Els recursos energètics

1,294 views
1,180 views

Published on

Treball presentat per l'asignatura de Tecnologia Industrial de primer de BAT.

Published in: Education
0 Comments
2 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
1,294
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
2
Actions
Shares
0
Downloads
0
Comments
0
Likes
2
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Els recursos energètics

  1. 1. Els recursos energètics Raquel Moncusí Rojo
  2. 2. Descripció del treball <ul><ul><ul><ul><li>Treball de Tecnologia Industrial de 1r de Bat que recull els principals conceptes sobre els RECURSOS ENERGÈTICS . </li></ul></ul></ul></ul>
  3. 3. Fonts d'energia al llarg del temps <ul><ul><ul><ul><li>Font d'energia : recursos naturals dels quals es pot obtenir energia per produir calor, llum i potència.
  4. 4. Prehistòria -> E. muscular, del sol, dels animals i combustibles vegetals.
  5. 5. Al necessitar grans quantitats d'energia per a les màquines -> energia del vent i de l'aigua.
  6. 6. Rev.industrial s.XIX , utilització de la màquina de vapor i mecanització del treball manual -> augmenta la demanda d'energia.
  7. 7. Carbó vegetal -> substituït pel carbó mineral , a finals del segle proporcionava el 59% de l'e.consumida al món.
  8. 8. Invenció del motor d'explosió -> naixement automòbil
  9. 9. 1a guerra mundial -> petroli : recurs energètic fonamental
  10. 10. Crisi de l'energia -> anys 70, consum mundial petroli = 50%, el seu preu es triplica.
  11. 11. Augment del consum energètic -> ús del gas natural .
  12. 12. Solucions per a la necessitat energètica -> energia nuclear, construcció de la 1a pila atòmica i 1a central nuclear de fissió.
  13. 13. Crisis, esgotament de recursos i accidents nuclears -> estalvi d'energia i ús de recursos renovables . </li></ul></ul></ul></ul>
  14. 14. Fonts d'energia tradicional - Les primeres fonts d'energia són el foc , l' aigua i el vent . <ul><li>El sol : </li></ul>Primera font d'energia utilitzada per la humanitat. Gràcies a ella va ser possible l'existència d'aliments i va permetre escalfar-se, conservar els aliments,... <ul><li>El foc : </li></ul>L'utilitzaven per cuinar, il·luminar-se, fondre metalls,... Utilitzaven la llenya com a font de calor. <ul><li>El vent : </li></ul>Utilitzat en el transport fluvial i marítim i en els molins de vent. <ul><li>L'aigua : </li></ul>Ha estat fonamental per al progrés de la civilització. Es va començar a utilitzar la roda hidràulica, que aprofitava els corrents i els salts d'aigua per obtenir energia mecànica. - Amb el desenvolupament de la màquina de vapor es van deixant d'utilitzar els molins de vent i les rodes hidràuliques.
  15. 15. Classificació fonts d'energia <ul><li>En funció de la seva naturalesa : </li></ul>- Primàries : es troben a la natura; ex: llenya, aigua, carbó, petroli... - Secundàries : a partir de les fonts primàries; ex: electricitat, benzina... Primària (llenya) Secundària (electricitat)
  16. 16. <ul><li>En funció de les reserves disponibles : </li></ul>- Renovables : les reserves són il·limitades perquè es regeneren, ex: eòlica, solar, hidràulica, geotèrmica, biomassa, mareomotriu... - No renovables o exhauribles : les reserves són limitades, ex: carbó, petroli, urani, gas natural... No renovables (petroli i carbó) Renovables (solar i hidràulica)
  17. 17. <ul><li>En funció del grau d'utilització : </li></ul>- Convencionals :a partir d'aquestes es produeix la major part d'energia que consumim, ex: petroli, gas natural, carbó, hidroelèctrica, nuclear... - No convencionals : a partir d'aquestes es produeix només una petita part de l'energia que consumim, ex: solar, eòlica, geotèrmica... Convencional (nuclear) No convencional (eòlica)
  18. 18. Materials combustibles <ul><ul><li>Són substàncies que, en combinar-se amb l'oxigen, donen lloc al fenomen de la combustió, amb la qual cosa s'obté l' energia calorífica i, sovint, energia lluminosa .
  19. 19. Són compostos del carboni d'origen natural o sintètic. </li></ul></ul>- -> Matèria orgànica = combustible Els combustibles fòssils són els combustibles naturals més abundants a la natura. Segons el seu estat físic es classifiquen en: <ul><ul><li>Sòlids -> El carbó (antracita, hulla o lignit).
  20. 20. Líquids -> Provenen de la destil·lació del petroli (benzina, gasoil, fuel...).
  21. 21. Gasosos -> Gas natural i gasos liquats del petroli (GLP). </li></ul></ul>
  22. 22. <ul><ul><li>Poder calorífic i capacitat calorífica : </li></ul></ul>- És l' energia que es desprèn en la combustió completa de la unitat de massa o volum d'un combustible. - Es calcula a condicions normals -> P = 1 atmosfera i T = 0 ºC - Per calcular-lo en altres condicions -> <ul><li>Poder calorífic dels principals combustibles: </li></ul><ul><ul><li>La capacitat calorífica (C) és la quantitat de calor que ha de rebre una substància per elevar al seva temperatura (T) en 1K o 1 ºC. </li></ul></ul><ul><li>Quantitat d'energia tèrmica (Q) per elevar la T -> </li></ul>Combustibles sòlids Pc (MJ/kg) Llenya seca 18-19 Antracita 34-35 Coc 29-33 Lignit 28-29 Combustibles líquids Pc (MJ/kg) Benzina 49 Querosè 46 Gasoil 44 Fuel 43-45 Combustibles gasosos Pc (MJ/kg) Hidrogen 142 Gas natural 42 Gas butà 49 Gas propà 51
  23. 23. Carbó - El carbó vegetal <ul><ul><ul><ul><li>S'obté de la piròlisi, la combustió parcial de la llenya amb poca
  24. 24. presència d'oxigen. El resultat d'aquesta combustió és un residu ric
  25. 25. en carboni, el carbó vegetal. </li></ul></ul></ul></ul>- El carbó mineral <ul><ul><ul><li>Format per carboni, hidrogen, oxigen, nitrògen i altres components com sílex, òxids de ferro, sofre... Hi ha unes reserves molt superiors a les del petroli.
  26. 26. Origen -> boscos que cobrien la major part de la Terra fa milions d'anys, en el període carbonífer, caracteritzat per un clima humit i càlid, afavoridor del creixement vegetal i de la descomposició de la matèria orgànica.
  27. 27. Varietats de carbó:
  28. 28. - Torba -> 60% de carboni (C) i molta humitat, estructura fibrosa vegetal.
  29. 29. - Lignit -> poder calorífic baix i produeix moltes cendres.
  30. 30. - Hulla -> gran contingut de C i poder calorífic, impermeable i de destil·lació fàcil.
  31. 31. - Antracita -> major poder calorífic (95%), poca cendra, flama i extracció difícil. </li></ul></ul></ul>
  32. 32. - Processos d'obtenció: <ul><ul><li>Explotació subterrània -> És el mètode tradicional. S 'excaven
  33. 33. pous verticals fins arribar a la veta i s'obren galeries en la seva
  34. 34. direcció. El mineral es desprèn de la veta i es recull mecànica-
  35. 35. ment en vagonetes que el porten a la superfície.
  36. 36. - És molt perillós per la presència del grisú , gas que desprèn el carbó i que pot explotar i provocar incendis i esfondraments a l'interior de la mina.
  37. 37. Gasificació del carbó -> és un nou mètode que es troba en fase d'investigació. Consisteix en la introducció d'un agent gasificant a la veta del mineral, de la qual resulta gas de carbó que s'utilitza com a combustible. Això permet l'explotació de jaciments que no es poden explotar amb l'altre mètode. </li></ul></ul>- Aplicacions: <ul><ul><li>Com a combustible d'ús general , utilitzat en centrals tèrmiques.
  38. 38. Pel procés de destil·lació seca , se sotmet a una alta temperatura i s'obté: coc (siderúrgia) , gas ciutat (domèstic) i productes químics (quitrà, olis.. .).
  39. 39. Pel procés de gasificació (reacció del carbó roent amb vapor d'aigua en gasògens), s'obté el gas de síntesi , utilitzable com a combustible o per obtenir: gas natural sintètic i hidrocarburs . </li></ul></ul>
  40. 40. Petroli L'economia mundial depèn del petroli , un líquid constituït per una barreja d'hidrocarburs de composició diversa i en proporcions molt variades, segon el jaciment. Conté quantitats petites de sofre, oxigen i nitrogen. El petroli brut no té una aplicació directa, sinó que s'han de separar els components a les refineries . - Origen : Va iniciar la seva formació fa uns 600 milions d'anys, per l'acumulació de microorganismes que constituïen el plàncton. - Localització i extracció : Els geòlegs estudien les estructures tectòniques i les estrats del terreny per localitzar possibles trampes de petroli. Per perforar es construeix una torre de perforació i s'obre un pou, si al travessar la roca se'n troba, s'analitza i si l'avaluació es positiva s'extreu. - Extracció natural -> el petroli es troba pressionat i puja espontàniament. - Extracció artificial -> s'injecta aigua a través dels tubs de la sonda i així puja. Si es troba sota el mar, la seva extracció és possible per les plataformes marines.
  41. 41. - Transformació en productes aptes per al consum a les refineries : <ul><ul><li>Destil·lació fraccionada -> s'escalfa el cru fins a l'evaporació, per refredar-lo progressivament i obtenir fraccions condensades separades en funció del seu punt d'ebullició. S'efectua amb dues torres de destil·lació o columnes de fraccionament, una treballa a pressió atmosfèrica i l'altre al buit.
  42. 42. Craqueig -> descomposició dels hidrocarburs més pesants (olis i fuels), per obtenir-ne més lleugers (benzines). Craqueig tèrmic (a T i pressions elevades) i craqueig catalític (amb presència de catalitzadors químics).
  43. 43. Polimerització -> procés químic contrari al craqueig: els hidrocarburs lleugers es converteixen en compostos més pesants. Així, es pot obtenir el producte de més demanda al mercat a partit d'altres que no en tenen tanta.
  44. 44. Reformació -> utilitzat per millorar les característiques de les benzines. </li></ul></ul>- Aplicacions dels productes obtinguts : <ul><ul><li>Directament -> gas propà i butà, èter de petroli, benzina, querosè, gasoil, olis lubricants, ceres de parafines, fuel i asfalt.
  45. 45. Tractat en la indústria petroquímica -> plàstics, fibres sintètiques, detergents, cautxú sintètic, dissolvents i pintures, insecticides, explosius i productes farmacèutics. </li></ul></ul>
  46. 46. Gas natural Està format per un 70% de metà barrejat amb altres gasos com l'età, el propà, el butà..., en proporcions variables. Es troba formant bosses cobertes per capes impermeables que n'impedeixen la propagació. - Extracció, transport i distribució : <ul><ul><li>La localització i l'extracció es fa com el petroli perquè prové d'un procès semblant. Abans del transport és processat per eliminar impureses, i així s'obté el metà pur. </li></ul></ul><ul><ul><li>El transport es fa amb gasoductes (és el sistema més econòmic) o amb vaixells metaners (quan hi han dificultats amb les instal·lacions dels gasoductes), perquè el aquest transport sigui més econòmic se'n redueix el volum. </li></ul></ul><ul><ul><li>El gas se sotmet a un procés de refredament fins obtenir gas natural liquat (GNL), a una densitat de 455 quilos per metre cúbic i amb una reducció del volum de 600 vegades, per aquestes condicions s'ha de refredar a -163 ºC. </li></ul></ul>
  47. 47. - Aplicacions : El gas natural s'utilitza en: <ul><ul><li>La indústria, el comerç i l'habitatge -> ha anat desplaçant l'ús d'altres combustibles.
  48. 48. Les centrals tèrmiques mixtes -> alternant-lo amb els combustibles tradicionals.
  49. 49. Les instal·lacions de cogeneració -> producció simultània d'e.elèctrica i de calor útil.
  50. 50. La indústria petroquímica -> com a matèria primera. </li></ul></ul>
  51. 51. Energia nuclear Energia nuclear -> és l'energia continguda en el nucli dels àtoms. S 'obté dels canvis que es produeixen en els nuclis dels àtoms en les reaccions nuclears. Radioactivitat -> fenòmen natural de la transformació o transmutació nuclear expontània. La radiació emesa pot ser electromagnètica (raigs gamma) o radiació de partícules (partícules alfa i partícules beta). Pèrdua de massa convertida en energia segons Einstein -> - Reaccions nuclears : Reacc.nuclear -> qualsevol procés de transformació que implica el nucli d'un àtom. <ul><ul><li>Reaccions de fusió -> s'uneixen nuclis d'elements lleugers per formar nuclis més pesants.
  52. 52. Reaccions de fissió -> consisteixen en provocar la ruptura del nucli d'un àtom amb l'impacte d'un neutró. </li></ul></ul>Reactor nuclear -> sistema per produir i controlar reaccions en cadena de manera que permetin aprofitar l'energia tèrmica obtinguda. Combustibles nuclears -> elements que en condicions adequades poden produir reaccions nuclears de fusió i fissió, energèticament aprofitables.
  53. 53. Explicació gràfica dels dos tipus de reaccions nuclears: fusió i fissió.
  54. 54. Contaminació ambiental <ul><ul><li>L'extracció i els processos d'obtenció i utilització dels combustibles produeixen impacte en el medi natural. S'ha de procurar que aquests impactes siguin com més petits millor, per tal de preservar l'equilibri de l'entorn. </li></ul></ul>
  55. 55. - Efecte hivernacle : <ul><li>Consisteix en l'elevació de la temperatura que experimenta l'atmosfera a causa de la presència de gasos d'hivernacle, que deixen passar la radiació visible de l'espectre solar o absorbeixen la infraroja (calor) emesa per la Terra. </li></ul><ul><li>Els gasos responsables són: </li></ul>- El diòxid de carboni (responsable de més de la meitat del reescalfament de l'atmosfera). - Els CFC , responsables d'una quarta part. - La resta, altres gasos .
  56. 56. - La pluja àcida : <ul><ul><li>Els òxids de sofre i de nitrogen són contaminants perillosos que s'introdueixen a l'atmosfera quan es cremen combustibles fòssils; allà entren en contacte amb vapor d'aigua, llum i oxigen i es transformen en àcid sulfúric i nítric. Llavors són arrossegats per la pluja o neu i cauen en forma de partícules seques, pluja àcida. </li></ul></ul><ul><ul><li>Provoca augment de l'acidesa dels llacs, rius, mars i dels sòls. </li></ul></ul>
  57. 57. - La contaminació atmosfèrica urbana . Les boires fotoquímiques : <ul><ul><li>Amb unes condicions atmosfèriques determinades, amb una inversió tèrmica i falta de vent, es crea sobre les ciutats una cúpula d'aire calent que, carregada de partícules de fum dels cotxes, centrals tèrmiques, indústries..., queda retinguda i no s'aixeca: són les boires fotoquímiques . </li></ul></ul>
  58. 58. - La contaminació radioactiva : <ul><ul><li>Les centrals nuclears generen residus radioactius i emeten radiacions perilloses per a les persones.
  59. 59. Els grans problemes són les emissions radioactives i la gestió dels residus radioactius .
  60. 60. Funcionen sota mesures de seguretat estrictes per assegurar-ne el control en les condicions més desfavorables. L'experiència ha demostrat que el risc d'un accident nuclear greu amb emissió massiva i incontrolada de radiacions, tot i que és molt baix, no es pot descartar (Txernòbil 1986). </li></ul></ul>
  61. 61. Fonts i context del treball <ul><ul><ul><li>Informació extreta del llibre de Tecnologia Industrial de 1r de BAT de l'editorial Mc Graw Hill. </li></ul></ul></ul>

×