Curs sobre l'energia a Andratx

1. L’Energia
El repte de la crisi energètica
La funció docent davant la
crisi ecològica
Medi Ambient i sostenibilitat a la Zona
d’Andratx

2. Continguts generals
Dia I : 29 abril
conceptes clars
Dia II : 6 maig
Estalvi i eficiència
Hàbits energètics
Na hi ha res pitjor que veure la
ignorància en acció, Goethe

3. Objectius pedagògics
 Aclarir conceptes energètics
 Apropar la realitat energètica
 Com estalviar energia
 Canvi d'aptituds quotidianes

4. 1. conceptes clars
Què és l’energia?
Fonts d’energia
Quanta energia gastam?
Energia i desenvolupament

5. Què és l’energia? Objectiu: Aclarir alguns conceptes
de l'energia. Definicions, tipus,
Fonts d’energia unitats
Quanta energia gastam?
Energia i desenvolupament
Definició
 Capacitat d’un sistema material de produir
treball. En la definició més generalitzada,
l’energia s’entén com la capacitat de realitzar
treball. Dit d’una altra manera, per fer
qualsevol cosa que impliqui un canvi (un
moviment, una variació de temperatura, una
transmissió d’ones, etc.), cal la intervenció de
l’energia.
Principi de conservació
 En un sistema aïllat la quantitat tota d’energia
és constant independentment de les
transformacions que es produeixin dins el
sistema. O dit d’una altra manera l’energia ni
es crea ni es destrueix només es transforma.
EDAR, Sant Jordi-Palma

6. Què és l’energia?
Fonts d’energia
Quanta energia gastam?
Energia i desenvolupament
L’energia primària és la continguda en els
combustibles abans de pasar per procesos de
Tipus d’energia tranformació a energia final. El carbó des
Murterar o es fuel de la central de Maó.
La energia final es energia refinada i apta para
ser utilitzada en totes les aplicacions que
demana la nostra societat. És un producte
valuós que ha d’usar-se racionalment.
Els sis tipus principals d’energia final: gasolis i
benzines, hulles i antracita, gas natura,
electricitat, biomassa i energia solar tèrmica.
Energia primària = Energia Final + Pèrdues
en Transformació + Pèrdues en el
transport.

7. Què és l’energia?
Fonts d’energia
Quanta energia gastam?
Energia i desenvolupament
 Joule: unitat d’energia del Sistema
Internacional. És l’energia necessària per
Unitats d'energia aixecar 1 m una massa d’1 kg.
 Caloria: l’energia necessària per augmentar la
temperatura d’1 gr d’aigua de 14ºC a 15ºC a 1
atmosfera de pressió. Equival a 4’18 J. Un ésser
humà gasta de l'ordre de 3000 calories diàries (
3 kcal o 3,48 Wh)‫‏‬
 Kilowathora: l’energia produïda o consumida
(és la unitat utilitzada als rebuts d’electricitat)
per una potència d’un kilowatt durant 1 hora.
James Prescott Joule

8. Què és l’energia?
Fonts d’energia
Quanta energia gastam?
Energia i desenvolupament Tona equivalent de petroli, quantitat d’energia
obtinguda per la combustió d’ 1 tona de petroli.
L’equivalència depèn de les estimacions, però és
Altres unitats d'energia d’uns 4·1010 J. Aaproximadament igual a 1’4 t de
carbó, 4-5t de lignita o 10.000 m³ de gas natural.
No es correspon amb l’energia elèctrica obtinguda
amb una tona de petroli, ja que cal tenir en compte
que el rendiment de les centrals tèrmiques és d’un
40%.
Kilotona kt, és l’energia equivalent a la que s’allibera
quan exploten 1000 tones de trinitrotoluè i és igual
a 4,2·1012 J
Esclau energètic, se li assigna ¼ de cavall de força,
equivalent a una potència mitja de 100 watts
durant una jornada de treball de 12 hores. Un
turisme pot utilitzar segons el tamany entre 250 i
700 esclaus energètics.

9. Què és l’energia?
Fonts d’energia
Quanta energia gastam?
Energia i desenvolupament Unitats de potència
 El Watt és la unitat de potència en el Sistema
Internacional i equival a 1 J/segon.
 El cavall de vapor o horse power en anglès,
equival a 746 W
Altres unitats
 El barril de petroli,equival a 42 galons dels
Estats Units o sigui 159 litres. Aquesta unitat s'ha
convertit en el referent mundial del preu del
petroli

10. Què és l’energia?
Fonts d’energia
Quanta energia gastam?
Energia i desenvolupament La petjada ecològica
 La petjada ecològica, concepte que sintetitza
l'impacte de l'activitat humana sobre el medi
mitjançant un valor de superfície, expressant les
hectàrees de terreny que és necessari cultivar per
proveir-nos d'aliments, per tenir un habitatge, per
escalfar-nos, per desplaçar-nos a treballar o
estudiar, per anar de vacances, per consumir tot
tipus de productes, etc.

11. Què és l’energia?
Fonts d’energia Objectiu: Conèixer les fonts
d'energia i els vectors energètics.
Quanta energia gastam?
Energia i desenvolupament Quasi tota l'energia tota l'energia que consumim
procedeix del sol, ja sigui en forma d'energies
renovables o d'energies de combustibles fòssils.
Aquests darrers formats per carbó, petroli i gas
són limitats i constrenyen el desenvolupament i
a mes contaminen amb la seva combustió.
Dividirem les fonts d'energia en tres grups per
la seva procedència:
 de l'energia del Sol: radiació solar, maquinària
atmosfèrica , cultius i boscos
 dels combustibles fòssils: carbó, petroli, gas
 de les reaccions nuclears: l'energia de la fisió
nuclear (urani) i de la fusió nuclear (ITER).

12. Què és l’energia?
Fonts d’energia
Quanta energia gastam?
Energia i desenvolupament 
La potència radiant del Sol en límit exterior de
l'atmosfera a una distància de 150 milions de km
Radiació Solar correspon a 1360 W/m2. Aquest valor es
denomina constant solar.

La irradiància solar extraterrestre es redueix en
passar per l'atmosfera de tal manera que en
arribar a la superfície terrestre té un valor màxim
de 1000 W/m2, així i tot l'energia solar que
incideix anualment sobre tota la superfície
terrestre ofereix un potencial immens: suposa
unes deu mil vegades la demanda anual i és molt
superior a les reserves conegudes d'energia
nuclear i fòssil de la Terra.

Energia solar tèrmica

Energia solar fotovoltaica
Restes “arqueològiques” del
parc eòlic de Sant Jordi sXX

13. Què és l’energia?
Fonts d’energia
Quanta energia gastam?
Energia i desenvolupament Energia solar tèrmica: L’aprofitament tèrmic del sol
pot aconseguir-se sense mediació d’elements
mecànics, passiva, (arquitectura solar passiva) o
Radiació Solar amb mediació d’elements mecànics, de manera
activa.
L’energia solar activa, pot ser de baixa temperatura,
mitjana temperatura i alta temperatura, segons si
la captació és directa, o de concentració.
Les aplicacions de baixa temperatura realitzades amb
panells solars tenen les seves aplicacions més
comuns en:
• Edificis. Per ACS, escalfar piscines i calefacció.
• Inst. industrials/agrícoles. per a processos
industrials. calefacció dels hivernacles, aigua
calenta de les piscifactories, etc.
• Refrigeració Solar. mitjançant l’aprofitament de
calor en un procés d’absorció.
Col·lectors fets amb llaunes i
ampolles de pet

14. Què és l’energia?
Fonts d’energia
Quanta energia gastam?
Energia i desenvolupament 
Energia solar fotovoltaica
consisteix en la conversió directa de la lum solar en
Radiació Solar electricidat, mitjançant un dispositiu electrònic
denominat “cèl·lula solar”.

La conversió de l'energia de la llum solar en
energia elèctrica és un fenomen físic conegut com
efecte fotovoltaic.
La energia solar fotovoltaica permet un gran nombre
d'aplicacions, ja que pot subministrar energia en:
• emplazamientos aislados de la red (habitatges
aïllats, fars, bombeigs, repetidors de telefonia,
etc)
• o en instal·lacions connectades a la xarxa
elèctrica, que poden ser desde petites
instal·lacions (sobre la teulada) o de gran tamany
( a les Illes Balears hi ha parcs de fins a 3 MW de
potència.
Instal·lació híbrida eòlica-fv

15. Què és l’energia?
Fonts d’energia
Quanta energia gastam?
Energia i desenvolupament Energia hidroelèctrica

Una central hidroelèctrica està constituïda pel
Maquinària atmosférica conjunt d’instal.lacions necessàries per
transformar l’energia potencial d’un curs d’aigua –
com a conseqüència de la diferencia de nivell entre
dos punts- en energia elèctrica disponible.

S’entén per minicentral hidroelèctrica, aquella
instal.lació hidroelèctrica la potència instal.lada de
la qual és igual o inferior als 10 MW.

A Mallorca s'han utilitzat tradicionalment els salts
d'aigua per moure molins fariners i petites centrals
hidràuliques. Actualment s'està estudiant re-
aprofitar-ne alguns.
Molí aiguader. Salt des Freu

16. Què és l’energia?
Fonts d’energia
Quanta energia gastam?
Energia eòlica, L'aprofitament de l'energia del
Energia i desenvolupament
vent transforma l'energia cinètica del vent amb
energia elèctrica o mecànica.
Maquinària atmosférica
La transformació en energia mecànica és ben
patent en el nostre paisatge actualment
existeixen a Mallorca tres grans parcs eòlics
amb mils de aerobombes a Sant Jordi, Campos i
Sa Pobla
La transformació en energia elèctrica es realitza a
través d'aerogeneradors.
Els aerogeneradors més usats són els d'eix
horitzontal i de tres pales i s'agrupen en els
parcs eòlics. Aquests parcs s'han de situar en
zones d'elevat potencial eòlic que sol coincidir
sobre les serralades.
La potència dels aerogeneradors moderns ronda els
2 MW , minimitzen el renous i el perill de colisió
de les aus.
Es Milà, Menorca

17. Què és l’energia?
Fonts d’energia
Quanta energia gastam?
Energia mareomotriu S’està treballant des de fa anys en
Energia i desenvolupament
trobar la tecnologia que permeti convertir el mar en una
font d’abastament energètic viable tècnicament i
Maquinària atmosférica econòmicament.
Bàsicament, es poden distingir quatre tipus d’aprofitament
diferent de l’energia continguda al mar:
• L’energia mareomotriu o energia de les
marees. Aprofita la capacitat de les marees per
desplaçar grans masses d’aigua que
s’emmagatzemen mitjançant dics, convertint així la
seva energia potencial en energia elèctrica
mitjançant una turbina, com en les central
hidroelèctriques.
• L’energia maremotèrmica del gradient
tèrmic. Està basada en la diferència de
temperatura entre les aigües superficials i les del
fons marí
• L’energia de les corrents marines. Consisteix
en aprofitar la seva energia cinètica de les corrents
• L´energia de les onades. Aprofita l´energia
mecànica de les onades.
Projecte Pelamis.

18. Què és l’energia?
Fonts d’energia
Quanta energia gastam?
Energia i desenvolupament Energia de la biomassa: aquella que
s'extreu de la matèria orgànica, d’origen
Cultius I boscos vegetal o animal, i els materials que
procedeixen de la seva transformació natural
o artificial.
Els residus agrícoles, ramaders i forestals,
així com els subproductes de les indústries
agroalimentàries i de transformació de la
fusta.
Els anomenats conreus energètics per a la
producció de biomassa lignocel.lulòsica,
orientada a la seva aplicació mitjançant
combustió o gasificació.

19. Què és l’energia?
Fonts d’energia
Quanta energia gastam?
Energia i desenvolupament Parecían la solución más sostenible, la mejor alternativa al petróleo.
Pero los biocombustibles elaborados con cereales, han acelerado la
deforestación y han disparado los precios de la cesta de la compra.
Els biocombustibles Como alternativa, se ha propuesto la utilización de otras
especies vegetales no aptas para el consumo, una solución
que tampoco parece la ideal.
Biólogos y botánicos advierten de que esta nueva generación de
biocombustibles pueden tener serias consecuencias para el
entorno. La mayoría de las nuevas cosechas no comestibles
(juncos, cañas o hierbas salvajes…) son especies invasoras que
podrían escaparse de las plantaciones de biofuel e invadir el
resto del territorio.
La Unión Europea y Estados Unidos tienen como objetivo incrementar
la producción de biocombustibles para reducir las emisiones de
carbono. Uno de los proyectos europeos es introducir una planta
no utilizada en alimentación, similar a la caña en la agricultura
europea.
Els anomenats biocombustibles de II
generació per a la producció de biomassa
lignocel.lulòsica, orientada a la seva
aplicació mitjançant combustió o gasificació .
Planta de biodiesel, Son
Noguera

20. Què és l’energia?
Fonts d’energia
Quanta energia gastam?
Energia i desenvolupament
Els camps de Petroli
Fòssil
Els combustibles fòssils consisteixen en matèria
orgànica que es formà fa milions d'anys amb
CLH, Son Banya l'ajut de l'energia del sol i que sotmesa a
condicions d'altes pressions i temperatura ha
originat els jaciments de gas natural, petroli i
carbó. Aquest procés és extraordinàriament lent
i es tracta d'un recurs finit del qual depèn el
nostre model energètic. Els combustibles fòssils
tenen en comú que en cremar-se emeten gasos
d'efecte hivernacle.
El petroli suposa actualment

21. Què és l’energia?
Fonts d’energia
Quanta energia gastam?
Energia i desenvolupament El gas natural és una font d’energia fòssil que, com
el carbó o el petroli, està constituïda per una
barreja d’hidrocarburs, unes molècules formades
Fòssil per àtoms de carboni i hidrogen. E
Construcció del gasoducte En un jaciment, el gas ocupa la part superior de la
cavitat, el petroli la part intermèdia i a la part
baixa trobem normalment aigua salada. A grans
pressions, el gas es barreja amb el petroli o s’hi
dissol, encara que també el podem trobar sol, en
bosses a part de les de petroli.
El transport de gas natural es pot dur a terme
mitjançant gasoductes terrestres i marins o
vaixells metaners de gas natural liquat
Tant en el sector domèstic i de serveis com en
l’industrial, s’està introduint una nova generació
d’equips d’alt rendiment que augmenten el seu
rendiment energètic. Ex. les calderes de
condensació

22. Què és l’energia?
Fonts d’energia
Quanta energia gastam?
Energia i desenvolupament Les mines de carbó. El carbó mineral constitueix
un combustible d'origen fòssil que es va
Fòssil començar a explotar a gran escala a Anglaterra
amb l'inici de la Revolució Industrial, fou el
principal combustible de la màquina de vapor.
El carbó a Mallorca ha marcat els inicis de
l'electricitat i de la indústria:
– 1864 es troben les mines de carbó a
Binissalem.
– Entre 1921 i 1931: 14 mines i prop de 300
persones.
– Joan March posa en marxa una mina a cel obert
a Mancor.
El lignit del raiguer era de molt poca qualitat i
actualment els jaciments estan quasi esgotats i
el carbó que mou Es Murterar que proporciona el
50% de l'energia elèctrica de les Illes ve de
Sudàfrica.
Mina de carbó a cel obert

23. Què és l’energia?
Fonts d’energia
Quanta energia gastam?
Energia i desenvolupament Fisió
La reacció de fissió nuclear es basa en el
Nuclear bombardeig de nuclis d'urani 235 amb neutrons
de tal manera que s'allibera una gran quantitat
d'energia i altres neutrons que permeten
trencar més nuclis d'urani formant una reacció
en cadena.
Actualment l'energia nuclear al mon representa el
7% de l'energia global consumida. Existeixen
prop de 400 plantes nuclears i algunes
economies emergents estan desenvolupant
ambiciosos programes d'instal·lació de centrals
nuclears.
Andratx té dues central nuclears molt aprop Ascó a
238 km i Vandellós a 201 km.
Ascó, Tarragona

24. Què és l’energia?
Fonts d’energia
Quanta energia gastam?
Energia i desenvolupament Fusió
A l'interior del Sol, els nuclis atòmics d'hidrogen es
Nuclear fusionen baix una pressió enorme i donen lloc a
nuclis d'heli. Durant aquest procés part de la
massa atòmica es transforma en energia
tèrmica i es produeixen temperatures de milions
de graus a l'interior de l'astre. El Sol funciona
com un immens reactor de fusió que ara es vol
reproduir al projecte ITER.
El projecte ITER suposa una inversió
multimilionària duta a terme per un consorci
multinacional (UE, India, Xina, Rússia, Japó,
Corea i Estats Units).
ITER, França

25. Què és l’energia?
Fonts d’energia
Quanta energia gastam?
Energia i desenvolupament  Incineració de Residus sòlids,
La incineració de residus sòlids úrbans no pot
Altres fonts d’energia considerar-se una energia renovable ja que
estan composats per una fracció orgànica i una
fracció de productes derivats del petroli (plàstics
i envasos). La seva combustió en plantes de
cogeneració proporciona a Mallorca el 2,8 % de
l'energia elèctrica consumida.
 Abocadors i depuradores
La descomposició anaeròbia de la matèria orgànica
produeix biogàs d’abocador, compost en gran
part per mètà i CO2 la seva combustió
minimitzar les emissions i possibiliten que sigui
usat com a recurs el fan susceptible de ser
utilitzat com a recurs energètic. El mateix
procés té lloc a les estacions depuradores amb
depuració biològica.

26. Què és l’energia?
Fonts d’energia
Quanta energia gastam?
Energia i desenvolupament Energia de sang
No podem menysprear l'energia més antiga que
Altres fonts d’energia l'home ha usat: la que li ha proporcionat la seva
força i la força dels animals. Actualment és l'una
font d'energia per llaurar, treure aigua i impulsar
Màquina de cosir, ca sa
padrina
embarcacions a molts llocs del mon.

27. Què és l’energia?
Fonts d’energia
Quanta energia gastam?
Energia i desenvolupament  L’Electricitat L’electricitat és una forma
d’energia que es manifesta pel moviment dels
electrons de la capa externa dels àtoms que hi
L'electricitat ha a la superfície d’un material conductor.
Pot convertir-se fàcilment en qualsevol forma
d'energia i viceversa
Pot ser transportada a grans distàncies
mitjançant xarxes de transport i distribució
Pot dividir-se pràcticament fins a l'infinit : Desde
grans potències fins a corrents molt dèbils per la
indústria electrònica.
Presenta un inconvenient: No es pot
emmagatzemar fàcilment i això planteja el repte
que els operadors dels sistemes elèctrics han de
produir en tot moment l'energia que es
demanda.
Subestació de transformació
Son Orlandis

28. Què és l’energia?
Fonts d’energia
Quanta energia gastam?
Energia i desenvolupament  Les Illes Balears disposen de dos subsistemes
elèctrics aïllats Mallorc-Menorca, Eivissa-
Formentera
L'electricitat, generació
 Pot.instalada (2008), 2.046MW repartida en:
• Carbó Alcúdia 510 MW
• Fuel / gas 752 MW
• Cicles combinats 696 MW
• Total règim ordinari 1.958 MW
• Eólica (Es Milà) 3 MW
• Fotovoltaica 50 MW
• Son Reus 35 MW
• Total règim especial 88 MW
•
El cable submarí que connectarà amb la Península
per Santa Ponça aportarà fiabilitat i qualitat al
sistema i la seva potència màxima serà de 400
MW
Central tèrmica cc de Cas
Tresorer, Palma

29. Què és l’energia?
Fonts d’energia
Quanta energia gastam?
Energia i desenvolupament  L’Electricitat s’ha de fabricar en el mateix
moment que es consumeix, això implica un
L'electricitat, transport i complex sistema de línies d’alta tensií,
distribució subestacions elèctriques i transformadors que
aconsegueixen que l’electricitat que es genera en
les centrals arribi als punts de consum
 El transport i transformació de l’electricitat
comporta també unes pèrdues pels rendiment
dels equips i la llunyania de les centrals.
 Les energies renovables com els terrats
fotovoltaics poden en molts casos disminuir
aquestes pèrdues ja que es podensituar aprop
dels centres de consum.
 Les línies de transport d’electricitat es dissenyen
per minimitzar els seu impacte sobre el territori
especialment pel que fa a la protecció de
l’avifauna.
Transformador 15kV/380V
Son Verí

30. Què és l’energia?
Fonts d’energia
Quanta energia gastam?
Energia i desenvolupament
 L’Hidrogen
Vectors Energètics Té moltes avantatges:no emet cap gas contaminant,
tan sols vapor d'aigua, i permet el seu ús en els
vehicles de transport. Permetria emmagatzemar els
excedents d'energia produïda pels sistemes eòlics i
fotovoltaics que no poden absorbir les xarxes
elèctriques.

31. Què és l’energia?
Fonts d’energia Objectiu: Conèixer la procedència
de l'energia que consumim i
Quanta energia gastam? quantificar-la
Consum d'energia primària 2007
Energia i desenvolupament
• Carbó 13,7%
• Petroli 48%
Energia a Espanya • Gas natural 21,7%
• Renovables 7%
• Urani 9,7%
Balanç producció elèctrica 2007
• Gas natural 31,7%
• Carbó 24,2%
• Renovables 19,8 %
• Nuclear 17,7 %
• Petroli 6,2 %
• Residus 0,4 %
Consum d'energia final per sectors 2004
• Transport 39 %
• Indústria 31 %
• Llars 17 %
• Serveis 10 %
Balanç energia primària
Espanya 2007-IDAE • Agricultura 3 %

32. Què és l’energia?
Fonts d’energia
Quanta energia gastam?
Energia i desenvolupament El consum d'energia primària al 2007 es situa en
Energia a les Illes Balears El consum d'electricitat a les Illes Balears (2008) és
6.103 GWh (6.103.000.000 kWh).
Per sectors l'energia final es situa en
• Palma consumí 1.859.146.063 kWh 32,55 %
• Calvià 419.179.030 kWh
• Estellencs 1.612.949 Kwh
Evolució consum elèctric a IB

33. Què és l’energia?
Fonts d’energia
Quanta energia gastam?
Energia i desenvolupament El consum d'electricitat a andratx és de 81.339.212
kwh o sigui un 1,42 % del total
Energia a Andratx

34. Què és l’energia?
Fonts d’energia
Quanta energia gastam? Objectiu: Identificar el paper de
l'energia en el nostre model de
Energia i desenvolupament societat i plantejar reptes de futur
El consum actual de petroli és 85 M de barrils diaris
La Revolució Industrial

35. Què és l’energia?
Fonts d’energia
Quanta energia gastam?
Energia i desenvolupament El consum actual de petroli és 85 M de barrils diaris
= 50.000 prestiges a l’any =4.500 Santiago o
160.000 l/seg
La Crisi Energètica
El de carbó serien 2.265 estadis a l’any
El de gas 2,94 M d’estadis sense comptar el que es
crema o s’escapa a l’atmósfera un 5%
Urani 40.000 tones o 10 estadis però suposen moure
60 Mtones de mineral a l’any.

36. Què és l’energia?
Fonts d’energia
Quanta energia gastam?
Energia i desenvolupament El consum actual de petroli és 85 M de barrils diaris
Canvi Climàtic

37. Què és l’energia?
Fonts d’energia
Quanta energia gastam?
Energia i desenvolupament Les tres grans veritats.
1. El consum d'energia no només augmenta, sino
Conclusió que l'increment és exponencial.
2. Els temps del petroli barat ja s'han acabat.
Les reserves de cru convencionals s'esgoten i
queden productes petrolífers no convencionals
amb un cost molt més alt i una disponibilitat
menor.
3. Augmenten dramàticament les emissions de CO2
com a resultat dels domini dels combustibles
fòssils així com d'una major utilització de carbó.
Aquest CO2 provoca un canvi climàtic les
consequències del qual ja es comencen a
mesurar.
La humanitat té molt poc temps (menys d'una
generació... la nostra) per afrontar el repte de
realitzar el major canvi o revolució tecnològica de
la seva història.

38. Gràcies
Josep Maria Rigo
Direcció General d'Energia
jmrigo@energia.caib.es
http://energia.caib.es