Rafael Ibáñez

Energías no renovables

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“La energía ni se crea ni se destruye, solo se transforma “

Julius Robert von Mayer, 1841

Rafael IbáñezImágen del Sol obtenida por la sonda SOHO, NASA

El Sol

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Un gramo de hidrógeno puede producir tanta energía como dos toneladas de carbón

Fusión nuclear: la fuente de energía solar

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La energía del Sol llega a la tierra en forma de radiaciones electromagnéticas

Radiación solar

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Balance energético

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Albedo terrestre

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Fuentes de energíaLas fuentes de energía se clasifican según su ciclo en:

-Renovables: aquellas cuya fuente primaria es un recurso que procede directamente del sol o que se regenera en un tiempo breve Energía solar (térmica o fotovoltáica) Energía eólica Energía hidroeléctrica Energía maremotriz Energía geotérmica Biomasa

- No renovables: Energías cuyos recursos primarios no se renuevan o lo hacen en ciclos de duración geológica. Energía nuclear Combustibles fósiles

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Energías primarias

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La cadena energética

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Reservas de energías no renovables

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Los principales combustibles fósiles son:

Carbón

Petroleo

Gas Natural

Los combustibles fósilesSe formaron hace millones de años, a partir de restos orgánicos de plantas y animales. Se encuentran acumulados en depósitos geológicos

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CARBON

El combustible “carbón” es un término muy general que engloba a gran variedad de minerales ricos en carbono.

El carbón se compone principalmente de Carbono, aunque también contiene Hidrógeno, Oxígeno y una cantidad variable de Nitrógeno, Azufre y otros elementos.

Se forma en la naturaleza por descomposición de la materia vegetal residual acumulada en los pantanos o en desembocaduras de grandes ríos.

Existen distintos tipos de carbón que se pueden clasificar en dos grandes grupos:

Carbones duros: totalmente carbonizados, entre los que están la antracita y la hulla. Carbones blandos: pertenecen a épocas posteriores al carbonífero y que no han sufrido proceso completo de carbonizados . Entre ellos están los lignitos, pardos y negros y la turba.

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Extracción y transporte

Impactos ambientales muy importantes

Transporte por ferrocarril o por carretera

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Central térmica convencional

Emisiones de:

CO2

NO2

SO2

Partículas y cenizas

Vapor de agua

http://es.wikipedia.org/wiki/Central_termoeléctrica

Zona de combustiónTolva de carbón

Turbinas ygeneradores

Tendido eléctrico

Son las más baratas y rentables aunque son muy contaminantes

Cenizas

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PETROLEOEl petroleo ha sido el motor del desarrollo económico del siglo XX.

El producto es un compuesto complejo en el que coexisten partes sólidas, líquidas y gaseosas.

Lo forman, por una parte, unos compuestos denominados hidrocarburos

Se presenta de forma natural en depósitos de rocas sedimentarias.

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Formación del petroleo

Los restos de animales y plantas, cubiertos por arcilla y tierra junto con la acción de bacterias anaerobias provocan la formación del petróleo.

Puede encontrarse en forma: líquida, dentro de rocas porosas; volátil, es decir, un líquido que se vuelve gas al contacto con el aire; semisólido, con textura de ceras. El petróleo, de por sí, es un líquido y se encuentra mezclado con gases y con agua.

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Cadena energética del petroleo

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Extracción y transporte

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Refinería

La refinería es una planta industrial donde se separan los productos de consumo a partir del petroleo crudo.

Las refinerías suelen estar en la costa para poder recibir el crudo por barco

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CarburanteEl mayor consumo de carburantes derivados del petroleo se concentra en el sector del transporte que se abastece en casi un 99% de los productos petrolíferos.

Por cada litro de gasolina consumido, un coche emite en promedio 2,3 kg de CO2 y por cada litro de gasóleo, unos 2,6 kg de CO2.

En 2004, el transporte contribuyó al 25% de emisiones totales de CO2 en la Unión Europea.

http://www.idae.es

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Transporte eficienteEmisiones de CO2 por persona y Km recorrido en distintos medios de tranaporte

http://www.terra.org

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Reservas de petroleo

No hay acuerdo respecto a las reservas reales de petroleo en el mundo.

Algunas fuentes las evalúan en 40 años y otras en bastante más.

El uso eficiente del petroleo y otras fuentes de energía puede modificar todas las predicciones

Modelo del “pico de Hubbert” para la evaluación de las reservas de petroleohttp://es.wikipedia.org/wiki/Teoría_del_pico_de_Hubbert

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Gas naturalEl gas natural es una fuente de energía no renovable formada por una mezcla de gases que se encuentra frecuentemente en yacimientos de petroleo o en depósitos de carbón.

Está compuesto principalmente por metano en cantidades que comúnmente pueden superar el 90 ó 95%, y suele contener otros gases como nitrógeno, CO

2, H

2S, helio y

mercaptanos

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Formación del gas natural

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Extracción y transporte

Se extrae generalmente en los yacimientos petrolíferos.

Su transporte mediante gasoductos es muy eficiente, aunque también se transporta licuado en grandes “buques metaneros”

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Red de gasoductos en Europa

www.inogate.org/

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Red de gasoductos en España

http://portal.gasnatural.com

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Central de ciclo combinadoSe denomina ciclo combinado en la generación de energía a la co-existencia de dos ciclos termodinámicos en un mismo sistema, uno cuyo fluido de trabajo es el vapor de agua y otro cuyo fluido de trabajo es un gas producto de una combustión.

Las emisiones de CO2 son menos del 50% que las centrales térmicas convencionales.

La emisión de otros gases es incluso mucho más reducida.

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Combustión más eficiente

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Energia nuclear

La energía nuclear se caracteriza por el uso de materiales fisionables que mediante reacciones nucleares proporcionan calor. Este calor es empleado por un ciclo termodinámico convencional para mover un alternador y producir energía eléctrica.

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Albert Eintein, 1905

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Cadena del combustible nuclear

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Esquema de central nuclear

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Residuos radiactivosEl mayor problema medioambiental de la energía nuclear es la generación de residuos radiactivos de alta intensidad, que mantienen su actividad durante miles de años.

No existe ningún método de eliminación de estos residuos y la única alternativa es almacenarlos en lugares “seguros” donde tendrán que permanecer determinados periodos de tiempo según su actividad:

* Residuos de baja actividad, con periodos de semidentegración inferior a 30 años se acumulan en almacenamientos superficiales.

* Residuos de media actividad: Residuos cuya periodo de semidesintegración sea inferior a 30 años. Deben almacenarse en almacenamientos superficiales.

* Residuos de alta actividad o alta vida media: Todos aquellos cuyo periodo de semidesintegración supera los 30 años y deben almacenarse en almacenamientos geológicos profundos (AGP).

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Energías primarias en España

Ktep = Kilo toneladas equivalentes de petroleo

http://www.mma.es/secciones/calidad_contaminacion/indicadores_ambientales/procesp_seleccion/pdf/ENRConsumoEnergiaPrimaria.pdf

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CO2 y calentamiento globalLa emisión de CO

2 es la principal causa del calentamiento global que se puede atribuir

a la actividad humana y se debe a la utilización de combustibles fósiles.

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Temperatura media terrestre

http://en.wikipedia.org/wiki/Global_warming

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Predicciones de calentamiento

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