Treball naturals les energies renovables

Tània 2 ESO B

INDEX• 3-4 introducció

• 5-6 energia solar

• 7-8-9 energia eòlica

• 10-11 energia hidràulica

• 12-13 historia de l’energia hidràulica

• 14-15 energia mareomotriu

• 16-17 energia de les ones

• 18-19 biomassa

• 20 energia geotèrmica

introducció• Les energies renovables o "energies

alternatives" comparades amb el model energètic tradicional, tant per la seva disponibilitat (present i futura) garantida (a diferència dels combustibles fòssils que necessiten milers d'anys per a la seva formació) com pel seu menor impacte ambiental; tanmateix, en alguns casos aquest impacte pot ser molt gran, com el causat per l'"embassament de les Tres Gorges", finalitzat recentment que va propiciar el desplaçament de milions de persones i la inundació de molts km2 de terres.

• L'any 2006, al voltat del 18% de l'energia consumida al món tenia el seu origen a una font renovable, de l'energia consumida al món,

La hidroelectricitat ocupa el segon lloc en importància entre les fonts renovables amb la producció del 3%

La resta d'energies renovables com la geotèrmica, l'eòlica, la resta d'aprofitaments solars i les derivades dels oceans com la mareomotriu només van produir el 0,8% en conjunt.

al tercer lloc per l'energia termosolar, que produeix aigua calenta sanitària, amb el 1,3%.

• L'energia solar és l'energia renovable obtinguda directament del Sol. La radiació solar incident a la terra pot aprofitar-se per la seva capacitat per escalfar o directament a través de l'aprofitament de la radiació en dispositius òptics o d'altres tipus.

• La radiació té un valor de potència que varia segons el moment del dia, les condicions atmosfèriques que l'esmorteeixen i la latitud. Es pot assumir que en bones condicions d'irradiació el valor és superior als 1000 W / m2 a nivell de la superfície terrestre.

Sol: energia solar

• La radiació és aprofitable en els seus components directament i difosa, o bé en la suma d'ambdues. La radiació directa és la que arriba directament del focus solar, sense reflexions o refraccions intermitges. La difosa és aquella que està present a l'atmosfera gràcies als múltiples fenòmens de reflexió i refracció solar dels núvols, i la resta d'elements atmosfèrics i terrestres. La radiació directa és direccional i pot reflectir-se i concentrar-se, mentre que la difosa no, ja que és omnidireccional.

• Energia termosolar: Per produir aigua calenta de baixa temperatura per a ús domèstic sanitari i calefacció.

• Energia solar fotovoltaica: Per produir electricitat, en plaques de semiconductors que s'exciten amb la radiació solar.

• Energia solar termoelèctrica: Per produir electricitat amb un cicle termodinàmic convencional, a partir d'un fluid escalfat pel sol.

El vent: energia eolica• L' energia eòlica (del llatí aeolicus, pertanyent o relatiu

a Eolus o Èol, déu dels vents en la mitologia grega i per tant, pertanyent o relatiu al vent) és l'energia produïda pel vent. Els primers usos de la capacitat energètica del vent va ser la navegació a vela, on es fa servir per impulsar vaixells. Egipcis, fenicis i més endavant els romans. El vent s'ha fet servir des d'antic per moure les aspes dels molins.

• En l'actualitat s'utilitza a més per a moure aerogeneradors que són molins que mouen un generador que produeix energia elèctrica. Aquest tipus de generadors s'ha popularitzat ràpidament en considerar-ne una font 'neta' d'energia, és a dir, que en no països desenvolupats.

• Els parcs eòlics són concentracions d'aerogeneradors necessaris perquè la producció d'energia esdevingui rendible i en a l'entorn es produeix contaminació acústica causada pel soroll que produeixen; hi ha també qui considera que la silueta fa malbé certs paisatges.

• Els aerogeneradors s'instal·len també sobre plataformes fondejades en la mar, no lluny de la costa. Països com Dinamarca, el Regne Unit o Suècia ja disposen de parcs eòlics marins.

• La baixa densitat energètica, de l'energia eòlica per unitat de superfície, porta com a conseqüència la necessitat de procedir a la instal·lació d'un nombre major de màquines per a l'aprofitament dels recursos disponibles. L'exemple més típic d'una instal·lació eòlica està representada pels "parcs eòlics" (diversos aerogeneradors implantats en el territori connectats a una única línia que els connecta a la xarxa elèctrica local o nacional).

• En l'actualitat s'utilitza, sobretot, per a moure aerogeneradors. En aquests l'energia eòlica mou una hèlix i mitjançant un sistema mecànic es fa girar el rotor d'un generador, normalment un alternador, que produïx energia elèctrica. Perquè la seva instal·lació resulti rendible, solen agrupar-se en concentracions denominades parcs eòlics.

• L'energia del vent està relacionada amb el moviment de les masses d'aire que es desplacen d'àrees d'alta pressió atmosfèrica cap a àrees adjacents de baixa pressió, amb velocitats proporcionals al gradient de pressió.

• Els vents són generats a causa de l'escalfament no uniforme de la superfície terrestre per part de la radiació solar, entre el 1 i 2% de l'energia provinent del sol es converteix en vent. De dia, les masses d'aire sobre els oceans, els mars i els llacs es mantenen fredes en relació amb les àrees veïnes situades sobre les masses continentals.

• Per a poder aprofitar l'energia eòlica és important conèixer les variacions diürnes i nocturnes i estacionals dels vents, la variació de la velocitat del vent amb l'altura sobre el sòl, l'entitat de les ràfegues en espais de temps breus, i valors màxims ocorreguts en sèries històriques de dades amb una durada mínima de 20 anys. És també important conèixer la velocitat màxima del vent. Per a poder utilitzar l'energia del vent, és necessari que aquest abast una velocitat mínima de 12 km/h, i que no superi els 65 km/h.

Rius i corrents d’aigua dolça energia hidràulica • Energia hidrològica o energia hidràulica és una

energia renovable que prové de l'aprofitament de l'energia mecànica de la caiguda de l'aigua. Des de temps molt antics s'han bastit molins hidràulics la peça de treball dels quals era moguda per la força d'un corrent d'aigua. Des del segle XIX la capacitat potencial i energia cinètica de l'aigua s'ha transformat en energia elèctrica en una instal·lació anomenada central hidroelèctrica.

• Per a poder aprofitar l'aigua amb finalitats de producció d'energia es necessita establir un circuit hidràulic composat per l'obra de presa (dic si és molt gran) que faci de barrera a l'aigua i els canals d'entrada, de conducció forçada i de sortida d'aigua. L'aigua es derivada i a pressió fins la central, on fa girar les turbines que fan girar els alternadors, els quals, en voltar, generen l'energia elèctrica.

• Les centrals hidroelèctriques utilitzen l'energia de l'aigua al caure des d'una certa altura. La majoria estan formades per una presa que forma al darrere seu un gran embassament d'aigua. De la presa surten canonades que porten l'aigua fins la turbina, fent-la girar. La turbina transmet el seu moviment a l'alternador, el qual genera el corrent elèctric. El corrent elèctric generat passa per un transformador que s'encarrega d'adequar la intensitat i la tensió per al seu transport fins les estacions transformadores properes a les poblacions. Trobarem centrals hidràuliques a les zones on hi hagi cabals d'aigua (rius i llacs) i diferències de nivell importants. Per tant, a Catalunya, aquestes centrals es concentren preferentment a les valls del Pirineu i a les conques dels rius Ter, Llobregat, Segre i les dues Nogueres.

Història

• La força de l'aigua ha estat utilitzada durant molt temps per a moldre blat, però va ser amb la Revolució Industrial, i especialment a partir del segle XIX, quan va començar a tenir gran importància amb l'aparició de les rodes hidràuliques per a la producció d'energia elèctrica. Poc a poc la demanda d'electricitat va ser en augment. El baix cabal de l'estiu i tardor, unit als gels de l'hivern feien necessària la construcció de grans preses de contenció, pel que les rodes hidràuliques van ser substituïdes per màquines de vapor amb quan es va poder disposar de carbó.

• La primera central hidroelèctrica moderna es va construir en 1880 en Northumberland, Gran Bretanya.

• El renaixement de l'energia hidràulica es va produir pel desenvolupament del generador elèctric, seguit del perfeccionament de la turbina hidràulica i a causa de l'augment de la demanda d'electricitat a principis del segle XX. En 1920 les centrals hidroelèctriques generaven ja una part important de la producció total d'electricitat.

• De totes les fonts d'energia renovables va ser la primera que va assolir un desenvolupament a gran escala. De fet, l'electrificació de Catalunya va basar-se en les seves primeres dècades en l'energia hidroelèctrica.

Els mars l’energia maremotriu• L'energia mareomotriu aprofita l'energia renovable

que es produeix en els ascensos i descensos de les marees, degudes a les forces gravitatòries entre la Lluna, la Terra i el Sol. En definitiva, es basa en la diferència d'altura mitjana segons la posició relativa de la Terra i la Lluna, que és resultat de l'atracció gravitatòria de la Terra i del Sol sobre les masses d'aigua dels mars. El rang mitjà està típicament entre 0,5 i 1 m, sent una mica major a les plataformes continentals.

La pujada de les aigües es denomina flux mentre que el descens es coneix com reflux (el segon es més breu en el temps que el primer). Els moments de màxima elevació del flux són la plenamar i tenen lloc quan la terra, la Lluna i el Sol estan posicionats al voltant d'una línia.

• . Els de màxim reflux s'anomenen baixamar i tenen lloc quan la Terra, la Lluna i el Sol estan perpendiculars entre ells. El nivell del mar entre aquestes dues elevacions pot variar de 2 a 15 metres o inclús més.

• La variació entre marea baixa i alta es dóna en un període semidiürn d'aproximadament 12 hores i 25 minuts. Cal dir, que la magnitud de les marees canvia segons cada mes lunar. L'energia estimada que es dissipa per les marees és de l'ordre de 20000 TWh. D'aquesta energia es considera recuperable una quantitat que està al voltant les 200 TWh. Cal dir que hi ha altres formes d'obtenir energia mitjançant la mar: les onades i el gradient tèrmic oceànic.

Energia de les ones• L'energia de les ones s'origina en darrer terme

per l'acumulació i concentració de l'energia solar ja que els vents que produeixen l'onada estan causats per diferències de pressió per la radiació solar.

• Les ones de més amplitud contenen més quantitat d'energia.

• Les diferències en la intensitat del vent i per tant l'energia potencial continguda en les onades, junt amb altres factors geogràfics o econòmics, fa que certes localitzacions (Mar del Nord a Europa, per exemple) siguin les més adequades per aprofitar aquest tipus d'energia.

• A banda d'Europa occidental també la Índia, Japó i Estats Units compten amb centrals d'aquesta mena.

• Es tracta d'una energia, objecte de molta recerca científica i tècnica i no contaminant, el principal inconvenient de la qual és que només és factible en determinats indrets i que pot ocasionar un fort impacte visual en les costes.

• Les instal·lacions per aprofitar aquest tipus d'energia es poden construir a la línia de la costa, prop de la costa en aigües somes, o al mar quan aquest fa més de 40 metres de fondària.

biomasa

• La biomassa és la massa total de la matèria viva per una banda d'un organisme, població o ecosistema. En general es dóna en termes de matèria seca per unitat d'àrea (per exemple kg/ha o g/m²). A la pluviselva de l'Amazones pot haver-hi una biomassa de plantes de 1.100 tones per cada hectàrea de terra.

• En termes energètics, s'utilitza com energia renovable, com és el cas de la llenya, dels olis per produir biodièsel, del bioalcohol, del biogàs i del bloc sòlid combustible.

• La biomassa podria proporcionar energies substitutives gràcies a biocarburants tant líquids com sòlids, com el biodièsel o el bioetanol.

• La biomassa es pot produir o obtenir a partir de subproductes o residus.

• Alguns científics argumenten que produir biomassa necessitaria moltes hectàrees de plantacions que caldria llevar a cultius per a aliments, o acaparar més terreny salvatge.

Energia geotèrmica• L'energia geotèrmica és una energia renovable

obtinguda de la calor produïda a l'interior de la Terra com a resultat de la desintegració d'elements radioactius i de la calor que es va originar en les primers moments de formació del planeta. Aquesta energia renovable es manifesta per mitjà de processos geològics com ara volcans, guèisers que expulsen aigua calenta i aigües termals.

• Per a poder obtenir aquesta energia és necessària la presència de jaciments d‘aigua calenta prop d'aquestes zones. Es perfora el sòl i s'extrau el líquid, el qual sortirà en forma de vapor si la seva temperatura és suficientment alta i es podrà aprofitar per accionar una turbina que amb la seva rotació mou un generador que produeix energia elèctrica