctricas a partir de 7. Centrales Eléctricas a partir de Fuentes de Energía ConvencionalesFuentes de Energía Convencionales

7.1 CENTRAL TERMICA DE COMBUSTION7.1 CENTRAL TERMICA DE COMBUSTION

Energia Inicial: Energía Calorifica( Procedente de combustion)

Energia Final : Energía Electrica

Combustibles: carbón, petróleo o gas

Tipo de Reaccion: Reaccion de Combustion

Sistema de Transformacion Energética: TURBINA( Vapor) - ALTERNADOR

Diagrama de Transformacion Energéticas:

E. Calorifica Turbina E.Mecanica Alternador E. Electrica

Impacto medioambiental: * ATMOSFÉRICO ► Efecto invernadero (CO2)

Lluvia ácida* ACUÁTICO ► Acidificación de ríos y lagos

Mareas negras* TERRESTRE ►Agresión por las explotaciones

mineras Contaminación visual

Deterioro de monumentos por lluvia ácida

7.17.1 CENTRAL TERMICA DE COMBUSTIONCENTRAL TERMICA DE COMBUSTION

1. Entrada combustible2. Cámara combustión3. Generador Vapor4. Turbina vapor5. Alternador6. Condensador

1

2

3 45

6

7. Centrales Eléctricas a partir de 7. Centrales Eléctricas a partir de Fuentes de Energía ConvencionalesFuentes de Energía Convencionales

7.2 CENTRAL TERMICA NUCLEAR7.2 CENTRAL TERMICA NUCLEAR

Energia Inicial: Energía Calorifica( Procedente de FISIÓN NUCLEAR)

Energia Final : Energía Electrica

Combustibles: Minerales de Uranio

Tipo de Reaccion: Reaccion de Fision Nuclear

Sistema de Transformacion Energética: TURBINA( Vapor) - ALTERNADOR

Diagrama de Transformacion Energéticas:

E. Calorifica Turbina E.Mecanica Alternador E. Electrica

Impacto medioambiental: * ATMOSFÉRICO ►Poco contaminante si no hay accidentes

* ACUÁTICO ► Calentamiento localizado de ríos y lagos

Proliferación de algas

* TERRESTRE ► Almacenamiento de residuos radiactivos Impacto paisajistico

FISIÓN NUCLEAR:consiste en la fragmentación de un núcleo "pesado" (con muchos protones y neutrones) en otros dos núcleos, al mismo tiempo que se liberan varios neutrones y energía.

+ EUranio

Los neutrones que se desprenden en la fisión inicial pueden romper otros núcleos y producir nuevas fisiones, en una REACCIÓN EN CADENA. Proceso Incontrolado→ BOMBA ATÓMICAProceso Controlado → CENTRAL NUCLEAR

1 neutrón

2 neutrones

4 neutrones

8 neutrones

16 neutrones

Edificio de contención

Generador de vapor

Turbina de vapor

Alternador

Reactor nuclear

7.2. CENTRALES TERMICAS NUCLEARES Se bombardea uranio con neutrones en el Reactor nuclear La energía liberada se utiliza para calentar agua y obtener vapor. El vapor mueve la turbina del generador.

Infografias Energía NuclearInfografias Energía NuclearEroski consumer : http://pelandintecno.blogspot.com.es/2011/03/infografia-enegia-del-mar.html

EL Pais: http://pelandintecno.blogspot.com.es/2011/03/central-electrica-nuclear.html

ENDESA: http://almez.pntic.mec.es/jrem0000/dpbg/2bch-ctma/tema11/NUCLEAR01.swf

CSN: http://www.csn.es/images/stories/media/swf/CentralesNucleares2.swf

7. Centrales Eléctricas a partir de 7. Centrales Eléctricas a partir de Fuentes de Energía ConvencionalesFuentes de Energía Convencionales

7.3 CENTRALES HIDROELÉCTRICAS7.3 CENTRALES HIDROELÉCTRICAS

Energia Inicial: Energía Potencial

Energia Final : Energía Electrica

Combustibles: NO

Tipo de Reaccion: NO

Sistema de Transformacion Energética: TURBINA(Hidráulica) - ALTERNADOR

Diagrama de Transformacion Energéticas:

E. Potencial Turbina E.Mecanica Alternador E. Electrica

Impacto medioambiental: * ATMOSFÉRICO ►Limpia

* ACUÁTICO ► Destrucción ecosistemas acuáticos

* TERRESTRE ► Inundación terrenos fértiles y zonas inundables

7.3 CENTRALES Hidráulicas

Al abrir la compuerta de la presa el agua cae y hace girar la turbina acoplada al alternador.

1. EMBALSE

2. COMPUERTA

3. TURBINA

4. ALTERNADOR

5TRANSFORMADOR

6. RED ELÉCTRICA

Infografias Energía Infografias Energía HidroelectricaHidroelectrica

Eroski consumer (Tipos de Centrales): http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/energia_y_ciencia/2004/08/09/140155.php

ENDESA: http://almez.pntic.mec.es/jrem0000/dpbg/2bchctma/tema11/HIDRAULICA08.swf

UNESA: http://www.unesa.es/sector-electrico/funcionamiento-de-las-centrales-electricas/1347-central-hidroelectrica

EVE( Tipos de Turbinas): http://www.eve.es/EVE/media/EVE/infografias/flash/La%20energ%C3%ADa%20minihidra%C3%BAlica/energia_hidroelectrica.swf?ext=.swf

HIRU: http://www.eitb.com/multimedia/infografias/Energia_hidroelectrica/Energia_hidroelectrica_es.swf

8. Centrales Eléctricas a partir de 8. Centrales Eléctricas a partir de Fuentes de Energía No Fuentes de Energía No ConvencionalesConvencionales8.1.8.1.ENERGÍA SOLAR:ENERGÍA SOLAR:

8.1.1. SOLAR TERMICA (Torre Central)8.1.1. SOLAR TERMICA (Torre Central)

Energia Inicial: Energía Solar( Procedente de Fusion Solar)

Energia Final : Energía Electrica

Combustibles: No

Tipo de Reaccion: NO

Sistema de Transformacion Energética: TURBINA( Vapor) - ALTERNADOR

Diagrama de Transformacion Energéticas:

E. Solar Turbina E.Mecanica Alternador E. Electrica

Impacto medioambiental: * ATMOSFÉRICO ► Limpia* ACUÁTICO ► Limpia* TERRESTRE ► Impacto paisajístico

8. 1.1 CENTRALES SOLARES TÉRMICAS

Los helióstatos son espejos que reflejan los rayos del Sol • en un punto de la torre. El calor es absorbido en este punto por un fluido que se utiliza para • calentar agua y producir vapor a gran presión. Este vapor mueve una turbina acoplada a un generador.

8. Centrales Eléctricas a partir de 8. Centrales Eléctricas a partir de Fuentes de Energía No Fuentes de Energía No ConvencionalesConvencionales8.1.8.1.ENERGÍA SOLAR:ENERGÍA SOLAR:

8.1.2. SOLAR FOTOVOLTAICA8.1.2. SOLAR FOTOVOLTAICA

Energia Inicial: Energía Solar( Procedente de Fusion Solar)

Energia Final : Energía Electrica

Combustibles: Células de Silicio

Tipo de Fenómeno: Efecto Fotoeléctrico

Sistema de Transformacion Energética: NO

Diagrama de Transformacion Energéticas:

E. Solar Cel Fotovoltaica E. Electrica

Impacto medioambiental:* ATMOSFÉRICO ► Limpia* ACUÁTICO ► Limpia* TERRESTRE ► Impacto paisajístico

8.1.2 CENTRALES SOLARES FOTOVOLTAICAS Los paneles solares transforman directamente la energía del sol en • energía eléctrica. Están formados por células fotovoltaicas de silicio conectadas unas • junto a otras. La energía eléctrica puede consumirse en el momento o acumularse en • baterías.

PANEL SOLAR

CÉLULA FOTOVOLTAICA

INFOGRAFIAS ENERGÍA INFOGRAFIAS ENERGÍA SOLARSOLAR

Eroski consumer( Central Fotovoltaica):http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/energia_y_ciencia/2008/02/24/174810.php

UNESA( Central fotovoltaica): http://www.unesa.es/sector-electrico/funcionamiento-de-las-centrales-electricas/1345-central-fotovoltaica

UNESA( Central Solar Térmica):http://www.unesa.es/sector-electrico/funcionamiento-de-las-centrales-electricas/1350-central-solartermica

HIRU: http://www.eitb.com/multimedia/infografias/energia_solar/es/Energia_solar_es.swf

8. Centrales Eléctricas a partir de 8. Centrales Eléctricas a partir de Fuentes de Energía No Fuentes de Energía No ConvencionalesConvencionales8.2. 8.2. ENERGÍA ÉOLICA:ENERGÍA ÉOLICA:

Energia Inicial: Energía ëolica

Energia Final : Energía Electrica

Combustibles: No

Tipo de Reaccion: NO

Sistema de Transformacion Energética: TURBINA EOLICA - ALTERNADOR

Diagrama de Transformacion Energéticas:

E. Eolica Turbina E.Mecanica Alternador E. Electrica

Impacto medioambiental: * ATMOSFÉRICO ► Ruido

Muerte de aves* ACUÁTICO ► Limpia* TERRESTRE ► Impacto paisajístico

8.1.2 PARQUES EÓLICOS

Instalaciones constituidas por aerogeneradores. Utilizan la energía del viento para producir energía eléctrica.

Torre

Rotortripala

Góndola

Multiplicador

Eroski Consumer.http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/energia_y_ciencia/2004/07/05/140148.php

Estructura de Aerogeneradores:http://pelandintecno.blogspot.com.es/2011/03/central-eolica-aerogeneradoress.html

Parques Eólicos marinos:http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/energia_y_ciencia/2010/06/30/194066.php

8. Centrales Eléctricas a partir de 8. Centrales Eléctricas a partir de Fuentes de Energía No Fuentes de Energía No ConvencionalesConvencionales8.3. ENERGIA GEOTÉRMICA8.3. ENERGIA GEOTÉRMICA

Energia Inicial: Energía CALORIFICA( Procedente del interior de la Tierra)

Energia Final : Energía Electrica

Combustibles: No

Tipo de Reaccion: DESISTEGRACIONES RADIACTIVAS

Sistema de Transformacion Energética: TURBINA( Vapor) - ALTERNADOR

Diagrama de Transformacion Energéticas:

E. Calorifica TurbinaE.Mecanica Alternador E. Electrica

Impacto medioambiental: * ATMOSFÉRICO ► Vapores contaminantes (CO2 y ácido

sulfhídrico)

* ACUÁTICO ► Contaminación de aguas próximas (arsénico, amoníaco)

* TERRESTRE ► Riesgo de hundimiento instalaciones

8.3 CENTRALES GEOTÉRMICA

Zonas volcánicas. Mediante un pozo se inyecta agua fría que se recupera convertida • en vapor a presión (como en un géiser). Este vapor mueve unas turbinas conectadas a un alternador.

Eroski consumer:http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/energia_y_ciencia/2004/11/19/140175.php

EVE: http://www.eve.es/EVE/media/EVE/infografias/flash/La%20energ%C3%ADa%20geot%C3%A9rmica/energia_geotermica.swf?ext=.swf

HIRU: http://www.eitb.com/multimedia/infografias/Biomasa_geotermica/es/biomasa_geotermica_es.swf

8. Centrales Eléctricas a partir de 8. Centrales Eléctricas a partir de Fuentes de Energía No Fuentes de Energía No ConvencionalesConvencionales8.4 ENERGIA MAREOMOTRIZ8.4 ENERGIA MAREOMOTRIZ

Energia Inicial: Energía Potencial( Procedente del oleaje y las mareas)

Energia Final : Energía Electrica

Combustibles: No

Tipo de Reaccion: FENOMENOS DE ATRACCION ELECTROSTATICA

Sistema de Transformacion Energética: TURBINA(Hidráulica) - ALTERNADOR

Diagrama de Transformacion Energéticas:

E. Potencial Turbina E.Mecanica Alternador E. Electrica

Impacto medioambiental: * ATMOSFÉRICO ► Limpia

* ACUÁTICO ► Alteración del ecosistema marino debido al dique

* TERRESTRE ► Impacto paisajístico

Dique

•1. Cuando sube la marea se abren las compuertas del dique y se carga el embalse.•2. Cuando el nivel del mar llega a su máxima altura se cierran las compuertas•3. Una vez que se ha retirado el mar, se abren las compuertas y el agua del embalse fluye girando la turbina

8.4. CENTRALES MAREMOTRICES

INFOGRAFIAS MAREOMOTRIZINFOGRAFIAS MAREOMOTRIZEroski Consumer: http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/energia_y_ciencia/2005/02/23/140205.php

EVE: http://www.eve.es/EVE/media/EVE/infografias/flash/La%20energ%C3%ADa%20del%20mar/la_energia_marina.swf?ext=.swf

HIRU:http://www.eitb.com/multimedia/infografias/energiamar/es/energiamar_nielsen_es.swf

8. Centrales Eléctricas a partir de 8. Centrales Eléctricas a partir de Fuentes de Energía No Fuentes de Energía No ConvencionalesConvencionales8.5 BIOMASA8.5 BIOMASA

La biomasa. Es la masa formada por restos de animales, plantas, y otras materias orgánicas de las que se puede obtener energía.

Puede usarse como combustible directamente o también para obtener otros combustibles líquidos como biofuel, metano o etanol y para obtener biogas.

BIODIESEL:

http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/energia_y_ciencia/2004/03/30/140118.php

BIODIGESTORES:

http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/energia_y_ciencia/2006/07/18/153920.php

CENTRAL DE CENTRAL DE COGENERACIONCOGENERACION

Una central de biomasa es una instalación que permite el aprovechamiento de la biomasa para la producción de electricidad.Tiene un ciclo térmico similar al de las centrales térmicas convencionales: la energía calorífica que se produce en un determinado foco es transformada en energía mecánica rotatoria mediante una turbina y, posteriormente,en energía eléctrica a través de un generador.La diferencia está en que el combustible principal utilizado para producir la energía calorífica en el caso de las centrales de biomasa lo constituyen principalmente los residuos forestales, los cultivos de plantas energéticas, o los residuos agrícolas.

http://www.unesa.es/sector-electrico/funcionamiento-de-las-centrales-electricas/1341-central-biomasa

http://www.eitb.com/multimedia/infografias/Biomasa_geotermica/es/biomasa_geotermica_es.swf

9. TRANSPORTE Y DISTRIBUCIÓN DE LA ELECTRICIDAD

Para transportar energía eléctrica hay que aumentar el voltaje y • disminuir la intensidad mediante TRANSFORMADORES.•Con esto conseguimos disminuir las pérdidas por EFECTO JOULE.

ELEMENTOS DE UNA RED DE TRANSPORTE Y DISTRIBUCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA