Energías

No

Renovables

Carbón Petroleo

Combustibles fosiles Energía nuclear

No renovables

Hidraulica Solar

Eólica Biomasa

R.Urbanos Maremotriz

De las olas

Alternativas

Renovables

Energías primarias

Fuentes de Energía

Combustibles fósiles-Carbón: Combustible sólido, poroso, de color negro

compuesto fundamentalmente por carbono y otros elementos

químicos, como hidrogeno, nitrógeno, azufre, oxigeno, etc...

Procede de la transformación de grandes masas de vegetación

que fueron sepultadas.

Tipos de carbón

•carbón mineral: Antracita, hulla, lignito y turba.

•carbón artificial: carbón vegetal y carbón de coque.

Empleo del carbón mineral

Se emplea principalmente para producir electricidad en

centrales térmicas, para producir coque para la siderurgia, y

principalmente en países del tercer mundo, para calefacción.

Combustibles fósiles

-Carbón vegetal: Se obtiene de la quema parcial de restos de

podas de los bosques en un horno hecho con barro.

Hoy en día se emplea para iniciar fuegos en hornos,

barbacoas, etc. por su buen poder calorífico

Combustibles fósiles

Coque. Se obtiene de la hulla por un proceso de coquizado en

una cámara cerrada a 1100 ºC durante 16 horas. Luego, el

carbón al rojo vivo se enfría con una cortina de agua.

La energía necesaria para el proceso se extrae de los propios

gases que emana el carbón.

Combustibles fósiles

Aplicaciones del coque en la siderurgia:

Realiza la función de combustible, gracias a su gran poder

calorífico.

Aporta carbono al hierro, por lo que se hace más duro.

Reduce los óxidos de hierro que tienden a perderse en la

escoria.

Combustibles fósiles

Productos del carbón: También se extraen otras sustancias

del carbón, como son:

Gas ciudad.

Fertilizantes.

Grafito.

Alquitrán.

Aspirina.

TNT.

Plásticos.

Combustibles fósiles

Extracción del carbón

Combustibles fósiles

Partes de una central térmica: Circuito principal de caldera

y turbina, circuito de refrigeración y circuito de tratamiento de

humos.

Combustibles fósiles

Esquema de una central térmica.

Combustibles fósiles

Partes de una central térmica: Circuito principal de caldera

y turbina, circuito de refrigeración y circuito de tratamiento de

humos.

Combustibles fósiles

CENTRAL

TERMOELECTRICA CLASICA

EL PETRÓLEO

• El petróleo. El petróleo es un combustible natural formado

por una mezcla de hidrocarburos y otros elementos como

azufre, oxígeno y nitrógeno.

• Origen del petróleo. Inicialmente se produce por la

descomposición de materia orgánica mediante bacterias

aerobias. Posteriormente aparecieron bacterias anaerobias

por la desaparición del oxigeno. La materia orgánica se

transformo en hidrocarburos y se almacenaba en roca

porosa o impermeable.

Red de Oleoductos en España

POZOS PETROLÍFEROS

Extracción de petróleo

La localización y extracción del petróleo

o crudo no es una tarea sencilla. Se necesita

Personal muy cualificado y equipos muy

costoso. Por ello es necesario, antes de

proceder a la perforación, hacer un estudio de

las características del terreno.

Una vez localizado el posible pozo de petróleo

(algo que nunca se conoce con certeza) se

procede a la perforación.

POZOS PETROLÍFEROSSe realizan sondeos con sistemas que permiten la detección de las capas de arcilla.

Posteriormente se extrae el crudo en tres fases: por presión de los gases, mediante

bombas e inyectando agua.

Se separan inicialmente

el agua y el gas que lleva

el petróleo asociados.

REFINERÍASEl petróleo crudo no se utiliza directamente

tal y como se extrae del yacimiento. Previamente

debe sufrir un proceso de destilación en las

refinerías, con objeto de separar los distintos

hidrocarburos que lo forman.

El proceso de destilación es el siguiente:

1.-Se hace pasar todo el crudo por un horno a una

Tª de unos 340ºC, con lo que todo el petróleo se

transforma en gas.

2.-Este gas se lleva a la parte inferior de la

refinería(torre de fraccionamiento). Los gases

mas ligeros tienden a subir hasta la parte mas alta

de la torre y los mas pesados se condensan en

forma liquida a diferentes alturas. La Tª en la parte

Inferiosr es mas elevada que en su parte alta.

Hidrocarburos

líquidos,sólidos,gaseosos

Metano+Etano Butano

Propano

Gaseosos

Gasolina Queroseno

Gasoleo Fueloleo

Aceites

Liquidos

Ceras Alquitran

Solidos

Hidrocarburos

Gas natural-Se ha originado como consecuencia de la descomposición de

materia orgánica, a través de un proceso análogo al del petróleo.

Suele encontrarse de dos maneras distintas.:

-En la parte superior de los yacimientos de petróleo, como se

indico anteriormente. Recibe el nombre de gas natural húmedo,

ya que se halla mezclado con combustibles gaseosos derivados

del petróleo(hidrocarburos),como metano, etano, propano y

butano.

-En grandes bolsas recubiertas de material

impermeable(arcilla), que soportan las altas presiones que hay en

el interior. Este gas recibe el nombre de gas natural seco. Se

compone básicamente de metano y etano y pequeñas

proporciones de hidrógeno y nitrógeno.

GASODUCTOS EN ESPAÑA

Gas natural

El gas natural es el combustible fósil con menor impactomedioambiental de todos los utilizados, tanto en la etapade extracción, elaboración y transporte, como en la fasede utilización.

Respecto a la fase de extracción, la única incidenciamedioambiental está ligada a los pozos en los que el gasnatural se encuentra ligado a yacimientos de petróleo quecarecen de sistemas de reinyección. En esos casos el gasse considera como un subproducto y se quema enantorchas.

Las consecuencias atmosféricas del uso del gas naturalson menores que las de otros combustibles.

Gas natural:emisiones

Emisiones de CO2 . El gas natural como cualquier otrocombustible produce CO2. Sus emisiones son un 40-50%menores de las del carbón y un 25-30% menores de las delfuel.

Emisiones de Nox. Los óxidos de nitrógeno se producenen la combustión al combinarse radicales de nitrógeno, conel oxigeno. La propia composición del gas natural generados veces menos emisiones de NOx que el carbón y 2,5veces menos que el fuel.

Emisiones de SO2. Se trata del principal causante de lalluvia ácida. Tiene un contenido en azufre inferior a las10ppm , por lo que la emisión es 150 veces menor a la delgas-oil, entre 70 y 1.500 veces menor que la del carbón.

Gas natural: emisiones

Emisiones de CH4. El metano, que constituye el principal

componente del gas natural es un causante del efecto

invernadero mas potente que el CO2, aunque las moléculas

de metano tienen un tiempo de vida en la atmósfera mas

corto que el del CO2. De acuerdo con estudios

independientes, las perdidas directas de gas natural durante

la extracción, trasporte y distribución son del 1% del total

del gas transportado. La mayor parte de las emisiones de

metano a la atmósfera son causadas por la actividad

ganadera y los arrozales, que suponen alrededor del 50% de

las emisiones causadas por el hombre.

Partículas sólidas. El gas natural se caracteriza por la

ausencia de cualquier tipo de impurezas y residuos, lo que

descarta cualquier emisión de partículas sólidas, hollines,

humos, etc.

Gas natural: emisiones

Combustibles fósiles y medio ambiente

IMPACTOMEDIOAMBIENTAL

-Efecto Invernadero

-Lluvia Ácida

-Pérdidas de parte del manto fértil del suelo.

-Contaminación de ríos

-Deterioro del patrimonio arquitectónico.

Energía nuclear

• Se llama energía nuclear a aquella que se desprende de los núcleos de ciertos átomos, cuando entre ellos se produce una determinada reacción.

• Einstein descubrió que la masa se podía transformar en energía según la fórmula E=m· c2

• Existen dos tipos de energía nuclear:

– Fisión

– Fusión

LA FISION NUCLEAR

• La fisión nuclear. Se produce cuando un núcleo deuranio 235 es bombardeado con neutrones, aun debaja energía, se produce una violenta inestabilidadque hace que el núcleo se divida en dos fragmentosaproximadamente iguales.

• Una reacción nuclear en cadena es posible porqueaparte de los dos fragmentos liberados se emitenneutrones y en este caso particular del uranio 235 losneutrones son suficientes como para causar unanueva fisión.

U235 + n = kr92 + Ba141 + 3n + energía

Partes de una central: el reactor

• En el se origina la reacción nuclear de fisión. Constade:

• Tubos de acero inoxidable: en los que se introduce elcombustible.

• Barra de control: regulan la cantidad de escisiones enla unidad de tiempo y, por tanto, la potencia delreactor

• Moderador: Cuya finalidad es la de reducir lavelocidad de los neutrones.

Partes de una central: el reactor

Reactor Nuclear: esquema vasija

Reactor Nuclear: reacciones

Otras partes de la central• La Turbina. La energía que se produce en las reacciones

de fisión calienta un circuito de agua, que pasa al estadogaseoso. El vapor atraviesa una turbina, que conectada aun generador produce energía eléctrica, que setransforma y se transporta por la red eléctrica.

• El condensador. Se encarga de refrigerar los circuitos deagua.

• El circuito de refrigeración. El vapor de agua se enfríamediante un sistema de transmisión del calor al aire entorres de refrigeración. El agua que se pierde porevaporación se compensa con agua del río.

• Edificio de manipulación. En este se almacena elcombustible en piscinas de hormigón.

Otras partes de la central

Otras partes de la central

Central nuclear: Conjunto

Tipos de reactores nucleares:

BWR y PWR

Tipos de reactores nucleares:

BWR y PWRBWR PWR

Emplea uranio 235 También emplea uranio

El moderador es agua ligera El moderador es también agua

El 25% de las centrales son El 50% son de este tipode este tipo

Consta de un único circuito Consta de dos circuitos de aguade agua

Componentes de una central nuclear

Mapa de las centrales en España

Fusión nuclear• La fusión nuclear se basa en la energía

que se libera de la unión entre losátomos.

• En la fusión intervienen dos isótoposdel hidrógeno, el tritio y el deuterio. Seutilizan estos isótopos pues para quese produzca la fusión de los átomos, esnecesario que sus núcleos tengan lamínima fuerza de repulsión, y esto selogra precisamente con los átomosmás ligeros, los de hidrógeno, que sólotienen un protón en su núcleo.

• Sin embargo se necesitan millones degrados centígrados para conseguir quela materia se transforme en plasma yno se produzcan las repulsioneselectrostáticas que repelen el núcleo.

Impacto Medioambiental

• El peligro de la energía nuclear se encuentra en laradiactividad, que son las emisiones de las sustanciasnucleares, y que son las radiaciones alfa, beta, gammay los neutrones.

• Radiación alfa: Son flujos de partículas cargadas positivamente(núcleos de helio). Se detienen con una hoja de papel. Son pocopenetrantes aunque muy ionizantes.

• Radiación beta: Son flujos de electrones. Se detienen con unatabla de madera. Es más penetrante aunque su poder deionización no es tan elevado como el de las partículas alfa.

• Radiación gamma: Son ondas electromagnéticas. Es el tipo máspenetrante de radiación. Tienen mayor penetración y se necesitancapas muy gruesas de plomo u hormigón para detenerlos.

Impacto Medioambiental

Impacto Medioambiental

• Los neutrones. Tienen mayor capacidad de penetraciónque los rayos gamma, y sólo puede detenerlos unagruesa barrera de hormigón, agua o parafina.

• El hombre recibe una serie de radiaciones naturalesprocedentes de nuestro entorno: radiación cósmica,alimentos y bebidas, sustancias que hay en elsubsuelo, y otras artificiales: electrodomésticos,radiografías, centrales nucleares, etc.

• Los objetos que han tenido contacto con sustanciasradiactivas se tratan y se almacenan en lugaresseguros. Según su actividad se clasifican en residuosde baja, media y alta actividad.

Residuos de baja y media actividad• Son los que en menos de 30 años reducen su actividad a la mitad.

• Proceden de hospitales, laboratorios e industria.

• Se mezclan con hormigón y se introducen en bidones

• Se llevan a El Cabril (Córdoba) en donde se almacenan.

Residuos de alta actividad• Lo componen principalmente restos de combustible gastado.

• Proceden de las centrales nucleares.

• Se almacenan en las piscinas o almacenes de las propias centrales.