Ud 03. energies alternatives

1,044 views

Published on

UD03 1r Batxillerat Tecnologia Industrial

Published in: Business, Technology
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
1,044
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
95
Actions
Shares
0
Downloads
26
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Ud 03. energies alternatives

  1. 1. UD 03. Energies alternatives <ul><li>Introducció </li><ul><li>Objectius Didàctics / Abans de començar... </li></ul><li>Centrals solars
  2. 2. Centrals eòliques
  3. 3. Centrals geotèrmiques
  4. 4. Centrals mareomotrius
  5. 5. La biomassa
  6. 6. Aprofitament dels RSU
  7. 7. Procediments d'estalvi energètic </li></ul>
  8. 8. UD 03. Introducció <ul><li>Objectius didàctics </li><ul><li>Entendre com l'electricitat es genera a partir de fonts no convencionals. Relacionar-ho amb efectes físics
  9. 9. Identificar, a cada tipus de central, quin és l'element cabdal que genera l'electricitat i saber descriure el funcionament de les seves parts
  10. 10. Entendre la problemàtica derivada de la dependència d'aquestes fonts de factors atmosfèrics </li></ul></ul>
  11. 11. UD 03. Introducció <ul><li>Objectius didàctics (II) </li><ul><li>Explicar els avantatges de les energies renovables
  12. 12. Entendre el concepte de cicle del CO 2 </li></ul></ul>
  13. 13. UD 03. Introducció <ul><li>Abans de començar... </li><ul><li>Recordem en quins efectes físics es basava l'obtenció de l'electricitat? </li><ul><li>Com aprofitem la natura en cada cas? </li></ul><li>Recordem què és l'efecte hivernacle? </li><ul><li>Com es provoca aquest efecte? </li></ul><li>Recordem el concepte d'impacte ambiental? </li><ul><li>Impactes de les diferents central? </li></ul></ul></ul>
  14. 14. UD 03. Introducció <ul><li>També es diuen renovables </li><ul><li>Però: hidroelèctrica és renovable i convencional </li></ul><li>La majoria tenen el seu origen al Sol
  15. 15. Importància creixent </li><ul><li>Disminuir dependència de combustibles fòssils
  16. 16. Reduir impacte a la natura </li></ul><li>Es marquen objectius a nivell europeu </li></ul>
  17. 17. UD 03. Introducció <ul><li>Beneficis de la seva utilització </li><ul><li>Reducció emissions CO 2 per càpita
  18. 18. Aprofitament recursos autòctons i diversificació
  19. 19. Suport a indústria d'alta tecnologia </li><ul><li>Lloc de treball, pols d'activitat econòmica, gran potencial </li></ul><li>Protecció de l'entorn natural
  20. 20. Beneficis socials: nuclis aïllats electrificats
  21. 21. Suport a centres de recerca laboratoris, universitats...
  22. 22. Afavorir el reequilibri territorial </li></ul></ul>
  23. 23. UD 03. Centrals solars <ul><li>Sol: reactor de fusió. Conté H, He i C </li><ul><li>Dos Hidrògens per formar un Heli
  24. 24. Cada segon: en E 4·10 6 Tm de massa </li></ul><li>L'atmosfera elimina radiacions nocives </li><ul><li>Arriba: 40% visible, 57% IR i 3% UV </li></ul><li>La radiació: directa o difusa </li><ul><li>Directa: arriba a la superfície directament
  25. 25. Difusa: arriba després de reflectir-se amb pols i vapor d'aigua </li></ul></ul>
  26. 26. UD 03. Centrals solars <ul><li>Inconvenients per l'aprofitament </li><ul><li>Radiació dispersa i inconstant a la superfície
  27. 27. S'ha de transformar quan arriba </li><ul><li>No es disposa d'emmagatzematge eficaç </li></ul><li>A gran escala: grans superfícies ocupades </li><ul><li>Densitat energètica baixa: 1 KW/m 2 màxim </li></ul><li>Inversió inicial cara </li><ul><li>Sistemes de captació encara cars </li></ul></ul></ul>
  28. 28. UD 03. Centrals solars <ul><li>Sistemes d'aprofitament </li><ul><li>Via tèrmica: radiació solar en tèrmica </li><ul><li>Sistemes actius: captadors amb o sense concentració </li><ul><li>De T baixa: Ex: captadors plans o col·lectors (efecte hivernacle) </li><ul><li>Aigua sanitària, calefacció... </li></ul><li>De T mitjana i alta </li><ul><li>Centrals termosolars
  29. 29. Forns solars ( y = x 2 ). Fins a 4000C
  30. 30. També per a experimentar: vehicles hipersònics... </li></ul></ul><li>Sistemes passius: Cases amb disseny arquitectònic ad-hoc </li></ul><li>Conversió fotovoltaica: radiació en electricitat directament </li></ul></ul>
  31. 31. UD 03. Centrals solars <ul><li>Centrals termosolars </li><ul><li>La radiació es concentra sobre un fluid (H 2 0, Na, oli tèrmic)
  32. 32. Amb bescanviador de calor: vaporitzem aigua
  33. 33. Aquesta aigua mou un grup turboalternador
  34. 34. Els sistemes més emprats: </li><ul><li>Sistemes heliotèrmics amb col·lectors distribuïts
  35. 35. Sistemes de torre central </li></ul></ul></ul>
  36. 36. UD 03. Centrals solars <ul><li>Centrals termosolars (II) </li><ul><li>Centrals amb col·lectors distribuïts (DCS) </li><ul><li>També anomenats col·lectors de concentració
  37. 37. Concentren radiació rebuda en receptor de superfície reduïda
  38. 38. Assolim T fins a 300C
  39. 39. Produeix vapor a alta T: electricitat o usos industrials
  40. 40. Inconvenients </li><ul><li>Només aprofiten radiació directa
  41. 41. No adient per a zones nuvoloses </li></ul><li>Tenen sistema de seguiment del Sol
  42. 42. Circula recursivament fins a assolir la T necessària </li><ul><li>Abans de bescanviador: magatzem per assegurar T=ct </li></ul></ul></ul></ul>
  43. 43. UD 03. Centrals solars <ul><li>Centrals termosolars (III) </li><ul><li>Centrals de torre central (CRS) </li><ul><li>Aprofiten l'energia solar a alta T
  44. 44. Gran superfície d'heliòstats
  45. 45. Concentra la radiació solar a l'interior de la torre
  46. 46. Heliòstats: sistema de seguiment del sol (2 eixos) </li><ul><li>Només aprofiten radiació directa </li></ul><li>Rendiment termodinàmic més elevat que DCS </li><ul><li>T superior al fluid tèrmic: normalment Na
  47. 47. Són les que es construeixen actualment </li></ul></ul></ul></ul>
  48. 48. UD 03. Centrals solars <ul><li>Centrals termosolars (IV) </li><ul><li>Conversió fotovoltaica </li><ul><li>Transformen directament la radiació solar
  49. 49. Mitjançant captadors: cèl·lules fotovoltaiques
  50. 50. Material semiconductor (en general Si)
  51. 51. Emet e - en incidir-hi fotons: efecte fotovoltaic </li><ul><li>Efecte conegut des del s.XIX
  52. 52. Dècada dels 50 (s.XX). Unió P-N es fa servir: radiant -> elèctrica </li></ul></ul></ul></ul>
  53. 53. UD 03. Centrals solars <ul><li>Centrals termosolars (V) </li><ul><li>Conversió fotovoltaica (II) </li><ul><li>Característiques: </li><ul><li>Rendiment de la transformació molt baix: 15-20%
  54. 54. Tensió màxima en borns: 0,58V (si rep P= 1KW/m 2 )
  55. 55. Connectem cèl·lules en sèrie: 18V
  56. 56. Posteriorment: inversor (de DC a AC) i transformador (adequació) </li></ul><li>Emprat: petits consums in situ </li><ul><li>Instal·lacions aïllades de la xarxa comercial. Rurals, senyalització... </li><ul><li>De vegades: bateries (acumulació i regulació de càrrega) </li></ul><li>Instal·lacions connectades: centrals fotovoltaiques, edificis </li></ul></ul></ul></ul>
  57. 57. UD 03. Centrals solars <ul><li>Sistemes d'aprofitament d'energia solar a T baixa </li><ul><li>Bàsicament: ACS, calefacció i climatització
  58. 58. Basats a l'efecte hivernacle </li><ul><li>Un objecte, en rebre radiació solar, s'escalfa
  59. 59. Emet la calor, en part, en forma d'IR
  60. 60. Hem d'impedir que aquesta radiació IR escapi </li><ul><li>Objecte opac a l'IR
  61. 61. Vidre (el més emprat). Reflecteix l'IR
  62. 62. Exemple: cotxe ( ↑ T pels vidres i radiació solar)
  63. 63. Aquesta radiació la captem i es transmesa a un fluid </li><ul><li>Superfície negra i no brillant (mínima emissió) </li></ul></ul></ul></ul></ul>
  64. 64. UD 03. Centrals solars <ul><li>Sistemes d'aprofitament d'energia solar a T baixa (II) </li><ul><li>Sistemes passius: arquitectura bioclimàtica </li><ul><li>Busca confort: elements arquitectònics que milloren l'aprofitament de l'energia solar i ventilació natural
  65. 65. Principis: ús i disposició de materials (part de l'edifici)
  66. 66. Factors: orientació, forma de l'edifici, capacitat tèrmica dels materials emprats, obertures, grau d'aïllament dels murs...
  67. 67. Elements bàsics: </li><ul><li>Vidreres: capten energia solar i la retenen: hivernacle
  68. 68. Massa tèrmica: magatzem de calor: parets, murs...
  69. 69. Elements de protecció: aïllaments, persianes...
  70. 70. Reflectors: increments de radiació a l'hivern i protecció a l'estiu </li></ul></ul></ul></ul>
  71. 71. UD 03. Centrals solars <ul><li>Sistemes d'aprofitament d'energia solar a T baixa (III) </li><ul><li>Sistemes actius </li><ul><li>Es basen en la captació d'energia elèctrica: col·lectors plans </li><ul><li>I transferència a sistema d'emmagatzematge </li></ul><li>Escalfen un fluid: aigua o aire (sistemes d'aigua o aire)
  72. 72. ACS i calefacció
  73. 73. Estructura: </li><ul><li>Subsistema de captació
  74. 74. Subsistema d'emmagatzematge
  75. 75. Subsistema de consum </li><ul><li>Circuit obert o sistema directe
  76. 76. Circuit tancat o sistema amb bescanviador </li></ul></ul></ul></ul></ul>
  77. 77. UD 03. Centrals solars <ul><li>Sistemes d'aprofitament d'energia solar a T baixa (IV) </li><ul><li>Sistemes actius (II) </li><ul><li>Subsistema de captació: Col·lectors solars i elements que comuniquen amb emmagatzematge: canonades, bombes...
  78. 78. Subsistema d'emmagatzematge: Intermediari captació-consum. En general: dipòsit d'aigua aïllat. Aire: jaç de còdols
  79. 79. Subsistema de consum: Canonades i elements que connecten emmagatzematge amb punts de demanda: dutxes, radiadors... </li><ul><li>Sistema auxiliar: per si tenim absència prolongada (elèctric, gas-oil)
  80. 80. Circuit obert: aigua utilitzada directament pel consum </li><ul><li>Aigües corrosives: tractament. Risc de gelades: anticongelant </li></ul><li>Circuit tancat: o bescanviador: dos circuits independents </li><ul><li>Primari: amb tractaments anticorrosió
  81. 81. Secundari: consum pròpiament dit </li></ul></ul></ul></ul></ul>
  82. 82. UD 03. Centrals solars <ul><li>Sistemes d'aprofitament d'energia solar a T baixa (V) </li><ul><li>El col·lector o captador </li><ul><li>Element principal de la instal·lació </li><ul><li>Capta l'energia solar i la transfereix al fluid
  83. 83. Basat en l'efecte hivernacle </li></ul><li>El més estès: col·lector solar pla (fins a 60C) </li><ul><li>D'altres: parabòlics: i plans aïllats amb el buit: 120C </li></ul><li>Plans: orientats cap al sud per maximitzar temps d'exposició </li><ul><li>Incidència el més perpendicular possible
  84. 84. Exemple: hivern, estiu a l'hemisferi nord de la Terra </li></ul></ul></ul></ul>
  85. 85. UD 03. Centrals solars <ul><li>Sistemes d'aprofitament d'energia solar a T baixa (VI) </li><ul><li>El col·lector o captador (II) </li><ul><li>Placa absorbent: absorbeix radiació solar i cedir-la en forma de calor al fluid </li><ul><li>Conjunt de tubs i superfície de captació amb tractament (absorció màx) </li></ul><li>Coberta transparent: Reduir pèrdues: efecte hivernacle </li><ul><li>Trempat (cops) i poc Fe 2 O 3 (absorbeix energia solar que no hi entrarà) </li></ul><li>Aïllament tèrmic: redueix pèrdues a laterals i fons </li><ul><li>En general: llana i vidre, escuma PUR
  86. 86. També: cara que mira a l'aïllant: reflectant de l'IR </li></ul><li>Caixa contenidora: Ha de donar rigidesa i estanquitat </li><ul><li>Resistent a intempèrie (plàstic o, en general, acer) </li></ul></ul></ul></ul>
  87. 87. UD 03. Centrals eòliques <ul><li>Aprofitament energètic de l'energia del vent </li><ul><li>Vent: zones a diferent T. També: rotació terrestre... </li></ul><li>Fem servir aeroturbines (molins de vent) </li><ul><li>Extreu part de l'Ec del vent
  88. 88. Sistema de captació: pales (giren solidàries a un eix)
  89. 89. Obtenim Energia Mecànica
  90. 90. Ja podem fer girar un alternador (CA) </li><ul><li>També: aprofitar directament aquesta Energia Mecànica </li></ul></ul></ul>
  91. 91. UD 03. Centrals eòliques <ul><li>Potència que podem obtenir del vent </li><ul><li>P = 0,5 · A · v 3 · ρ · Cp </li><ul><li>P: Potència en Watts
  92. 92. ρ : densitat de l'aire (1,225 Kg/m 3 en CN)
  93. 93. A: àrea escombrada per les pales (m 2 )
  94. 94. V: velocitat del vent (m/s)
  95. 95. Cp: coeficient de potència (o rendiment de la màquina) </li><ul><li>Valor màxim teòric: límit de Betz (0,59)
  96. 96. A la pràctica: entre 0,1 i 0,5 </li></ul></ul></ul></ul>
  97. 97. UD 03. Centrals eòliques <ul><li>Tipus d'aeroturbines </li><ul><li>Aeromotors </li><ul><li>Utilitzen directament l'energia mecànica de l'eix
  98. 98. Entre 12 i 24 pales de diàmetre fins a 8m
  99. 99. Rendiment baix, però a baixa v de vent (2 m/s). Màx P: 5-6 m/s
  100. 100. Potències baixes: 0,5 i 20 KW (bombament d'aigua de pous) </li></ul><li>Aerogeneradors </li><ul><li>Màquines ràpides
  101. 101. 2 o 3 pales de perfil aerodinàmic i diàmetre variable (depèn: P)
  102. 102. Vent mínim a 4-5 m/s (Màx potència: 10-14 m/s)
  103. 103. Potències: 25 a 1500KW </li></ul></ul></ul>
  104. 104. UD 03. Centrals eòliques <ul><li>Parts d'una aeroturbina </li><ul><li>Rotor o turbina: transforma energia de vent en mecànica </li><ul><li>Pales unides a un eix
  105. 105. Superfície escombrada: àrea de captació (determina P) </li></ul><li>Sistema d'orientació </li><ul><li>Col·loca el rotor perpendicular a la direcció del vent </li></ul><li>Sistema de regulació </li><ul><li>Disminueix v d'engegada
  106. 106. Manté potència i velocitat de rotor
  107. 107. Atura rotor quan se sobrepassa una v determinada </li></ul></ul></ul>
  108. 108. UD 03. Centrals eòliques <ul><li>Parts d'una aeroturbina (II) </li><ul><li>Convertidor energètic </li><ul><li>Part mecànica: transmet o transforma l'energia mecànica </li></ul><li>Bancada </li><ul><li>Element estructural (amb la carcassa) i de protecció </li></ul><li>Suport o torre </li><ul><li>Suport de tot l'equip. Eleva rotor i absorbeix vibracions </li></ul></ul></ul>
  109. 109. UD 03. Centrals eòliques <ul><li>Parts d'una aeroturbina (III) </li><ul><li>Funcionament del conjunt </li><ul><li>El vent venç la inèrcia del rotor: v d'engegada (2-4m/s) </li><ul><li>Els aeromotors ja poden començar a funcionar
  110. 110. Els aerogeneradors no es poden connectar a la xarxa (4-5 m/s) </li><ul><li>És la velocitat de connexió </li></ul></ul><li>Si la v del vent creix: més potència i millor rendiment </li><ul><li>Màxim rendiment: velocitat de disseny
  111. 111. Potència màxima: potència nominal de l'aparell (V nominal)
  112. 112. A partir d'aquest punt: regulació per mantenir o reduir velocitat del rotor
  113. 113. És la velocitat de parada o desconnexió </li></ul></ul></ul></ul>
  114. 114. UD 03. Centrals eòliques <ul><li>Tipus d'aerogeneradors </li><ul><li>L'energia mecànica del rotor: multiplicador --> generador </li><ul><li>Multiplicador: sistema d'engranatges
  115. 115. Adapta la baixa velocitat de rotació al generador (més adient) </li></ul><li>Dues tipologies: verticals i horitzontals </li><ul><li>Aerogeneradors verticals </li><ul><li>Generador a prop de la base (manteniment senzill)
  116. 116. Sempre orientats per simetria
  117. 117. Rendiment inferior als d'eix horitzontal: menys desenvolupament </li></ul></ul></ul></ul>
  118. 118. UD 03. Centrals eòliques <ul><li>Tipus d'aerogeneradors (II) </li><ul><li>Aerogeneradors d'eix horitzontal </li><ul><li>Els més desenvolupats: baixa i alta potència (>1 MW)
  119. 119. Segons posició de rotor vs torre </li><ul><li>Rotors esquena al vent. Sense sistema d'orientació: ho fa la carcassa
  120. 120. Rotors cara al vent. Si el necessiten (cua, hèlix lateral) </li></ul><li>Segons nombre de pales </li><ul><li>Monopala, bipala o tripala (millor equilibratge vs variabilitat del vent) </li></ul><li>Segons si les pales poden girar al voltant del seu eix </li><ul><li>Pas fix (no) o variable (sí). Millor adaptació, més producció </li></ul></ul></ul></ul>
  121. 121. UD 03. Centrals eòliques <ul><li>Tipus d'aerogeneradors (III) </li><ul><li>Aerogeneradors d'eix horitzontal (II) </li><ul><li>Sistemes de control </li><ul><li>Per aconseguir funcionament el més proper al nominal </li><ul><li>Independentment de velocitat del vent </li></ul><li>Sistema format per control de potència, velocitat rotor i control d'orientació
  122. 122. Si la velocitat puja molt: frens hidràulics </li></ul></ul></ul></ul>
  123. 123. UD 03. Centrals eòliques <ul><li>Parcs eòlics </li><ul><li>Instal·lacions que aprofiten energia elèctrica generada pels aerogeneradors
  124. 124. Classificació </li><ul><li>No connectades a xarxa comercial </li><ul><li>Electrificacions rurals, senyalització...
  125. 125. Aerogenerador de petita potència i sistema d'acumulació
  126. 126. De vagades: amb grups dièsel o fotovoltaiques </li></ul><li>Connectades a xarxa com a suport d'energia consumida
  127. 127. Connectades a la xarxa com a central generadora </li></ul></ul></ul>
  128. 128. UD 03. Centrals eòliques <ul><li>Parcs eòlics (II) </li><ul><li>Molts aerogeneradors en paral·lel </li><ul><li>Formen un parc
  129. 129. Per a obtenir potències elevades
  130. 130. En general iguals i de potències elevades </li></ul><li>En blocs de 5 o 6 màquines </li><ul><li>Cada bloc: alimenta transformador 400/25000V
  131. 131. A transformador: s'adequa a característiques de xarxa </li></ul></ul><li>Sector eòlic </li><ul><li>Alt creixement: potència i desenvolupament trecnològic </li></ul></ul>
  132. 132. UD 03. Centrals geotèrmiques <ul><li>Geotèrmia: calor de la Terra
  133. 133. Energia geotèrmica: part de l'energia intrínseca de la Terra que es manifesta en forma de calor </li><ul><li>Per terme mitjà: 3C/100m </li><ul><li>No homogeni
  134. 134. Al centre: s'estimen un 6000C </li></ul><li>Es transmet per conductivitat </li><ul><li>Roques de baixa conductivitat: s'hi acumula
  135. 135. Tot i així: font d'energia difusa molt important </li></ul></ul></ul>
  136. 136. UD 03. Centrals geotèrmiques <ul><li>Hi ha indrets on el flux és 10-15 vegades superiors </li><ul><li>Anomalies geotèrmiques
  137. 137. Entre 1.000 i 2.000m: 200-400C (en comptes de 40-80C)
  138. 138. Depenen de plaques tectòniques </li></ul><li>Condicions geològiques determinants </li><ul><li>Presència (a 1-2Km) de roques poroses i permeables </li><ul><li>Acumulació i circulació de fluids (pluja infiltrada) </li></ul><li>Flux de calor anormal (del magma) que escalfi l'aqüífer
  139. 139. Capa impermeable que eviti dissipació de l'aigua </li></ul></ul>
  140. 140. UD 03. Centrals geotèrmiques <ul><li>Formes d'obtenció de l'energia </li><ul><li>De vegades flueix de manera natural
  141. 141. D'altres: dues canonades perforant l'escorça terrestre </li><ul><li>Per una injectem aigua freda a pressió
  142. 142. Per l'altra: recollim aigua calenta o vapor </li></ul></ul><li>Classificació dels jaciments </li><ul><li>D'entalpia o energia alta: T>150C. Obtenim electricitat
  143. 143. D'energia mitjana: 90-150C
  144. 144. D'energia baixa: T<90C </li><ul><li>Calefacció i ACS a habitatges </li></ul></ul></ul>
  145. 145. UD 03. Centrals geotèrmiques <ul><li>Tipus de centrals </li><ul><li>Depenen del tipus de fluid obtingut </li><ul><li>Vapor sec o vapor humit
  146. 146. Determinen el tractament previ a l'entrada a la turbina </li></ul><li>També: segons el cicle del vapor </li><ul><li>De condensació: el vapor es condensa en sortir de la turbina
  147. 147. Sense condensació: evacuem directament a l'atmosfera </li></ul><li>Per últim: de baixa T </li><ul><li>Vaporitzem fluids amb baixa T d'ebullició (freó)
  148. 148. Movem grup turboalternador </li></ul></ul></ul>
  149. 149. UD 03. Centrals geotèrmiques <ul><li>Inconvenients </li><ul><li>Curta vida de les instal·lacions </li><ul><li>Corrosió del vapor sense tractar
  150. 150. Possible obstrucció de canonades </li></ul></ul><li>A canvi: ràpida posada en marxa de les instal·lacions </li><ul><li>Uns 2 anys </li></ul><li>Gran potencial a Espanya </li><ul><li>De moment, residual: 0,01% d'energia primària </li></ul></ul>
  151. 151. UD 03. Centrals mareomotrius <ul><li>Generalitats </li><ul><li>L'aigua del mar emmagatzema calor (del Sol)
  152. 152. Ones, corrents marins (pel vent) i marees originen moviment de grans masses d'aigua
  153. 153. Poc aprofitat </li><ul><li>Efectes corrosius de l'aigua salada
  154. 154. Condicions atmosfèriques adverses
  155. 155. Dificultats de transport </li></ul></ul></ul>
  156. 156. UD 03. Centrals mareomotrius <ul><li>L'energia de les marees </li><ul><li>Moviment cíclic d'ascens i descens del nivell de l'aigua
  157. 157. Amplitud de les marees. Més gran de 5m </li><ul><li>Diferència entre nivell màxim i mínim
  158. 158. Depèn de distància a la Lluna i orografia
  159. 159. Molt petita a mars tancats </li></ul><li>Necessita característiques geogràfiques adequades </li><ul><li>Badies, cales... hem de crear un embassament
  160. 160. Construïm un dic: retenim aigües
  161. 161. Després obrim comportes: aprofitem Ep </li></ul></ul></ul>
  162. 162. UD 03. Centrals mareomotrius <ul><li>L'energia de les marees (II) </li><ul><li>Inconvenients </li><ul><li>Alta despesa econòmica d'instal·lació
  163. 163. Funcionament discontinu
  164. 164. Puntes de producció a la nit </li><ul><li>Quan la demanda energètica és més baixa </li></ul></ul><li>S'experimenta un nou model de turbina </li><ul><li>Àleps concèntrics al flux
  165. 165. Més barata d'instal·lar i mantenir </li></ul></ul></ul>
  166. 166. UD 03. Centrals mareomotrius <ul><li>L'energia de les ones </li><ul><li>Generada pel vent en superfície </li><ul><li>Vent: generat pel Sol </li></ul><li>Aquesta energia viatja fins que es trenca (costa)
  167. 167. Es calcula: 8 KW/m de costa </li><ul><li>Llum: 1 KW/m 2 vent: 0'3 KW/m 2 </li></ul><li>Es necessiten materials lleugers i resistents (cars) </li><ul><li>Resistència mecànica (temporals) i a la corrosió </li></ul><li>La seva freqüència no és previsible (3-30 cicles/min) </li><ul><li>Dificulta el seu aprofitament </li></ul></ul></ul>
  168. 168. UD 03. Centrals mareomotrius <ul><li>L'energia de les ones (II) </li><ul><li>Principi dels dispositius </li><ul><li>L'ona pressiona un cos que comprimeix un fluid </li><ul><li>Aire o aigua </li></ul><li>Aquest fluid acciona una turbina </li></ul><li>Prototips </li><ul><li>Lleba o paleta oscil·lant de Salter </li><ul><li>Pales independents unides a eix comú
  169. 169. Pales oscil·len amb les ones: accionen motor
  170. 170. El motor comprimeix un fluid (fins a la turbina)
  171. 171. Rendiments elevats* de fins al 35% </li></ul></ul></ul></ul>
  172. 172. UD 03. Centrals mareomotrius <ul><li>L'energia de les ones (III) </li><ul><li>Boia Masuda o convertidor pneumàtic </li><ul><li>Moviment descendent de l'ona: aspira aire (per turbina)
  173. 173. Moviment ascendent: desplaça aire cap l'exterior de la boia (per turbina)
  174. 174. Turbina de doble acció: gira en el mateix sentit en tots dos casos </li></ul></ul></ul>
  175. 175. UD 03. Centrals mareomotrius <ul><li>L'energia de les ones (IV) </li><ul><li>Cilindre oscil·lant de Bristol </li><ul><li>Cilindre de formigó. Llargada: 45m, diàmetre: 11m
  176. 176. Ancorat al fons del mar
  177. 177. Peus extensibles: es mouen quan el cilindre es balanceja </li><ul><li>Succionen i bombegen aigua a P elevada
  178. 178. Arriba a una turbina </li></ul><li>El corrent generat: circula per cables submarins </li></ul></ul></ul>
  179. 179. UD 03. Centrals mareomotrius <ul><li>L'energia tèrmica dels oceans </li><ul><li>Aprofitem la diferència de T entre la superfície i capes profundes del mar </li><ul><li>Fem cicle termodinàmic i generem energia
  180. 180. El gradient ha de ser com a mínim de 20C </li><ul><li>Mars tropicals: gradient de 25C (profunditat: 500-1000m) </li></ul><li>Dos sistemes alternatius </li><ul><li>Circuit obert: evaporem aigua a P baixa: movem turbina
  181. 181. Circuit tancat: evaporem fluid de Teb baixa (freó, NH 3 ...) </li><ul><li>També movem turbina
  182. 182. Després condensem amb aigües fredes profundes </li></ul></ul></ul></ul></ul>
  183. 183. UD 03. Centrals mareomotrius <ul><li>L'energia tèrmica dels oceans (II) </li><ul><li>Actualment en desenvolupament
  184. 184. Inconvenients: </li><ul><li>Rendiment baix: 7%
  185. 185. No coneixem l'impacte de les grans instal·lacions </li><ul><li>No se n'han fet encara
  186. 186. Possible impacte climàtic </li></ul></ul></ul></ul>
  187. 187. UD 03. La biomassa <ul><li>Generalitats </li><ul><li>Tota la matèria viva a la Terra
  188. 188. Energèticament: m.o. D'origen vegetal o animal </li><ul><li>Obtinguda naturalment o amb transformacions artificials
  189. 189. Que pugui ser emprada amb finalitats energètiques </li></ul><li>El seu origen és la fotosíntesi vegetal </li><ul><li>Plantes absorbeixen CO 2 i emeten O 2
  190. 190. Generen substàncies orgàniques </li><ul><li>Hidrats de carboni, sucres, midons... </li></ul></ul></ul></ul>
  191. 191. UD 03. La biomassa <ul><li>Processos físics </li><ul><li>Preparen la biomassa per a ser combustible o processos posteriors (bioquímics o termoquímics) </li><ul><li>Homogeneïtzació (o refinament) </li><ul><li>Ganulometria, humitat o composició </li><ul><li>Mitjançant: trituració, estellatge, assecatge... </li></ul></ul><li>Densificació </li><ul><li>Fabricar formats amb densitat més elevada (pèl·lets)
  192. 192. Millorem transport i emmagatzematge </li></ul></ul></ul></ul>
  193. 193. UD 03. La biomassa <ul><li>Processos termoquímics </li><ul><li>Sotmetem la biomassa a P i T i obtenim combustibles
  194. 194. Piròlisi o destil·lació seca </li><ul><li>Degradació tèrmica en absència d'oxigen
  195. 195. Mètode tradicional d'obtenció de carbó vegetal
  196. 196. Obtenim part líquida i gasosa (gas pobre) </li><ul><li>Investigació: obtenir fracció líquida de propietats ≈ petroli </li></ul></ul><li>Gasificació </li><ul><li>Combustió incompleta en presència d'oxigen en gasògens
  197. 197. Gas pobre amb H 2 , CO i CH 4 entre d'altres </li><ul><li>Si hi introduïm O 2 (no aire): gas de síntesi (Pc superior al pobre) </li></ul></ul></ul></ul>
  198. 198. UD 03. La biomassa <ul><li>Processos bioquímics </li><ul><li>Processos de fermentació
  199. 199. Digestió anaeròbica </li><ul><li>Fermentació (sense oxigen) obtenint biogàs
  200. 200. A un digestor: m.o. amb bacteris </li><ul><li>N'obtenim CH 4 i CO 2
  201. 201. Durada del procés: funció de T </li><ul><li>De vagades per a obtenir-la: emprem el mateix biogàs </li></ul></ul><li>Fem servir efluents líquids i aigües residuals molt contaminades </li><ul><li>Reduïm càrrega contaminant
  202. 202. Emprat a països en desenvolupament i explotacions agrícoles i ramaderes </li></ul></ul></ul></ul>
  203. 203. UD 03. La biomassa <ul><li>Processos bioquímics (II) </li><ul><li>Fermentació aeròbica o alcohòlica </li><ul><li>Obtenim bioalcohol (etanol) </li><ul><li>Fermentació: bacteris en presència d'aire amb materials orgànics rics en sucres i midons </li></ul><li>Es pot emprar com a combustible en motors d'explosió </li><ul><li>Brasil: emprat bioalcohol obtingut de la canya de sucre </li></ul></ul></ul></ul>
  204. 204. UD 03. La biomassa <ul><li>Biocombustibles </li><ul><li>Combustibles líquids
  205. 205. Obtinguts de la biomassa
  206. 206. Objectiu: substituir els combustibles d'origen fòssil
  207. 207. Menys contaminants (i afavoreixen diversitat)
  208. 208. Tipus </li><ul><li>Biodièsel
  209. 209. Bioalcohols </li></ul></ul></ul>
  210. 210. UD 03. La biomassa <ul><li>Biocombustibles (II) </li><ul><li>Biodièsel </li><ul><li>Procedent d'olis vegetals </li><ul><li>Purs o usats (olis per cuinar) </li></ul><li>Primers motors dièsel: l'empraven </li><ul><li>Però: petroli més abundant i barat
  211. 211. Actualment: tornen a ser importants </li><ul><li>Però: adaptar els motors i costos elevats </li></ul></ul><li>Actualment: processos de fabricació millorats </li><ul><li>Es fa servir a motors dièsel sense transformació </li></ul></ul></ul></ul>
  212. 212. UD 03. La biomassa <ul><li>Biocombustibles (III) </li><ul><li>Bioalcohol: metanol o etanol </li><ul><li>Bioalcohols: emprats als motors Otto (abans de la gasolina)
  213. 213. Metanol </li><ul><li>S'obté del gas natural o derivats del petroli
  214. 214. Additiu a les benzines MTBE i carburant d'altes prestacions
  215. 215. L'obtingut de la biomassa està en desús </li></ul><li>Etanol </li><ul><li>Fermentació aeròbica de m.o. Amb sucres o midons
  216. 216. Combustible: sol o barrejat amb fòssils (dièsel o benzina) </li><ul><li>Dièsel: moltes modificacions. Gasolina: poques </li></ul><li>Additiu: ETBE per a gasolines sense plom (molt emprat, sense modificar) </li></ul><li>Futur: Biodièsel 18% gasoil. Bioetanol barreja directa i ETBE a totes les gasolines </li></ul></ul></ul>
  217. 217. UD 03. Aprofitament dels RSU <ul><li>Són els generats per l'activitat domèstica </li><ul><li>Nuclis de població i zones d'influència </li></ul><li>RSU: a l'alça </li><ul><li>Creixement demogràfic
  218. 218. Concentració de població
  219. 219. Consum de productes envasats </li><ul><li>I d'envelliment ràpid </li></ul></ul></ul>
  220. 220. UD 03. Aprofitament dels RSU <ul><li>Procediments d'eliminació dels RSU </li><ul><li>Abocament </li><ul><li>Emmagatzematge sobre el terreny i enterrament
  221. 221. Inconvenients </li><ul><li>Requereix grans superfícies de terreny
  222. 222. Emplaçaments amb vida limitada
  223. 223. Emissió de gasos i riscos de contaminar aqüífers </li></ul></ul><li>Compostatge </li><ul><li>Separació de la matèria orgànica
  224. 224. Tractament mitjançant fermentació
  225. 225. Producte per a jardineria, agricultura... </li></ul></ul></ul>
  226. 226. UD 03. Aprofitament dels RSU <ul><li>Procediments d'eliminació dels RSU (II) </li><ul><li>Reciclatge </li><ul><li>Separació de les fraccions dels RSU
  227. 227. Reincorporades a processos de producció/consum </li></ul><li>Incineració </li><ul><li>Eliminació mitjançant combustió
  228. 228. Els gasos resultants han de ser tractats </li></ul></ul></ul>
  229. 229. UD 03. Aprofitament dels RSU <ul><li>Mediambientalment </li><ul><li>Millor estratègia: </li><ul><li>Combinar recollida selectiva amb reciclatge i compostatge
  230. 230. Limitar incineració i abocament per rebuigs residuals (dels anteriors processos) </li></ul><li>Valoració energètica </li><ul><li>No són la millor solució
  231. 231. Aprofitem el biogàs </li><ul><li>A la fermentació de la matèria orgànica </li></ul><li>Recuperem energia tèrmica </li><ul><li>De la combustió a les incineradores </li></ul></ul></ul></ul>
  232. 232. UD 03. Aprofitament dels RSU <ul><li>Els ecoparcs </li><ul><li>Instal·lacions: permeten obtenir energia i adob dels RSU de poda
  233. 233. Dues línies de tractament </li><ul><li>Tractament de fracció orgànica de recollida selectiva
  234. 234. Tractament de la fracció resta </li><ul><li>Obtenir (sense O 2 ) biogàs i material digerit (compost)
  235. 235. Estabilitzar rebuig abans de la disposició final
  236. 236. Separar materials valorables: vidre, metalls... </li></ul></ul></ul></ul>
  237. 237. UD 03. Aprofitament dels RSU <ul><li>Recuperació de biogàs als abocadors </li><ul><li>Biogàs als abocadors: possibles explosions </li><ul><li>A més: contaminació ambiental </li></ul><li>Pous de desgasificació i extracció </li><ul><li>A centrals de bombatge i tractament </li><ul><li>Eliminació d'H 2 S </li></ul></ul><li>Aprofitable </li><ul><li>Necessitats tèrmiques de l'abocador
  238. 238. A les plantes de cogeneració </li><ul><li>Motors de combustió interna </li></ul></ul></ul></ul>
  239. 239. UD 03. Estalvi energètic <ul><li>És factible el creixement económic continuat </li><ul><li>Només si es basa en desenvolupament sostenible </li></ul><li>Llibre verd sobre l'eficiència energètica </li><ul><li>Comissió Europea
  240. 240. Espanya: Pla d'Acció 2005-2007 </li><ul><li>E4 2004-2012
  241. 241. Estalvis 8'5% energia primària
  242. 242. Fins a 20% d'estalvi en petroli </li></ul></ul></ul>
  243. 243. UD 03. Estalvi energètic <ul><li>Consells pràctics </li><ul><li>Calefacció i climatització </li><ul><li>Disminuir pèrdues de calor: aïllaments
  244. 244. Ajustar el nivell de climatització
  245. 245. A l'hivern: córrer cortines i abaixar persianes a la nit </li></ul><li>Il·luminació </li><ul><li>Llums de baix consum </li></ul><li>Frigorífics i congeladors </li><ul><li>A, A+, A++
  246. 246. No col·locar-les a prop de fonts de calor </li></ul></ul></ul>
  247. 247. UD 03. Estalvi energètic <ul><li>Consells pràctics (II) </li><ul><li>Cuina </li><ul><li>Baixar foc quan l'aigua està a ebullició
  248. 248. Emprar el microones per a petites quantitats </li></ul><li>Rentar </li><ul><li>Rentadora i rentavaixelles: a plena càrrega
  249. 249. Rentar plats a mà i aigua calenta: no rendible </li></ul><li>Bany </li><ul><li>Termòstat <40C
  250. 250. Bany: 4 vegades més que una dutxa </li></ul></ul></ul>

×