3. CÓMO APROVECHAR LOS RECURSOS ENERGÉTICOS
RECURSOS ORGÁNICOS:
4.CONCEPTO
Son aquellos que se forman como consecuencia de la
acumulación de la degradación y evolución de los propios restos
orgánicos de estos organismos.
4. CÓMO APROVECHAR LOS RECURSOS ENERGÉTICOS
RECURSOS ORGÁNICOS:
2. TIPOS
* El carbón.
* Los hidrocarburos naturales:
- El gas natural.
- El crudo o petróleo líquido.
- Los hidrocarburos sólidos
5. CÓMO APROVECHAR LOS RECURSOS ENERGÉTICOS
RECURSOS ORGÁNICOS:
3. USOS
El uso de residuos orgánicos como fertilizantes ayuda
frenar el cambio climático
6. CÓMO APROVECHAR LOS RECURSOS ENERGÉTICOS
CARBÓN
1. CONCEPTO
2. COMPOSICIÓN Y PROPIEDADES
3. CLASIFICACIÓN
4. ORIGEN
5. CARBONIZACIÓN O COALIFICACIÓN
7. CÓMO APROVECHAR LOS RECURSOS ENERGÉTICOS
CARBÓN
1. CONCEPTO:
El carbón es una roca sedimentaria combustible con más del 50% en
peso y más del 70% en volumen de materia carbonosa, formada por
compactación y maduración de restos vegetales superiores, como
consecuencia de la evolución de esta materia orgánica de origen
vegetal que se acumula en determinadas cuencas sedimentarias.
Desde el punto de vista estratigráfico, es una roca sedimentaria
organoclástica de grano fino, compuesta esencialmente por restos
litificados de plantas, que aparece constituyendo secuencias
características que reciben el nombre de ciclotemas.
8. CÓMO APROVECHAR LOS RECURSOS ENERGÉTICOS
CARBÓN
1. COMPOSICIÓN
Dentro de la composición química del carbón se debe diferenciar
entre los datos correspondientes a la estructura química del
carbón, y los correspondientes a su composición elemental. Así
mismo, es necesario diferenciar aquellos datos relacionados con
la medida de algunos parámetros de importancia tecnológica.
Otros parámetros de gran importancia en la actualidad son los
referidos al contenido en elementos menores que puedan
liberarse durante el proceso de combustión, y que pueden tener
efectos nocivos para la salud humana o del medio ambiente.
9. CÓMO APROVECHAR LOS RECURSOS ENERGÉTICOS
CARBÓN
2.PROPIEDADES
•Los parámetros tecnológicos que se utilizan para definir un carbón son: el
contenido en humedad, la proporción de volátiles, el contenido en cenizas, y
el poder calorífico.
•El contenido en humedad es el contenido en agua libre, y se determina por la
pérdida de peso relativa de la muestra calentada a 107ºC durante una hora
en una atmósfera inerte.
•La proporción de volátiles viene dada por la pérdida de peso de una muestra
seca por calentamiento a temperaturas entre 875 y 1050ºC fuera del contacto
con el aire.
•El contenido en cenizas se determina por combustión en aire; el residuo,
expresado como tanto por ciento con respecto del peso original de la
muestra, constituye la expresión de este parámetro. Sería un fiel reflejo del
contenido en materia mineral de un carbón, de no ser por el hecho de que en
la fracción inorgánica de éste pueden existir carbonatos y sulfuros que se
descomponen a esas temperaturas.
10. CÓMO APROVECHAR LOS RECURSOS ENERGÉTICOS
CARBÓN
2.PROPIEDADES
•
La proporción de volátiles viene dada por la pérdida de peso de una
muestra seca por calentamiento a temperaturas entre 875 y 1050ºC
fuera del contacto con el aire.
El poder calorífico es el calor que se libera durante la combustión de
•
una muestra de carbón. Se determina por combustión dentro de un
calorímetro.
•
Otra propiedad importante del carbón es su densidad, que se
relaciona de forma directa con su contenido en cenizas. Todos los
procesos de lavado y concentración de carbones se basan en el
aprovechamiento de esta propiedad.
•
Desde el punto de vista elemental, el carbón está constituido
fundamentalmente por C, H y O, con proporciones menores de N y S.
11. CÓMO APROVECHAR LOS RECURSOS ENERGÉTICOS
CARBÓN
3. CLASIFICACIÓN
El carbón se clasifica según diversos criterios:
- Tipo: diferencias en el tipo y clase de material vegetal que contenga,
traducida a los denominados componentes macroscópicos del carbón:
fusita, durita, clarita y vitrita.
- Rango: diferencias en el grado de evolución o carbonización que
haya sufrido, debidos a las condiciones de presión y temperatura a
que hayan estado sometidos. Es la evolución de turba a lignito, hulla y
antracita.
Grado: clasifica el carbón en función del nivel de impurezas (cenizas)
que contenga.
12. CÓMO APROVECHAR LOS RECURSOS ENERGÉTICOS
CARBÓN
4. ORIGEN
El origen del carbón está en relación evidente con la acumulación de materia
vegetal superior (troncos, ramas, hojas) en cuencas marinas o continentales.
Los parámetros que definen la posibilidad de acumulación de la materia
vegetal que va a dar origen al carbón son similares a los que permiten la
acumulación de microorganismos para dar lugar al petróleo:
- Medios protegidos del influjo detrítico: la abundancia de depósitos detríticos
resta calidad al carbón, y favorece la degradación de las plantas que se
acumular conjuntamente.
- Profundidad adecuada del medio, para evitar oxidación y permitir la
acumulación vegetal.
- pH bajo de las aguas, dado que un pH mayor de 5 produce la degradación
de la materia vegetal.
- Subsidencia continuada del fondo, para mantener unas condiciones
uniformes a lo largo del tiempo.
13. CÓMO APROVECHAR LOS RECURSOS ENERGÉTICOS
CARBÓN
4. ORIGEN
Esta acumulación se puede producir en el propio medio de vida de las
plantas, o en medios distintos al de formación, como deltas, estuarios
o albuferas. Esto permite diferenciar carbones autóctonos, formados
en el propio medio de vida, y aloctónos, formados en un medio
diferente al de vida: la materia vegetal ha sufrido un transporte, más o
menos largo. Según el tipo de medio de formación, también se
diferencian los carbones límnicos (formados en medios lacustres), y
parálicos (formados en medio marino).
14. CÓMO APROVECHAR LOS RECURSOS ENERGÉTICOS
CARBÓN
4. ORIGEN
En concreto, los medios en los que pueden darse procesos de
acumulación de materia vegetal son:
- Marismas, saladas o salobres. Son zonas con comunicación
ocasional con el mar, en que se puede producir una importante
actividad biológica vegetal.
- Zonas pantanosas, ciénagas, canales, lagos y charcas
intracontinentales, con vegetación de tipos diversos (herbácea, leñosa,
etc.) según su profundidad, condiciones del fondo, temperatura de las
aguas, etc.
- Manglares de las zonas tropicales.
- Ambientes fluviales y deltáicos.
15. CÓMO APROVECHAR LOS RECURSOS ENERGÉTICOS
CARBÓN
4. ORIGEN
Uno de los medios sedimentarios más favorables para la acumulación de
materia carbonífera que da origen al carbón son los deltas, cuyas secuencias
estratigráficas normales son muy semejantes a las propias de los ciclotemas,
constituidas por alternancias de capas de carbón con material arcilloso o
arenoso.
Un factor también importante es el paleoclima, o sea, el clima imperante en la
época de formación del carbón. El más favorable es el paleoclima tropical,
generador de vegetaciones exuberantes.
Otra cuestión importante en cuanto al origen del carbón es la edad de las
series sedimentarias en que aparece: las plantas vasculares aparecen en el
Silúrico, y pueblan la superficie de La Tierra en el Devónico. Ello implica que
los yacimientos más antiguos de carbón conocidos sean de edad Devónica.
Posteriormente, se dan yacimientos de carbón de todas las edades, pero hay
períodos especialmente favorables: se explica por factores
fundamentalmente paleoclimáticos, y de tipo de vegetación predominante en
cada uno de los períodos.
16. CÓMO APROVECHAR LOS RECURSOS ENERGÉTICOS
CARBÓN
5. CARBONIZACIÓN O COALIFICACIÓN
Hace más de 100 años se enunciaba la llamada regla de Hill, según la cual a
medida que se profundiza en una explotación de carbón, el contenido en
volátiles disminuye. Esta idea simple es la base conceptual en la que se
apoya la evolución de la materia orgánica durante el enterramiento
subsiguiente a la sedimentación. Es un proceso esencialmente físico-químico,
con participación biológica en las primeras etapas, que se conoce con el
nombre de carbonización o coalificación.
17. CÓMO APROVECHAR LOS RECURSOS ENERGÉTICOS
CARBÓN
5. CARBONIZACIÓN O COALIFICACIÓN
- El factor tiempo tiene una importancia extraordinaria: la incorporación de la
materia orgánica a los sedimentos se realiza a través de geles
(geopolímeros), que sufren procesos de envejecimiento que les llevan
primero a deshidratarse, luego a reordenarse y formar moléculas con mayor
grado de orden, hasta dar formas cristalinas incipientes. Este proceso puede
tener lugar independientemente de la temperatura y de la presión, siendo por
tanto, solamente función del tiempo. Esto explica la formación de carbones en
cuencas antiguas que no han sufrido enterramientos importantes, como es el
caso de la de Puertollano.
- El principal cambio que se produce en la coalificación es el
incremento del contenido en carbono frente a volátiles y humedad,
acompañado de pérdida de oxígeno en forma de H2O y CO2 (desde
valores por encima del 20% hasta valores próximos a cero en las
antracitas) y pérdida de hidrógeno en forma de agua e hidrocarburos
ligeros (desde valores del orden del 5,5% a contenidos entre el 2,5 y el
4%) . El contenido en carbono pasa de valores del orden del 65% a
por encima del 95%.
18. CÓMO APROVECHAR LOS RECURSOS ENERGÉTICOS
CARBÓN
6. APLICACIONES
En cuanto a las aplicaciones del carbón, actualmente se explota
casi exclusivamente para obtener energía eléctrica mediante
combustión. No obstante, este proceso
genera abundantes emisiones de gases de
efecto invernadero y otros de efectos tóxicos
(SOx, NOx, etc.), por lo que los procesos convencionales
térmicos tienden a desaparecer. Una tecnología más limpia es la
que se desarrolla en pruebas en la Central Térmica de
ELCOGAS en Puertollano, correspondiente a un proceso de
Gasificación Integral con Ciclo Combinado (GICC), que produce
unos volúmenes de emisiones muy inferiores a las de los
procesos convencionales.
