Presentación realizada para analizar las fuentes de energía no renovables con los alumnos de ACT

1. FORMAS DE
APROVECHAMIENTO
DE LAS FUENTES NO
RENOVABLES DE ENERGÍA
PALOMA ROMÁN GÓMEZ

2. FUENTES NO RENOVABLES DE
ENERGÍA
• Se generan en procesos geológicos muy lentos a lo largo de
millones de años son limitados.
• Su utilización genera problemas medioambientales
son contaminantes.
• Son fuentes de energía muy centralizadas generan alta
dependencia del exterior
CARBÓN
COMBUSTIBLES
FÓSILES PETRÓLEO
FUENTES NO GAS NATURAL
RENOVABLES
COMBUSTIBLES ENERGÍA
ENERGÍAS NUCLEARES NUCLEAR
CONVENCIONALES
FUENTES ENERGÍA
RENOVABLES HIDRÁULICA

3. 1. COMBUSTIBLES
FÓSILES

4. 1. COMBUSTIBLES FÓSILES
Proceden de la descomposición de animales y
vegetales que existieron hace millones de años.
• EL CARBÓN
• EL PETRÓLEO
• EL GAS NATURAL

5. 1.1. EL CARBÓN
• Combustible fósil, de alto poder calorífico , de color negro, muy rico
en carbono.
• Es una sustancia de origen vegetal procedente de la transformación
de grandes cantidades de vegetales que vivieron durante el período
carbonífero (hace 280 a 345 millones de años).

6. FORMACIÓN DEL CARBÓN
En la formación del carbón se diferencian dos etapas:
DIAGÉNESIS: en la que tiene lugar la descomposición de la materia orgánica por
bacterias hasta formar turba
1º Descomposición de los vegetales muertos que se van acumulando en el fondo de
una cuenca sedimentaria, comenzando a transformarse por la acción de bacterias
aerobias, al quedar cubiertos parcialmente por agua.
Durante esta etapa se produce una reducción de volumen de hasta un 50%.
2º Descomposición por bacterias anaerobias: Una vez que las bacterias aerobias
consumen todo el oxígeno comienza la descomposición de la materia orgánica
restante por bacterias anaeróbicas.
En esta etapa se producen ácidos húmicos, los cuales van acidificando el medio
hasta llegar a un ph 4 en el cual mueren las bacterias anaeróbicas.
METASMORFISMO: etapa en la que continua el proceso de enriquecimiento en
carbono por la acción del calor y la presión, al irse depositando nuevas capas de
sedimentos encima.
Debido al aumento de la temperatura y la presión el carbón mineral va evolucionando
desde el lignito hasta la antracita, liberándose gases, sustancias volátiles y aceites, y
enriqueciéndose cada vez más en carbono.

8. RANGO DE LOS CARBONES
En función del grado de carbonización experimentado
por la material vegetal se diferencian:
TURBA LIGNITO HULLA ANTRACITA
Mayor contenido en C fijo Mayor poder calorífico
AUMENTO DEL RANGO
Menor Humedad Menor contenido en materia volátil

9. EXPLOTACIÓN DEL CARBÓN
Grandes costes - Riesgos de derrumbe de galerías
económicos y sociales - Riesgos de explosiones
- Enfermedades asociadas
MINA (Silicosis)
Se generan enormes - Impacto paisajístico
escombreras de - Contaminación del aire por nubes de polvo
A gran
profundidad estériles (Cualquier -
material distinto al carbón)
Contaminación de aguas superficiales y
SEGÚN LA - subterráneas por lixiviados
PROFUNDIDAD
DEL YACIMIENTO
A escasa
profundidad
Gran Impacto
A CIELO ambiental y
ABIERTO paisajístico

10. USOS DEL CARBÓN
• Es el principal combustible de las centrales térmicas para producir
electricidad
• De esta fuente procede el 30% de la energía eléctrica mundial
En esquema:
2. Combustión del
carbón con
obtención de
vapor de agua
3. El vapor de agua
hace girar unas
turbinas
4. Las turbinas
mueven unos
alternadores que
transforman la
energía mecánica
en eléctrica

11. INCONVENIENTES DE LA COMBUSTIÓN
DEL CARBÓN
Causante
SO2 (Dióxido Efecto
de Azufre) invernadero
Genera
Combustible
sucio
CO2 (Dióxido Lluvia
de Carbono) Causante ácida

12. 1.2. EL PETRÓLEO
• Líquido, de color oscuro, olor característico, más ligero
que el agua
• Compuesto químico complejo en el que coexisten partes
sólidas, líquidas y gaseosas.
• Formado por:
- Una mezcla de hidrocarburos
- Una pequeña proporción de nitrógeno,
azufre, oxígeno y algunos metales
• Se presenta de forma natural en depósitos
de roca sedimentaria de origen marino.

13. FORMACIÓN DEL PETRÓLEO
• Acumulación de materia orgánica en cuencas sedimentarias
marinas deficitarias en oxígeno (ambiente anaerobio), formándose
un barro rico en materia orgánica (sapropel)
• Fermentación anaerobia de los restos orgánicos
• Enterramiento durante millones de años sometidos a grandes
presiones y altas temperaturas con lo que:
- La materia orgánica se transforma en hidrocarburos
- Los barros y arenas en roca sedimentaria llamada roca madre
4. Migración a través de los poros de las rocas o de fracturas hacia
zonas de menor presión (hacia la superficie), al migrar dejan un
residuo sólido (pizarras bituminosas).
7. Acumulación al encontrarse con una roca impermeable al petróleo.
Se llama:
- A la roca en cuyos poros se acumula roca almacén
- A la formación geológica donde se acumula trampa de
petróleo

14. AMBIENTE DE FORMACIÓN DEL PETRÓLEO

15. TRAMPAS DEL PETRÓLEO
Anticlinal
Estructurales Falla
Domo salino
Estratigráficas

16. LOCALIZACIÓN I
• El petróleo se ha encontrado en todo tipo de medios
• Para su localización es necesario realizar numerosos estudios:
- Estudio de las formaciones rocosas, la disposición de los
estratos, la existencia de fósiles, la composición del suelo.
- Se analizan fotos aéreas y de satélites
- Análisis de las variaciones de los campos magnéticos y
gravitacionales.
- Realización de perfiles sísmicos del subsuelo.

17. LOCALIZACIÓN II

18. LOCALIZACIÓN III
• Con todos los estudios se
elaboran mapas detallados de
las zonas donde se espera
encontrar petróleo.
• Se realizan perforaciones de
exploración (sondeos)
• Una vez realizada la perforación,
la presión debida a los gases
disueltos hace que el petróleo
salga a presión. Si no es
suficiente se inyectan fluidos a
presión o se extrae por bombeo
Esquema general y partes de una torre de
perforación

19. FORMAS DE PERFORACIÓN
• Una vez realizada la perforación, puede ocurrir:
1. Que la presión debida a los gases disueltos sea suficiente para
que el petróleo salga a presión (surgencia natural).
1. Que la presión no sea suficiente se recurre a métodos
artificiales
BOMBEO MECÁNICO: consiste en bajar una "bomba de
profundidad" que suministre energía adicional e impulse el fluido.
GAS LIFT: se inyecta gas que disminuye la densidad de la columna
del fluido simulando las características de surgencia natural.
BOMBEO HIDRÁULICO: se inyecta fluido motriz por una línea
independiente de manera que al accionar la bomba, sube a la
superficie junto con el petróleo.
BOMBA ELECTROSUMERGIBLE: un motor eléctrico al cual llega
corriente mediante un cable blindado, es bajado en la punta de la
cañería de producción. Este motor acciona una bomba centrífuga de
pequeño diámetro encargada de levantar el petróleo.

20. FORMAS DE
PERFORACIÓN II

21. TRANSPORTE
• Como los yacimientos se localizan
muy lejos de las zonas de consumo,
el petróleo debe ser transportado.
• El transporte se realiza a través de:
OLEODUCTOS y PETROLEROS

22. REFINADO DEL PETRÓLEO
• El petróleo se extrae en forma de crudo, formado por una mezcla de
hidrocarburos gaseosos, líquidos y sólido, sin aplicación directa
• Para su utilización se somete a destilación
fraccionada Separa sus distintos
componentes según su punto de ebullición
1. Se separan los productos gaseosos:
Metano, Etano, Butano, etc.
2. Se separan los productos líquidos:
Gasolina, Nafta, Queroseno, etc.
3. Quedan depositados los productos
sólidos: Alquitranes, Betunes, etc.
• Los hidrocarburos así obtenidos no son
aptos para el consumo, por lo que deben
ser tratados
• El poder calorífico del petróleo es de
unas 10.000 Kcal / Kg.

23. REFINADO y USOS DEL PETRÓLEO

24. INCONVENIENTES DEL PETRÓLEO
• Agotamiento rápido de las reservas
• Responsable del mayor aumento de CO2 y de
azufre en la atmósfera

25. 1.3. EL GAS NATURAL
• Procede de la fermentación de la materia orgánica acumulada entre los
sedimentos.
• Está compuesto por una mezcla de hidrógeno, metano, butano, propano
y otros gases en proporciones variables.
• Se encuentran en la naturaleza formando bolsas en el interior de la
Tierra unas veces sólo y otras en compañía del petróleo.
• Su origen es el mismo que el del petróleo, pero es más evolucionado ya
que se forma en condiciones de presión y temperatura mayores.

26. TRANSPORTE Y USOS DEL
GAS NATURAL
• Se transporta mediante gaseoductos o previa licuefacción (por
enfriamiento) en barcos metaneros.
• Tiene mayor poder calorífico
que el carbón y el petróleo
(unas 13.000 Kcal / Kg.)
• Se utiliza como fuente de calor
en cocinas, calefacciones
domésticas y producción de
electricidad.
Depósitos de gases licuados

27. 1.4. PRODUCCIÓN DE ENERGÍA MEDIANTE
LOS COMBUSTIBLES FÓSILES
• Las formas de utilizar los combustibles fósiles
para obtener energía son:
1.4.1. Combustión en centrales termoeléctricas para
producir electricidad
1.4.2. Obtención de combustibles para mover
vehículos
1.4.3. Combustión directa para obtener calor.

28. 1.4.1. CENTRALES TERMOELÉCTRICAS
• Transforman la energía calorífica, procedente de la combustión
de los combustibles fósiles en energía eléctrica.
• Las partes de una central termoeléctrica clásica son:

29. CENTRALES TERMOELÉCTRICAS:
FUNCIONAMIENTO I
1º El combustible que llega es almacenado en una serie de depósitos
de almacenaje situados en un espacio colindante a la central
El tipo de almacenamiento dependerá del tipo de combustible
empleado.
Hay centrales cuyo diseño les permiten quemar varios combustibles
indistintamente, este tipo de centrales termoeléctricas reciben el
nombre de centrales mixtas.
2º Antes de introducir el combustible en
la caldera es previamente calentado y
pulverizado, para que su combustión
sea más rápida y completa.

30. CENTRALES TERMOELÉCTRICAS:
FUNCIONAMIENTO I
3º Una vez introducido el combustible en la caldera, los quemadores
provocan su combustión generando energía calorífica, que convierte
en vapor el agua que circula por los tubos que rodean las paredes de
la caldera.
La estructura de la caldera varia según
el combustible empleado y la tecnología
utilizada.
El circuito donde se encuentra el agua
se llama circuito primario, y se trata de
un circuito cerrado (el agua que hay en
su interior circula constantemente,
independientemente que este en estado
liquido o de vapor, y no se suelta al
exterior)

31. CENTRALES TERMOELÉCTRICAS:
FUNCIONAMIENTO II
4º El vapor se dirige a gran presión a la turbina donde hay centenares
de alabes de pequeño tamaño (pequeñas aspas, que forman una
especie de hélice, que recibe el nombre de turbina)
El vapor de agua a presión, al incidir sobre los alabes, hace girar el
eje de la turbina.
Este giro se transmite al eje del generador.
5º El generador es una máquina que
transforma la energía cinética, de la
rotación del eje, en energía eléctrica
de una tensión determinada.

32. CENTRALES TERMOELÉCTRICAS:
FUNCIONAMIENTO III
1. La energía eléctrica producida, se transforma mediante los
transformadores a una tensión de red adecuada, y se envía a los
centros de consumo mediante líneas de alta tensión.
3. A la salida de las turbinas, el vapor pasa al condensador donde se
enfría y convierte en agua gracias a un circuito de refrigeración.
Este circuito traslada el calor a la atmósfera, mediante una torre de
refrigeración, o lo descarga en el mar o en un río.
Este segundo circuito no es un circuito cerrado y el agua que entra
en él se devuelve al exterior mucho más caliente, ya sea en forma
de vapor o de agua.
8. Al agua condensada se le hace circular mediante unas bombas y se
le hace pasar por unos calentadores antes de volver a la caldera y
volver a iniciar el ciclo.

33. CENTRALES TERMOELÉCTRICAS:
FUNCIONAMIENTO IV
1. Los gases producidos en la combustión, aparte de calentar el
agua de los conductos de agua de la caldera, antes de salir al
exterior por la chimenea se utilizan para calentar el aire que entra
en la caldera y el combustible.
10. Los gases antes de ser soltados a la atmósfera por la chimenea
también pasan por un sistema de filtros (precipitador) donde se
limpia de partículas y agentes contaminantes, que podrían
deteriorar el medio ambiente.

34. CENTRALES TERMOELÉCTRICAS: RENDIMIENTO
• El rendimiento de las centrales termoeléctricas CLÁSICAS, no
supera el 35 % teórico.
Es decir, de la fuente de energía primaria quemada (un combustible
fósil) solo se consigue convertir en electricidad teóricamente un 35
%, ya que en la práctica este porcentaje es mucho menor.
• El 65 % restante se pierde en la atmósfera en forma de calor, lo que
contribuye a calentarla.

35. TÉCNICAS QUE PERMITEN OBTENER MAYORES
RENDIMIENTOS
• Las técnicas que permiten obtener rendimientos energéticos más altos son:
COGENERACIÓN Proceso por el cual se genera electricidad y
calor conjunta y simultáneamente
GENERACIÓN EN Proceso por el que se genera electricidad y
CICLO COMBINADO calor simultáneamente que se puede realizar
en centrales de turbina de gas

36. TIPOS DE COGENERACIÓN
• En función de la secuencia de utilización de energía se diferencian:
TOPPING CYCLE BOTTOMING CYCLE
El combustible es utilizado primero para la El combustible es utilizado primero para generar
obtención de energía eléctrica y el calor vapor que es utilizado en la producción de
remanente es recuperado para producción energía eléctrica en turbinas a vapor. El vapor es
de energía térmica. retornado al proceso total o parcialmente.

37. RENDIMIENTO COMPARADO
Ciclo clásico
Ciclo de Cogeneración

38. RENDIMIENTO COMPARADO
Ciclo combinado con cogeneración

39. CENTRALES DE TURBINA DE GAS
• Solo pueden quemar gas.
• El gas es introducido junto con aire a presión en la cámara de
combustión de una turbina de gas.
Allí se produce la combustión y como consecuencia gases a gran
presión, que moverán una turbina, que a su vez moverá un
generador.
Los gases de combustión son soltados directamente al exterior,
después de ser filtrados.
• El rendimiento es algo mejor que el de las centrales
termoeléctricas clásicas, pero tampoco es superior al 35 %

40. 1.4.2. APLICACIÓN DE COMBUSTIBLES PARA
MOVER VEHÍCULOS
• Los principales combustibles utilizados en motores térmicos son:
- GASOLINAS
- GASOIL
- QUEROSENOS
• Son derivados del petróleo.

41. GASOLINA Y GASOIL
• Se utilizan en diversos tipos de motores:
1. La gasolina se utiliza en motores de explosión.
El motor de explosión es un tipo de motor de combustión
interna que utiliza la explosión de un combustible,
provocada mediante una chispa, para expandir un gas
que empuja a un pistón.
Existen de dos y de cuatro tiempos.
El ciclo termodinámico utilizado es conocido como Ciclo
Otto.
Este motor, también llamado, motor de gasolina o motor
Otto, es uno de los más utilizados en automoción.

42. MOTOR DE EXPLOSIÓN: PARTES Y
FUNCIONAMIENTO

43. GASOIL
2. El gasoil se utiliza en motores de ciclo diésel.
• El motor diésel es un motor térmico de combustión interna en el cual el
encendido se logra por la temperatura elevada que produce la compresión
del aire en el interior del cilindro.
• Funciona mediante la ignición de la mezcla aire-gas sin chispa.
• La temperatura que inicia la combustión
procede de la elevación de la presión que se
produce en el segundo tiempo motor,
compresión.
• El combustible se inyecta en la parte superior de
la cámara de compresión a gran presión, de
forma que se atomiza y se mezcla con el aire a
alta temperatura y presión. Como resultado, la
mezcla se quema muy rápidamente.
• Esta combustión ocasiona que el gas contenido
en la cámara se expanda, impulsando el pistón
hacia abajo. La biela transmite este movimiento
al cigüeñal, al que hace girar, transformando el
movimiento lineal del pistón en un movimiento
de rotación

44. QUEROSENOS
• Los querosenos se utilizan como combustible en los aparatos
con motores a reacción, como los de aviones de medio y gran
tonelaje.

45. APLICACIÓN DE COMBUSTIBLES PARA MOVER
VEHÍCULOS
• En todos los casos se quema el combustible, procedente del
petróleo transformando parte del calor producido en energía cinética
que mueve el vehículo.
• En todos los casos el rendimiento energético de esta transformación
ronda el 30 %, es decir se pierde el 70 % de la energía primaria, en
forma de calor en la atmósfera

46. 1.5. IMPACTO AMBIENTAL DEBIDO AL USO DE
LOS COBUSTIBLES FÓSILES I
SOBRE LA ATMÓSFERA
Producen
Pérdida de la Cambio Calentamiento
calidad del aire climático de la atmósfera
Debido a
Debido a
Emisiones de gases Emisiones de
y partículas energía calorífica
Como
CO2 Hidrocarburos sin quemar Óxidos de azufre (SOx).
Vapor de agua Monóxido de carbono (CO) Óxidos de nitrógeno (NOx)
Partículas (como el plomo)
Debidos a la Producto de una Producto de las impurezas
combustión mala combustión de los combustibles

47. IMPACTO AMBIENTAL DEBIDO AL USO DE LOS
COBUSTIBLES FÓSILES II
SOBRE EL CLIMA
Produce
Cambio climático
El uso de combustibles
fósiles produce CO2
Causante del
Que contribuye a Aumentar el efecto invernadero

49. IMPACTO AMBIENTAL DEBIDO AL USO DE LOS
COBUSTIBLES FÓSILES III
SOBRE EL SUELO
Afecta
Deteriorando la Degradando y Aumentando la erosión
capa superficial contaminando y dañando grandes
del suelo fértil ecosistemas extensiones de terreno
fértil
Debido Debido Debido
a a a
Lluvia ácida
Producida por las Vertidos de productos Residuos sólidos Los desmontes que se
emisiones de óxidos derivados del petróleo generados en las llevan a cabo en la
de azufre y nitrógeno centrales térmicas minería a cielo abierto
generadas en la
combustión de
hidrocarburos

50. IMPACTO AMBIENTAL DEBIDO AL USO DE LOS
COBUSTIBLES FÓSILES IV
SOBRE EL AGUA
Afecta
Alterando los Contaminando Aumentando Degradando y
ecosistemas ecosistemas el grado de contaminando
acidez ecosistemas
Al
Debido Debido Debido
Aumentar la a a a
temperatura
Lluvia ácida
del agua
Utilizada en los A los sistemas de lavado de Que provoca en Vertidos en los
circuitos de los materiales utilizados en ríos y lagos un mares producidos
refrigeración de las la minería del carbón, que nivel de acidez por el transporte
centrales térmicas arrastran partículas que termina marino del petróleo
contaminantes convirtiéndolos
en inhabitables

51. 2. ENERGÍA NUCLEAR

52. 2.1. ENERGÍA NUCLEAR
• Es la energía que desprenden los núcleos de los
átomos cuando se produce una reacción nuclear.
• La liberación de energía nuclear se puede realizar
mediante dos procesos:
- La fisión nuclear
- La fusión nuclear

53. 2.1. FISIÓN NUCLEAR
• Rotura del núcleo de un átomo mediante el
bombardeo de partículas (protones,
neutrones)
• Fenómeno en el que se libera gran cantidad
de energía en forma de calor y radiaciones,
ya que una pequeña parte de la masa se
transforma en energía
• Para producir la fisión se necesitan átomos
muy pesados y grandes, como el Uranio,
muy escasos en la naturaleza
• La energía nuclear se emplea para producir
electricidad en las centrales nucleares

54. 2.2. PARTES DE UNA CENTRAL NUCLEAR
• Transforman la energía desprendida en la fisión nuclear, en energía eléctrica.
• Las partes de una central nuclear son:

55. FUNCIONAMIENTO I

56. 2.3. FUNCIONAMIENTOII
• En el reactor se genera calor procedente de la fisión de los átomos del
combustible. Este calor es absorbido por un fluido refrigerante, generalmente
agua.
• Este agua se encuentra a una altísima temperatura, pero se mantiene en estado
líquido debido a la altísima presión del circuito en el que se encuentra. Este
circuito es cerrado, es decir, el agua circula por él pero nunca se suelta al
exterior. Generalmente este circuito no sale al exterior del edificio del reactor y
recibe el nombre de circuito primario de refrigeración. Dentro del circuito
primario, el fluido es conducido mediante tuberías desde el reactor a los
generadores de vapor y regresa de nuevo al reactor mediante el impulso de
bombas de circulación.
• En los generadores de vapor, el calor se transmite del fluido del circuito primario
al agua que circula por otro circuito, denominado secundario. El agua de este
segundo circuito se convierte en vapor, ya que la presión en este circuito es
mucho menor. El refrigerante del circuito primario nunca se mezcla con el agua
del circuito secundario. A partir de aquí el funcionamiento de la central nuclear
es totalmente análogo al de una central termoeléctrica.

57. 2.3. FUNCIONAMIENTOIII
4. El circuito secundario, donde se encuentra el agua es un circuito cerrado, es
decir, el agua que hay en su interior circula constantemente,
independientemente que este en estado liquido o de vapor, y no se suelta al
exterior.
5. El vapor se dirige a gran presión a la turbina donde hay centenares de alabes
de pequeño tamaño. Los alabes son pequeñas aspas, que forman una especie
de hélice, a esta hélice se le llama turbina. El vapor de agua a presión hace
girar el eje de la turbina, al incidir sobre los alabes. Este giro se transmite al eje
del generador por estar ambos ejes unidos.
5. El generador es una máquina que transforma la energía cinética de la rotación
del eje en energía eléctrica de una tensión determinada.

58. 2.3. FUNCIONAMIENTO IV
7. La energía eléctrica producida, se transforma mediante los transformadores a
una tensión de red adecuada, y se envía a los centros de consumo mediante
líneas de alta tensión.
3. A la salida de las turbinas, el vapor pasa al condensador donde se enfría y
convierte en agua gracias a un circuito de refrigeración. Este circuito traslada el
calor a la atmósfera, mediante una torre de refrigeración, o lo descarga en el
mar o en un río. Este segundo circuito no es un circuito cerrado y el agua que
entra en él se devuelve al exterior mucho más caliente, ya sea en forma de
vapor o de agua.

59. 2.3. FUNCIONAMIENTO V
9. Al agua condensada se le hace circular mediante unas bombas y se le hace
pasar por los generadores de vapor, o intercambiadores de calor, antes de
volver a iniciar el ciclo.

60. 2.4.1. PARTES DEL REACTOR NUCLEAR I
• Es la instalación en la que se realiza la reacción nuclear controlada y
donde se genera el calor que permite producir energía utilizable
• Es la caldera de la central nuclear.

61. 2.4.1 PARTES DEL REACTOR NUCLEAR II
• En esquema, un reactor nuclear consta:
Elemento 235 U
Utilizado
COMBUSTIBLE Uranio como Enriquecimiento
Óxido de hasta un 3-4%
uranio (UO2) de 235 U
Sistema que transforma los neu-
trones de alta velocidad (generados Sobre todo
Agua ligera,
MODERADOR en la fisión) en otros lentos capaces agua pesada,
se utilizan
grafito, etc.
de incidir sobre otros átomos
Fluidos que eliminan rápidamente el calor
generado del núcleo del reactor. No Deben Como
REFRIGERANTE ser corrosivos, y deben tener gran
capacidad calorífica y poca capacidad de Agua, CO2
capturar neutrones
REFLECTOR Controla y evita que los neutrones generados se escapen del
reactor
Sistema de protección que impide la Sobre todo Hormigón,
BLINDAJE plomo
salida de la radiación al exterior se utilizan

62. 2.4.2. TIPOS DE REACTORES
Los reactores pueden clasificarse en función de las proporciones de
material fértil y de material no fértil:
d) REACTORES SIMPLES: Destinados a la producción de energía calorífica.
Estos "queman" uranio natural con enriquecimiento de uranio-235.
e) REACTORES CONVERTIDORES: Tienen una función mixta (obtener
energía y producir materiales fisionables).
Utilizan uranio natural y en ellos se transforma en energía todo el U-235
contenido en el uranio natural.
Además, convierte parte del Uranio-238 en plutonio-239 para ser utilizado
posteriormente.
h) REACTORES REPRODUCTORES: Su función es producir materiales
fisionables a partir de materiales fértiles (la producción de energía
calorífica es secundaria)

63. 2.7. GEOGRAFÍA NUCLEAR A ESCALA
PLANETARIA

64. 2.8. CENTRALES NUCLEARES EN ESPAÑA
• En España hay siete centrales nucleares con un total de nueve reactores
nucleares.
• Se distribuyen de la siguiente forma:

65. 2.9. FUSIÓN NUCLEAR I
• Es la unión de varios átomos
ligeros para formar otro átomo
más pesado.
• Este fenómeno está acompañado
de la liberación de gran cantidad
de energía en forma de calor y
radiación.
• Para producir la fusión se
necesitan átomos ligeros como el
Hidrógeno, muy abundantes en la
naturaleza

66. 2.9. FUSIÓN NUCLEAR II
• Es la que genera la energía en las estrellas.
• En el Sol la fusión nuclear consiste en la colisión y fusión de núcleos de
hidrógeno para originar helio.
• En los reactores de fusión, las reacciones más apropiadas son las de:
- deuterio-deuterio
- deuterio-tritio
Para que la reacción sea posible es necesario acercar los núcleos entre
sí y vencer elevadas fuerzas de repulsión aumentando la presión y la
temperatura, que elevan la densidad de partículas y la energía de los
choques.
• Se requieren temperaturas de unos 100 millones de grados a las que los
átomos se encuentran en un estado llamado PLASMA, en el que los
núcleos y los electrones se encuentran separados

67. 2.9. FUSIÓN NUCLEAR III
• Al no existir un material capaz de contener el plasma, no se ha logrado controlar
la reacción en un reactor, se están experimentando dos tipos de confinamiento.
CONFINAMIENTO MAGNÉTICO CONFINAMIENTO INERCIAL
Crear un contenedor de paredes magnéticas
en forma trocoidal capaz de contener plasma
a las condiciones de P y T necesarias
Someter pequeñas bolitas de
combustible (deuterio-tritio) a
pulsaciones de rayos láser de
alta potencia que las obligan a
comprimirse (implosión)
transformando el combustible
en plasma haciendo posible la
reacción

68. 2.10. IMPACTO DE LAS CENTRALES NUCLEARES I
IMPACTOS SOBRE LA ATMÓSFERA
Pérdida de la Cambio Calentamiento
calidad del aire climático de la atmósfera
Por
Debido a
Emisión de energía
Emisión de gases
calorífica
Vapor de agua Óxidos de azufre (SOx)
Óxidos de nitrógeno (NOx)
Partículas (como el plomo)
Hidrocarburos sin quemar
Producidos en la Monóxido de carbono (CO)
Dióxido de carbono (CO2)
Producidos en la
Refrigeración Construcción Obtención del
de la central de la central combustible

69. 2.10. IMPACTO DE LAS CENTRALES NUCLEARES II
construcción
de la central
Cambio Debido Efecto Debido Anhídrido
SOBRE EL Se
Generado en
a invernadero a carbónico
CLIMA produce climático
(CO2) Obtención del
combustible
nuclear
Destrucción
de suelo fértil
Obtención del
SOBRE EL Se Debido Explotaciones Para
combustible
SUELO produce
Destrucción
a a cielo abierto nuclear
de espacios
naturales
Contaminación térmica al ser
Alteración de ecosistemas Producida
utilizados para la refrigeración
de ríos, mares o lagos por
de la central
SOBRE EL Se
AGUA produce Contaminación de ríos, Los sistemas de lavado de los
Producida
mares y ecosistemas materiales utilizados en la
por
próximos minería

70. 2.11. OTROS INCONVENIENTES
INCONVENIENTES
Aparición de isótopos radiactivos de vida corta perjudiciales para los seres
vivos, durante las fases de extracción, enriquecimiento y utilización
Los reactores nucleares pueden sufrir accidentes que ocasionan escapes
muy peligrosos (Ej.: Chrenóbil)
Los residuos nucleares producidos mantienen su actividad durante más de
10.000 años
No se conoce forma de eliminar los residuos nucleares (se almacenan en
cementerios nucleares)
Vida útil limitada (30-40 años)

72. 3. ENERGÍA
HIDRÁULICA

73. 3. ENERGÍA HIDRÁULICA
• Energía que tiene el agua cuando se mueve a través de un de río
debido al desnivel del terreno
• Es un recurso natural disponible en las zonas que presentan
suficiente cantidad de agua. El agua una vez utilizada, es devuelta
al río aguas abajo.
• Se puede aprovechar para la producción de energía eléctrica
mediante instalaciones llamadas saltos hidroeléctricos.
• Se basa en utilizar la energía potencial del agua para transformarla
en energía cinética y esta utilizarla para mover un sistema
mecánico.
• Su desarrollo requiere construir pantanos, presas, canales de
derivación e instalar grandes turbinas y equipamiento para generar
electricidad.

74. 3.1. PARTES DE UNA CENTRAL
HIDRÁULICA

75. 3.2. FUNCIONAMIENTO I
• La energía hidráulica se basa en aprovechar la caída del agua
desde cierta altura a un nivel inferior. La energía potencial que
posee el agua debida a la altura, durante la caída, se convierte
en cinética.
• EL agua al caer pasa por unas turbinas a gran velocidad,
provocando un movimiento de rotación que se transforma en
energía eléctrica por medio de generadores.
ENERGÍA ENERGÍA ENERGÍA
POTENCIAL CINÉTICA MECÁNICA
TUBERÍA
PRESA TURBINA ALTERNADOR
FORZADA

76. 3.2. FUNCIONAMIENTO II
• La Presa, es un muro cuya misión es retener el agua, formando un
embalse.
Su diseño depende en gran medida de las características del terreno.
• La tubería forzada canaliza el agua hacia las turbinas.
Mediante compuertas se varía el caudal, que llega a las turbinas.
Las rejillas filtradoras evitan que elementos como ramas, troncos, etc.,
puedan llegar a las turbinas y las dañen.
• En la sala de máquinas se encuentran los grupos turbina alternador.
El eje de cada turbina está unido al de su alternador correspondiente.
La potencia, el número y el tipo de turbinas y alternadores, dependerá
de las características de la central hidroeléctrica.

77. 3.2. FUNCIONAMIENTO III
• El agua, al salir a gran velocidad de la tubería forzada, presiona
sobre los alabes de la turbina, por lo que esta gira, produciendo
el giro del alternador, que genera la corriente eléctrica.
Para que el rendimiento sea alto, la turbina debe aprovechar al
máximo la energía del agua.
• Los transformadores se encargan de conseguir una tensión de
salida, hacia la red eléctrica, de unas características adecuadas.
• Las líneas eléctricas de transporte se encargan de que la energía
llegue a los centros de consumo.

78. 3.3. CENTRALES MINIHIDRÁULICAS
• Es un tipo especial de central hidroeléctrica, utilizada para la generación
de energía eléctrica, a partir de la energía potencial o cinética del agua.
• Se considera un tipo de energía renovable y se encuentra dentro de la
regulación jurídica asociada a estas energías. Las minicentrales han
sido muy utilizadas a lo largo del tiempo (a nivel local o incluso privado)
debido a su pequeño tamaño, precio y facilidad de instalación.
• Según la legislación española, una central se considera minihidraúlica si
tiene una potencia instalada menor o igual a 10MW (REAL DECRETO
436/2004, BOE 27/03/04).

79. 3.4. IMPACTO AMBIENTAL DE LAS
CENTRALES HIDRÁULICAS I
• Las centrales hidroeléctricas de más de 5.000 Kw de potencia instalada,
tienen unos fuertes impactos ambientales
• Tienen periodos de recuperación superiores a dos años, ya que la
recuperación está relacionada con ciclos más largos del clima, por lo que no
se consideran renovables.
• El mayor problema de las grandes centrales eléctricas es la colmatación de
los pantanos, debida a los aportes de tierra de los ríos, esto produce la
perdida de capacidad y disminución de la fertilidad del suelo aguas abajo,
problemas de muy difícil solución.

80. 3.4. IMPACTO AMBIENTAL DE LAS CENTRALES HIDRÁULICAS II
Cambios en las
SOBRE LA Elevada Aumento de condiciones
ATMÓSFERA evaporación en la humedad climáticas de
los pantanos ambiental los ecosistemas
Cubren tierras fértiles y zonas de Se rompe el equilibrio
SOBRE EL alto valor ecológico ecológico
SUELO
Se eliminan corredores
Acaban con las riberas de los ríos naturales que utilizan
determinadas especies
La intensa evaporación en Disminución de la cantidad de
SOBRE EL los pantanos agua dulce
AGUA
Acaban con las riberas de Disminución de la calidad del
los ríos agua
SOBRE LA Las presas se convierten en Aparición de enfermedades
endémicas
FLORA Y obstáculos insalvables para la
FAUNA flora y fauna Destrucción de zonas de
puesta de muchas especies
SOBRE EL
inundación de pueblos y desplazamiento de poblaciones
PATRIMONIO

81. 3.5. DISTRIBUCIÓN DE CENTRELES
HIDRÁULICAS EN ESPAÑA I
• España posee unas 800 centrales hidroeléctricas
• Las 20 centrales de más de 200 MW representan en conjunto el 50%
de la potencia hidroeléctrica total instalada.
• Existen centenares de pequeñas instalaciones con potencias menores
de 20 MW.

82. 3.5. DISTRIBUCIÓN DE CENTRELES
HIDRÁULICAS EN ESPAÑA II
• El criterio de distribución de las centrales obecede a la existencia de
caídas de agua con la suficiente altura y energía.
• Existen densas concentraciones de centrales en las montañas del ángulo
noroeste y en el Pirineo, donde empezaron a construirse desde principios
del siglo XX para abastecer de energía a la industria catalana.
• La mayor concentración de
grandes centrales se
localiza en ríos Duero y
Tajo cuando abandonan la
Meseta, en la frontera con
Portugal.
• Las centrales de Villarino,
Saucelle, Aldeadávila, José
María de Oriol y Cedillo,
suman el 20% del total de la
potencia hidráulica
instalada en España, y el
7% de la potencia eléctrica
total.

83. 3.6. POTENCIA HIDROELÉCTRICA
EN ESPAÑA
• La potencia total instalada es superior a 20.000 MW

84. 3.7. A NIVEL MUNDIAL
Recursos
hidroeléctricos
Generación
de energía
hidroeléctrica