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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

Jaime Santillana Soto /Ubaldo Apaza

Facultad Ingeniería Química

Gas Natural

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2Gas Natural y Condensados UNI-FIQT



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Syllabus

1. Fuentes de Energía2. Gas Natural: Conceptos básicos.3. Suministro y demanda de gas natural.4. Propiedades del gas natural y condensados5. Aplicaciones y usos del gas natural.6. Introducción al Procesado de Gas Natural.

7. Fundamentos de Procesos de Separación.8. Tratamiento de Gas Natural

9. Tecnologías para recuperación de

condensados del gas natural10. Desarrollo del gas natural en el Perú

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Syllabus

11. Fundamentos procesos separación II.

12. Plantas de Fraccionamiento de líquidos delgas natural- Camisea

13. Nuevas aplicaciones del gas natural: GasNatural Licuefactado

14. Flujo de fluidos compresibles

15. Transporte de gas natural y condensados.

16. Petroquímica a partir del natural.

17. Camisea III

18. Comercialización de gas natural ycondensados

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1.- Fuentes Energía

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Fuentes de EnergíaFuentes de EnergíaFuentes de EnergíaFuentes de Energía• La sociedad moderna requiere grandes cantidades dee

energía la que es extraida de los recursos naturales denuestro planeta.

• Fuentes de Energía Primaria: Combustibles Fósiles(petróleo, gas natural carbón), energía nuclear,hidroelectricidad, energía geo-térmica, energía solar.

• Fuentes Energía Secundaria: Se derivan de las fuentesprimarias (gas natural sintético y gasolina sintética) asícomo biocombustibles.

www.lander.edu/rla land/Chem%20103/cha 12. t

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Basadas en carbonofósil

No basadas en carbono

Carbón

Petróleo

Gas Natural

Arenas y esquistosbituminosos.

Hidratos

Fisión Nuclear

Fusión Nuclear

Hidroelectrico

Solar

Geotérmico

Hidrogeno

Viento

6

Fuentes de Energía

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Energía primaria

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1.1.1.1.Combustibles FósilesCombustibles FósilesCombustibles FósilesCombustibles Fósiles

PetróleoPetróleoPetróleoPetróleo

Gas NaturalGas NaturalGas NaturalGas Natural

CarbónCarbónCarbónCarbón

2.2.2.2.Energía Nuclear Energía Nuclear Energía Nuclear Energía Nuclear 3.3.3.3.HidroelectricidadHidroelectricidadHidroelectricidadHidroelectricidad

4.4.4.4.Energía geotérmicaEnergía geotérmicaEnergía geotérmicaEnergía geotérmica

5.5.5.5.Energía Solar Energía Solar Energía Solar Energía Solar

www.bio.miami.edu/beck/esc101/Chapter14&15.ppt

Fuentes de Energía PrimariaFuentes de Energía PrimariaFuentes de Energía PrimariaFuentes de Energía Primaria

HidrocarburosHidrocarburosHidrocarburosHidrocarburos

Son combustibles quese originaron de ladescomposición deanimales vivos hace

millones de años.

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primaria

Ing. M.S. Jaime Santillana- Marketing de Hidrocarburos, Conceptos y Planeamiento10

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Consumo energía primaria, por regiones

Carbón Hidroelectrici-dad

GasNatural

Petróleo

EnergíaNuclear

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Consumo energía primaria per capita

Unidad: millones de Toneladas petróleo equivalnete

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World Marketed Energy Consumption, 19

Quadrillion Btu

1980 283.4

1985 308.61990 347.3

1995 365.6

2000 399.6

2004 446.7

2010 511.1

2015 559.42020 607.0

2025 653.6

2030 701.6

Release Date: May 2007

Report #:DOE/EIA-0484(2007)

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Reservas combustibles fósiles a producción

(R/P) ratios

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Carbón

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Carbón energético

El carbón es el más abundante de los combustibles fósiles Constituye la mayor fuente energía del mundo Se formó por medio de rocas de material orgánico que se

atraparon en el subsuelo. Se clasifica en 4 variedades:: Lignito (brown coal) , el más suave

y de menor valor como combustible tienen la menor densidad deenergía; Sub-bituminoso, presenta una mayor densidad deenergía; Bituminoso, tiene la máxima densidad de energía;

Antracita es un compuesto metamórfico con 86-97% peso decarbón no es muy abundante. El carbón es muy empleado para generar electricidad. El consumo mundial es de cerca de 5,500 millones de toneladas

cortas anualmente: 67% para productores de electricidad, 30%

para uso industrial, el 3% remanente para uso comercial yresidencial Hay restricciones para su uso futuro debido a preocupaciones

ambientales.

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Reservas carbón año 2009

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Petróleo

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Petróleo

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FUENTE DE HIDROCARBUROS

PETROLEO Mezcla compleja de hidrocarburos que se formóa través del tiempo por descomposición demateriales vegetales y animales

CRUDO Líquido negro viscoso que se

encuentra entre rocassedimentarias subterráneas(2000 m)

petro: rocaoleo: aceite

Se extrae excavando la piedra y bombeando

el líquido hacia la superficieEl petróleo crudo es una mezcla liquidacompleja de hidrocarburos con pequeñascantidades de Azufre (S), Oxígeno(O),Nitrógeno e impurezas (metales yotros).

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Las actividades en la industria del petróleo del pozo alconsumidor son:• Producción• Refinación• Distribución• Comercialización

Las compañías denominadas Majors (Exxon Mobil, BP, Shell)están integradas participando en toda la cadena de suministro.

Las compañías estatales (NOC: National Oil Companies) tratan

de desarrollar todas las áreas posibles. Compañías independientes pueden ser refinadoras

independientes: Valero, Sunoco que refinan y hacen trading(comercialización internacional)

Los Traders: Glencore, Vitol, Massefield, Trafigura, realizan

actividades de comercio internacional de petróleo y productosrefinados. Bancos de inversión como Morgan Stanley además de trabajar

con papeles (NYMEX) participan del mercado de físicos (Trading)de crudo y productos refinados.

Actores en la comercialización de petróleocrudo y productos refinados

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Cadena de suministro en industria deproceso

Las cadenas de suministro de las industrias de proceso involucranmanufacturadores, suministradores distribuidores y minoristas(detallistas) cada uno de los cuales debe desarrollar sus

actividades de manera eficiente. El manejo de esta Cadena deSuministro incluye actividades de planeamiento y dirección entodas las actividades involucradas en los suministros, compras,conversión, distribución; también requiere coordinación ycolaboración con sumnsitradores, intermediarios, canalesdistribución, y clientes.

En esencia el manejo de una Cadena de Suministro integra laadministración del suministro y demanda dentro de laorganización.

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26Ing. M.S. Jaime Santillana- Marketing de Hidrocarburos, Conceptos y Planeamiento

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Desarrollo industria del petróleo Originalmente la industria del petróleo se organizó

en base a un número grande de refineríasindependientes que producían kerosene yproductores de petróleo.

Rockefeller controló el transporte y alcanzó

economías de escala en refinación; las refinerías seintegraron hacia la producción de petróleo crudo. En 1911 la Standard Oil Trust fue dividida por el

gobierno de EUA en compañias integradasverticalmente: Standard Oil New Jersey (Exxon),Standard Oil New York (Sonoco- Mobil), Standard

Oil Califoria (Chevron), Amoco, Standar Oil Ohio(Sohio) y otras 29 compañías.

Estas tres compañias con Texaco y Gulf de EUA, lacompañía angloholandesa Royal Dutch Shell y lacompañía Anglo Iranian Oil Co. (British Petroleumluego BP) fueron llamadas las “Seven Sisters.”

Las siete hermanas tomaron el control del petróleode bajo costo que se encontró en el Medio Oriente.

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En 1928 Exxon, BP, y Shell se reunieron y fueron acusados de habersedividido el mercado del petróleo mundial.

Exxon, Mobil, Shell, Texaco, British Petroleum, Chevron y Gulf fueron uncartel que funcionó hasta la Segunda Guerra Mundial. También se lesdenomina Majors y hasta 1970, controlaron el flujo internacional de petróleocrudo, las refinerías y los mercados de los productos refinados.

Antes del auge de la OPEP controlaron la economía del petróleo.

En 1959 en Baghdad; Saudi Arabia, Iran, Iraq, Kuwait and Venezueladecidieron la formación de la OPEP.

La OPEP busca coordinar políticas de producción y suministro entre lospaíses miembros que promuevan la estabilidad y la prosperidad del Mercado

Petrolero Mundial, mediante el control del Balance Oferta - Demanda

Las Siete Hermanas y la OPEP

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Rol de la OPEP en elMercado Petrolero• Estabilidad de Precios

• Garantías de suministro estable de petróleo a países consumidores.

• Garantías de Ingresos petroleros estables para países miembros

Kuwait

Nigeria

Arabia Saudita

Argelia

Venezuela

Indonesia

EAUIraq

Irán

LibiaQatar

AngolaEcuador

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En los 60´s un rápido crecimiento de las empresas petroleras estatales,ingreso al mercado mundial de otras compañias petroleras americanas,dearrollo de empresas estatales petroleras: YPF, PEMEX, Petrolera Fiscal.

Desarrollo de nuevos campos petroleros: Libia, Nigeria, Australia & ExtremoOriente.

En los 70´s amplio desarrollo de Empresas petroleras estatales: PDVSA,Petroperu, Recope, Sonatrach, NIOC, con los países productores tomandocontrol de su petróleo realizando contratos de largo plazo con majors.

En 1973 como consecuencia del embargo de petróleo a los paisesoccidentales que apoyaron a Israel aumentó fuertemente el precio delpetróleo.

En 1978, el New York Mercantile Exchange (NYMEX) salió con un contrato afuturo de heating oil .

En 1979, debido a la revolución escacez de petróleo en EYA y aumento deprecios.

En 1983 el NYMEX lanzó sus contratos a futuro de petróleo crudo.

Para 1985 producción de crudo de Saudi Arabia descendió hasta un quintode su capacidad y esta abandonó el mercado de marcadores.

En 1986 los precios colapsaron. Desde dicho año la OPEP influenciamercados vía reduccion de la producción pero no puede fijar precios.

A fines de los 80 empiezan las fusiones entre las empresas petroleras

Industria del petróleo

Los Majors: Las Siete Hermanas

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Los Majors: Las Siete Hermanas

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Las Siete Hermanas: Cambios desde 1998

Mergers y adquisiciones entre los Majors


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El mercado de petróleo es en la actualidad un mercado decommodities global donde existe transparencia de precios entre laexploración, explotación, transportem refinaciñon y distribución.

Cuando la industria estaba dominada por empresas integradasverticalmente el “aseguramiento del suministro” o el “acceso a losmercados” eran mportante.

En un mercado de commodities siempre existirá un mercado, elproblema ahora son los precios y sus volatilidad. La transparencia de precios y el Trading de petróleo permiten la

especialización en sectores o actividades en la que son eficientes:

Las consecuencias de la especialización:- Las compañìas estatales (NOCs) están sobre todo en el upstream

(exploración producción).- Han aparecido grandes empresas refinadoras independientes.- El market share de los mercados en producción y refinación se ha

reducido.- Se han desarrollado marcas de productos refinados.- Se ha producido un fenómeno de consolidación entre los Majors.

Mercado petróleo

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Existen dos emrcados organizados de futuros de petróleo crudo. El NYMEXen New York, que efectúa trading de crudos dulces y livianos en CushingOklahoma, y el llamaddo Intercontinental Exchange (ICE Futures) en Londresque comercializa crudo Brent (Mar del Norte).

En la actualidad es posible comercializar Futuros y opcioneslos cuales soninstrumentos financieros.

Los mercados de Futures permiten un acceso abierto al público en general alos precios de los crudos. Cuando una industria esta integrada es dificilconocer los precios de transferencia internos. En la actualidad cualquiera conacceso a internet puede seguir lso rpecios hora por hora.

Los productores y refinadores y consumidores pueden también hacer

Hedging en un mercado donde actuan especuladores sin interes ni obligaciónde entrega de los productos físicos. En los últimos años diversos bancos deinversión han ingresado al mercado de productos físiscos.

Cuando un mercado alcanza altos niveles de liquidez desaparecen laspreocupaciones acerca de la seguridad del suministro y aparecenpreocupaciones sobre la volatilidad d elos precios.

Como se vió en los últimos meses los precios pueden llegar a extremos devolatilidad hasta 145 US$/Bl en julio del 2008 y luego hasta 40 US$/Bl aprincipios del 2009, y ahora los preciso estan en la franja de 70 a 80 dólarespor barril.

Mercado petróleo

Actores en la comercialización de petróleo

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Las actividades en la industria del petróleo del pozo al consumidor son:• Producción• Refinación• Distribución• Comercialización

Las compañías denominadas Majors (Exxon Mobil, BP, Shell) estánintegradas participando en toda la cadena de suministro.

Las compañías estatales (NOC: National Oil Companies) tratan dedesarrollar todas las áreas posibles.

Compañías independientes pueden ser refinadoras independientes:Valero, Sunoco que refinan y hacen trading (comercializacióninternacional)

Los Traders: Glencore, Vitol, Massefield, Trafigura, realizan actividadesde comercio internacional de petróleo y productos refinados.

Bancos de inversión como Morgan Stanley además de trabajar conpapeles (NYMEX) participan del mercado de físicos (Trading) de crudo yproductos refinados.

Actores en la comercialización de petróleocrudo y productos refinados

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Reservas y Producción Petróleo

Los mayores depósitos y principales productores de petróleo seencuentran en el Medio Oriente, América Latina (México,

Venezuela), Africa, Europa Oriental, Rusia, Norteamérica,Lejano Oriente.

Mayor cartel petrolero: Organización de Países Productores dePetróleo (OPEP: Arabia Saudita, Irán, Venezuela, Emiratos

Arabes Unidos, Nigeria, Kuwait, Libia, Indonesia, Algeria, Irak,

Qatar, Gabón, Angola y Ecuador).

Otros países productores son "independientes“ (Reino Unido,Noruega, México, Rusia y Estados Unidos.

Estados Unidos es el mayor consumidor de petróleo, al mismotiempo es uno de los grandes productores.

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BP: http://www.bp.com

Energy Information Agency (eia):eiahttp://www.eia.doe.gov/

Informaciónsobre

petróleo

ó1 World 85.540.000

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Producción Crudo en el Mundo- 2009 2 Russia 9.980.0003 Saudi Arabia 9.200.0004 United States 8.457.000

5 Iran 4.700.000

6 China 3.725.000

7 Mexico 3.501.000

8 Canada 3.425.000

9

United Arab

Emirates 2.948.000

10

European

Union 2.676.00011 Venezuela 2.667.000

12 Kuwait 2.613.000

13 Norway 2.565.000

14 Iraq 2.420.000

15 Nigeria 2.352.000

16 Brazil 2.277.000

17 Algeria 2.173.00018 Angola 1.910.000

19 Libya 1.845.000

20

United

Kingdom 1.690.000

21 Kazakhstan 1.445.000

22 Qatar 1.125.000

23 Azerbaijan 1.099.000

24 Indonesia 977

25 India 881

26 Argentina 791

27 Oman 759

28 Malaysia 754

29 Egypt 664

30 Australia 600

31 Colombia 58832 Ecuador 512

CIA World Factbook 2009

BP Statistical Review of World Energy. June 2010

mbd

M P d t E E t t l

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Mayores Productores son Empresas Estatales

2001 2009mbpd mbpd

1. Saudi Aramco 8.3 9.3

2. NIOC Iran 3.8 4.0

3. Pemex Mexico 3.6 3.24. PdVSA Venezuela 3.0 2.4

5. ExxonMobil 2.5

6. INOC Iraq 2.4

7. Royal Dutch Shell 2.28. China National Petrol. Co. 2.1 4.0

9. ChevronTexaco 2.0

10. BP (+Amoco + Arco) 1.9

11. KPC Kuwait 1.8 2.6

12. Total FinaElf 1.5

Por reser as Ma ores prod ctores son Empresas Estatales (2008)

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Por reservas Mayores productores son Empresas Estatales (2008)

Consumo petróleo año 2009

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Consumo petróleo año 2009


Consumo productos refinados año 2009

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P í id d t ól

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2006 mbd 2009 mbd1. United States: 20.6 20.6

Unión Europea ** 14.42. China: 7.3 7.9

3. Japan: 5.2 5.04. Russia: 3.1 2.75. Alemania: ** 2.66. India: 2.5 2.77. Canada: 2.2 2.48. Brazil: 2.2 2.49. Korea South: 2.2 2.1

10. Saudi Arabia: 2.1 2.011. Mexico: 2.0 2.1

12. France: ** 2.013. United Kingdom: ** 1.814. Italy: ** 1.763. Perú 0.2

Países consumidores de petróleo

Las mayores empresas de refinación son privadas

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Las mayores empresas de refinación son privadas

Capacidad Refinación millonesbarriles por día

Compañías Privadas son los mayores

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Compañías Privadas son los mayorescomercializadores de Productos Refinados

2001 mbpd

1. ExxonMobil 8.0

2. BP (+Amoco + Arco) 6.2

3. Royal Dutch Shell 5.7

4. ChevronTexaco 5.1

5. PdVSA Venezuela 3.2

6. TotalFinaElf 3.2

7. Saudi Aramco 2.7

8. ConocoPhillips 2.6

9. Petrobras 2.3

10. Pemex (Mexico) 1.7

11. NIOC (Iran) 1.4

12. Sinopec (China) 1.4

25 mbpd or33% of worlddemand

Comercialización petróleo crudo año 2009

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¿Por qué la integración vertical

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¿Por qué la integración vertical

es tan importante?

Asegura la cadena de suministro reduciendo la dependencia ensuministradores externos. Internacionaliza decisiones de precios y permite el empleo de precios de

transferencia para lograr objetivos de impuestos y otros. Actua como un ‘natural hedge’ o cobertura natural a lo largo de la cadena

de suministro: producción, refinación y/o marketing. Proporciona barreras de entrada a otros competidores. Relaciona la produción de petróleo a las ventas de los productos en un

sistema uniforme de información y control Permite estabilizar el precio del petróleo permitiendo decidir cuanto

petróleo producir, cuanto refinar y que productos producir y vender.

Muchas Compañías Petrolera

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pLatinoamericanas están Verticalmente

Integradas

•PDVSA (Venezuela) Integrada e internacional

•PEMEX (México) Integrada, monopolio e Internac.

•Petrobras (Brasil) Integrada e internacional•Repsol YPF-Argentina/España Integrada e internacional

•Ecopetrol (Colombia) Integrada monopolio refinación

•Petroecuador (Ecuador) Integrada y monopolio

•Enap Chile Integrada e internacional

•Petroperu (Perú) Refinación/Comercialización

• Ancap Uruguay Refinación (monopolio)

Comercialización

Cadena Suministro petroleo Perú

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El Regulador en el Sector de El Regulador en el Sector de Hidrocarburos LíquidosHidrocarburos Líquidos. A. Dammert L. Presidente Consejo Directivo de OSINERG. IXReunión Iberoamericana de Reguladores de la Energía – ARIAE, Uruguay 2005

Cadena Suministro petroleo Perú

Cadena Suministro Perú

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El Regulador en el Sector de El Regulador en el Sector de Hidrocarburos LíquidosHidrocarburos Líquidos. A. Dammert L. Presidente Consejo Directivo de OSINERG. IXReunión Iberoamericana de Reguladores de la Energía – ARIAE, Uruguay 2005


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Energía Nuclear

Consumo de energía nuclear por región

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Consumo de energía nuclear por región

E í R bl

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Energías Renovables


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Las Energías Renovables se derivan de procesos naturales quelas reponen constantemente. En sus varia formas se derivandirecta o indirectamente del sol o es energía generada dentro de

la tierra (IEA 2003)Son las siguientes: Energía eólica (viento) Energía Solar Energía Oceanica (olas, marea, térmica) Hidro electricidad Geotérmica Biomasa

Hidrógeno y fuel cells ???Fusión Nuclear ???

g

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g


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g

E í Eóli

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Energía Eólica

Turbinas

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Turbinas

Antes: usadas para

bombear agua o moler

granos

Ahora: usadas para generar

electricidad

Energía Fotovoltaica

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e g a oto o ta ca

Energía Fotovoltaica

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g

• El dispositivo Fotovoltaicoconvierte Luz del sol en energíaeléctrica

– Es neutral al carbón

– Abundante—La tierra recibe 120quadrillion watts de potenciadel sol, el hombre

Emplea sólo 13 trillones watts• Costos

– Costo Módulos – Costo conversión energía

– Actualemnte cuesta $0.30/kWh.

Lewis, et al. “Basic Research Needs for Solar

Energy Utilization.”

Sistema Fotovoltaico

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Sistema Fotovoltaico

≈

Hidroelectricidad

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Como funciona una hidroelectrica

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• Ciclo del agua

• Agua fluye de un reservoriopor gravedad hasta ka turbina

• La Turbina se conecta al

generador• La potencia generada se

transmite por líneas detransmisión

Consumo Hidroelectricidad

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Biocombustibles

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Biodiesel

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