• Share
  • Email
  • Embed
  • Like
  • Save
  • Private Content
Unitat 1. els recursos energètics
 

Unitat 1. els recursos energètics

on

  • 714 views

 

Statistics

Views

Total Views
714
Views on SlideShare
430
Embed Views
284

Actions

Likes
1
Downloads
0
Comments
0

1 Embed 284

http://www.iespladenboet.cat 284

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Microsoft PowerPoint

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

    Unitat 1. els recursos energètics Unitat 1. els recursos energètics Presentation Transcript

    • Unitat 1.Els recursos energètics
    • 1. Fonts d’energiaRecursos naturals dels quals es pot obtenir energiaper produir calor, llum i potència.Les fonts d’energia al llarg del temps- Pobles primitius: energia muscular, energia del Sol,força dels animals i combustibles vegetals per al’obtenció del foc.- Fins el s. XIX: fusta, residus vegetals, aigua i vent.- Segle XX: Carbó, petroli, gas natural, energianuclear i energies renovables.
    • Classificació de les fonts d’energia• Segons la seva naturalesa: - Primàries: Es troben en la natura: llenya, aigua, carbó... - Secundàries: s’obtenen a partir de les fonts primàries com l’electricitat o la benzina.• Segons les reserves disponibles: - Renovables: No s’esgoten. Sol, vent, aigua... - No renovables: Reserves limitades. Carbó, petroli, gas natural...• Segons el grau d’utilització: - Convencionals: S’utilitzen per produir la major part de l’energia consumida: petroli, gas natural, hidroelèctrica... - No convencionals: Es produeix una petita part de l’energia consumida: solar, eòlica, ...
    • 2. Materials combustibles Els materials combustibles són substàncies que, en combinar-se amb l’oxigen, donen lloc al fenomen de la combustió, amb la qual cosa s’obté energia calorífica, i sovint, energia lluminosa. El poder calorífic és l’energia que es desprèn en la combustió completa de la unitat de massa o volum d’un combustible.
    • La quantitat d’energia tèrmica (Q) necessàriaper elevar la temperatura d’un cos des d’unatemperatura inicial T1 fins a una final T2, val: Q = m·ce (T2 – T1) 1 J = 0,24 cal 1 cal = 4,18 J
    • La llenya i el carbó vegetalLa meitat de la humanitat depèn de la llenya per escalfar-se, il·luminar-se i cuinar. En els països en què el seu consum és bàsic, és utilitzada en forma de carbó vegetal, que pesa de 5 a 6 vegades menys que la llenya original; per tant, el seu transport és molt més barat.El carbó vegetal s’obté de la piròlisi, que és una combustió parcial de la llenya amb poca presència d’oxigen.
    • El carbó mineralÉs el primer combustible fòssil que va utilitzar la humanitat. A mitjan segle XX el seu consum disminuí sensiblement en favor del petroli.Té el seu origen en els extensos 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.La composició i el contingut de carboni és diferent en funció de les condicions de pressió i del temps de formació.
    • Tipus de carbó: Torba: Conté aproximadament el 60% de carboni i molta humitat. Només s’utilitza en les zones pròximes a les torberes, després d’assecar-se. Lignits: Carbons d’origen recent, de poder calorífic baix, que produeixen moltes cendres quan cremen. Hulles: Carbons d’un elevat contingut en carboni i gran poder calorífic. Són utilitzats com a reductors als alts forns per a l’obtenció de ferro. Antracites: Són els carbons més antics, de major poder calorífic i amb un contingut en carboni de fins el 95%.
    • Processos d’obtenció• Explotació subterrània: Mètode tradicional d’extracció de carbó. Consisteix a excavar pous verticals fins arribar a la veta i seguidament obrir galeries en la seva direcció. A peu de mina, el carbó es tritura, es renta i es classifica, per tal d’eliminar les matèries estranyes que l’acompanyen i que en dificulten la combustió.• Gasificació del carbó: Introducció d’un agent gasificant a la veta del mineral, de la qual resulta gas de carbó que s’utilitza com a combustible. Aquest mètode permet l’explotació de jaciments que, per la seva configuració i localització, tècnicament o econòmicament no poden ser explotats mitjançant els mètodes tradicionals.
    • Aplicacions• Com a combustible d’ús general, utilitzat directament sense cap transformació, en les centrals tèrmiques.• Pel procés de destil·lació seca, se sotmet el carbó a una alta temperatura i se n’obté: - Coc: combustible utilitzat en la indústria siderúrgica. - Gas ciutat: combustible d’utilització domèstica. - Productes químics com els olis lleugers i el quitrà.• Pel procés de gasificació: - Gas natural sintètic - Hidrocarburs
    • El petroli Va iniciar la seva formació fa uns 600 milions d’anys per l’acumulació de microorganismes que constituïen el plàncton marí. En ser arrossegats pels corrents cap a la costa, morien, es dipositaven al fons i quedaven recoberts per successives capes de sorra, argila i fang.
    • Localització i extracció Per perforar es construeix una torre de perforació i s’obre un pou de prova. Una vegada travessada la roca, si es troba petroli s’obren més pous per determinar el petroli que conté la bossa i s’analitza la qualitat del cru obtingut. Si l’avaluació és positiva es procedeix a l’extracció que pot ser: - Natural: Es produeix quan el petroli es troba pressionat i puja espontàniament pel tub de sondeig. - Artificial: S’injecta aigua a través dels tubs de la sonda, que obliga el petroli a pujar a la superfície, o s’utilitzen bombes aspirants.
    • Transformació en productes aptes pel consum A les refineries es porten a terme un seguit de processos destinats a separar els diferents components o fraccions del petroli.Destil·lació fraccionada.S’escalfa el petroli a 360ºC i esva separant en funció del tipusde fracció resultant. En estatgasós s’extreu el butà i el propà.Les altres fraccions s’extreuenen funció del seu puntd’ebullició com la benzina, elgasoil i el querosè.
    • CraqueigConsisteix en la descomposició dels hidrocarburs més pesants (olis i fuels) per tal d’obtenir-ne de més lleugers (benzines).PolimeritzacióProcés químic contrari al craqueig: els hidrocarburs lleugers (butà i propà), es converteixen en compostos més pesants (benzines o gasoils).ReformacióS’utilitza per millorar les característiques de les benzines.
    • Aplicacions dels productes obtinguts Gas butà i gas propà: combustible industrial i domèstic Benzina: motors d’explosióDirectament Gasoil: calefaccions i motors dièsel Olis lubricants Asfalt: revestiments i paviments Plàstics Fibres sintètiquesTractat en la Detergentsindústria Cautxú sintèticpetroquímica Dissolvents i pintures Insecticides
    • El gas naturalEstà format bàsicament permetà (70%) barrejat ambaltres gasos com l’età, elpropà, el butà, etc., enproporcions variables. Estroba formant bosses, sol oassociat amb el petroli,cobertes per capesimpermeables quen’impedeixen la propagació.
    • Extracció, transport i distribució• La formació del gas natural prové d’un procés semblant al del petroli; per això la localització i l’extracció, sigui a terra o sota el mar, es fa com la del petroli.• El transport als centres de consum es realitza amb gasoductes o amb vaixells metaners. Perquè el transport amb vaixell resulti econòmic se n’ha de reduir el volum.• El gas se sotmet a un procés de refredament en diverses etapes, fins a obtenir-ne gas natural liquat amb una reducció del seu volum unes 600 vegades.
    • Aplicacions• Indústria, comerç i habitatge.• Centrals tèrmiques mixtes.• Instal·lacions de cogeneració. Producció simultània d’energia elèctrica i calor útil.• Indústria petroquímica.
    • L’energia nuclear• L’energia nuclear s’obté dels canvis que es produeixen en els nuclis dels àtoms.• El nombre de protons que un àtom d’un determinat element té en el seu nucli rep el nom de nombre atòmic (Z).• El nombre de protons més el de neutrons s’anomena nombre màssic (A).• Dels àtoms del mateix element que difereixen en el nombre de neutrons i, per tant, també en el nombre màssic, es diu que són isòtops de l’element.
    • Radioactivitat• La radioactivitat natural és el fenomen de la transformació nuclear espontània. Un nucli d’un àtom es transforma espontàniament en un altre sense ajuda exterior. Els materials en què es produeix aquest fenomen s’anomenen elements radioactius. Tipus de Característiques Efecte radiacions Partícules α Surten del nucli dos neutrons i Recorren distàncies molt petites i són dos protons frenades per un full de paper o la pell humana. Partícules β Surt del nucli un electró Poden recórrer fins 1 m i són frenades per una planxa de metall. Radiació γ No tenen massa ni càrrega Són les més perilloses perquè són molt elèctrica. penetrants. Per aturar-les cal una placa gruixuda de plom o una paret de formigó.
    • Tipus de reaccions nuclears• Reaccions de fusió: s’uneixen nuclis d’elements lleugers per formar nuclis més pesants. Calen grans quantitats d’energia per iniciar la reacció, ja que els nuclis tenen càrrega elèctrica positiva i es repel·leixen quan s’acosten.• Reaccions de fissió: consisteixen en provocar la ruptura del nucli d’un àtom amb l’impacte d’un neutró. Per cada nucli escindit s’emeten dos o tres neutrons que poden escindir altres nuclis d’urani: aquest procés s’anomena reacció en cadena.
    • Processos d’obtenció i enriquimentdels combustibles nuclears• Els combustibles nuclears són els elements que en condicions adequades poden produir reaccions nuclears de fusió i fissió.• Per les reaccions de fusió el combustible utilitzat és el deuteri i el triti.• Per les reaccions de fissió s’utilitza l’urani 235, el plutoni 239 i l’urani 233.
    • Importància econòmica dels recursosenergètics• El petroli, el gas i el carbó representen prop del 90% de la producció d’energia mundial, la resta prové de centrals nuclears, de la força hidràulica i d’altres recursos renovables.• Els països desenvolupats cremen prop del 70% del combustible fòssil. La major part dels països del Tercer Món obtenen gairebé tota la seva energia de la llenya, el carbó vegetal i els fems.• Les reserves disponibles són: petroli (40 anys), gas natural (70 anys), carbó (200 anys) i urani (100 anys).
    • Contaminació ambiental• Efecte hivernacle: Elevació de temperatura que experimenta l’atmosfera a causa de la presència de gasos (CO 2) que deixen passar la radiació visible de l’espectre solar i absorbeixen la calor emesa per la Terra.• Pluja àcida: Quan es cremen combustibles fòssils es produeix òxid de sofre i de nitrogen, que a l’arribar a l’atmosfera es transformen en àcid sulfúric i àcid nítric. Aquests àcids es precipiten amb la pluja i la neu, provocant un augment de l’acidesa dels llacs, dels rius i fins i tot dels sòls.
    • • Boires fotoquímiques: Quan hi ha inversió tèrmica i falta de vent, es crea sobre les ciutats una cúpula d’aire calent que, carregada de partícules del fum dels cotxes, indústries, etc., queda retinguda i no s’aixeca.• Contaminació radioactiva: Els combustibles irradiats en una central nuclear tenen una vida de milers d’anys. De moment es desen a les piscines de les centrals.