Successfully reported this slideshow.

Les fonts de l'energia

1,614 views

Published on

Diferents formes d'obtenir energia

  • Be the first to comment

Les fonts de l'energia

  1. 1. FONTS D’ENERGIA Als articles anteriors ja varem parlar de les fonts d’on obtenim l’energia. Només per fer memòria, “parlem d’una font d’energia quan parlem dels productes, materials o altres energies que aprofitem de la naturalesa per generar les energies que fem servir a la vida quotidiana”. També us vaig fer una taula com la següent, classificant les energies segons fossin ENERGIES RENOVABLES I NO RENOVABLES: NO RENOVABLES RENOVABLES ENERGIES DE COMBUSTIBLES FÒSSILS: • PETROLI • CARBÓ • GAS NATURAL • ALTRES ENERGIA NUCLEAR (FISSIÓ) SOLAR HIDRÀULICA EÒLICA MAREOMOTRIU ONADES MARINES ENERGIA BLAU (RIUS) BIOMASSA RESIDUS SÒLIDS URBANS GEOTÈRMICA En l’article actual conclourem el grup d’articles sobre energia amb una breu descripció d’”ON SURTEN AQUESTES ENERGIES”, dit d’un altre manera, “COM LES OBTENIM PER TAL DE PODER-LES APROFITAR?” Passem a descriure com es fa amb unes i altres: ENERGIES RENOVABLES Energia SOLAR És clar que actualment tots sabem com s’aprofita l’energia del Sol. Però no pensem en que és la principal de les energies i la que ens ha acompanyat al llarg de tota la història de la Humanitat. De sempre l’home ha fet servir l’escalfor i la llum del sol per sobreviure, ha estat des de que hem sabut convertir-la en electricitat que se li ha donat una certa categoria com a font d’energia diguem-ne “MODERNA”. Avui dia, les principals eines que fem servir per aprofitar l’energia solar són les “PLAQUES SOLARS TÈRMIQUES” que aprofiten l’escalfor del Sol per permetre’ns tenir aigua calenta a casa i les “PLAQUES FOTOVOLTAIQUES” que aprofiten la llum solar per convertir-la en electricitat (tenim un magnífic exemple al FORM de Barcelona). 1
  2. 2. COM HO FAN? Les Plaques Solars Fotovoltaiques converteixen l’energia de la LLUM SOLAR en energia ELÈCTRICA gràcies al fenomen anomenat “efecte fotovoltaic” pel qual la radiació llumínica fa que els electrons dels SEMICONDUCTORS reaccionin generant un corrent elèctric. Així, una placa fotovoltaica està formada per moltes petites “CÈL·LULES FOTOVOLTAIQUES” que posades juntes són capaces de generar corrents elèctrics que nosaltres podem aprofitar. Les Plaques Solars Tèrmiques, el que fan és aprofitar l’escalfor del Sol fent us de uns panells anomenats col·lectors i transmetent-la, bé a l’aigua corrent que fem servir per dutxar-nos, per fregar, etc., bé al fluid que circula pels radiadors de calefacció de casa nostra. Aquestes plaques es dissenyen per tal d’absorbir el calor del sol i a concentrar-lo gràcies a un EFECTE HIVERNACLE creat al seu interior. TROBAREU MÉA A: http://www.monografias.com/trabajos61/energia-fotovoltaica/energia-fotovoltaica.shtml http://www.miliarium.com/bibliografia/monografias/Energia/EnergiasRenovables/EnergiaSola rFotovoltaica.asp http://www.appa.es/09fotovoltaica/09que_es.php 2
  3. 3. Energia HIDRÀULICA L’energia Hidràulica és la que fa servir la força o l’energia de les caigudes d’aigua per convertir-la en una energia aprofitable per l’home. Com el cas de l’energia del Sol, la força de l’aigua s’ha emprat des de temps antics en molins d’aigua per a tota mena de serveis (serradores de fusta, molins de farina, etc. l’ús dels quals s’estengué ràpidament durant l’imperi Romà). Aquests molins convertien una energia mecànica potencial en una energia mecànica cinètica de moviment. Actualment la principal utilitat de l’energia Hidràulica és la de generar electricitat a les CENTRALS HIDROELÈCTRIQUES i CENTRAL MINIHIDRÀULIQUES. COM HO FAN? L'aigua és conduïda per una canonada de descàrrega des de l'embassament a la sala de màquines de la central, on gràcies a una o a vàries turbines hidràuliques es produeix la generació d'energia en alternadors (similars en funcionament als que porten els cotxes de benzina per carregar la bateria). EMBASSAMENT DE SAU Les Centrals MiniHidràuliques: Entre els diferents tipus d'instal·lacions hidroelèctriques es poden distingir grans centrals hidroelèctriques i les centrals de petita potència. Catalunya és caracteritza per ser un país que compta amb un gran 3
  4. 4. nombre de centrals minihidràuliques (239) que en major part es troben al nord i centre del Principat. Les condicions orogràfiques i climatològiques a Catalunya afavoreixen la situació del sector de l'energia minihidraúlica. TENIU MÉS A: http://www.youtube.com/watch?v=9qhx6Y9u14g&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=cOeorxJ9qpQ&feature=related http://www.formaselect.com/areas-tematicas/energias-renovables/energia-hidraulica.htm http://www.energiasrenovables.ciemat.es/suplementos/sit_actual_renovables/hidraulica.htm Energia EÒLICA L’ENERGIA Eòlica és la que s’obté de la força del vent al fer girar unes pales. Podem convertir l’energia del moviment del vent en energia Elèctrica (Aeroturbines) o en energia mecànica (Molins de vent tradicionals). Si bé tradicionalment s’ha aprofitat el vent per fer girar les pales dels molins de moldre blat, ordi, oli o per a bombejar l’aigua en pous (avui dia encara a Catalunya l’empresa Molins de Vent Tarragó, fabrica una gran quantitat de molins per bombejar aigua per als Estats Units i Àfrica), en l’actualitat la principal aplicació és la de generar electricitat. COM HO FAN? Una central eòlica aprofita l’energia del vent per produir energia elèctrica. Quan el vent fa girar les aspes de l’aerogenerador, es posa en moviment la turbina que, fent girar un generador d’electricitat, genera corrent elèctric. Per aconseguir un aprofitament energètic d'aquest recurs els parcs eòlics s'instal·len, naturalment, en zones geogràfiques on hi acostuma a fer vent. A Catalunya hi ha parcs eòlics a Roses (Alt Empordà), Tortosa (Baix Ebre), El Perelló (Baix Ebre) i a Trucafort (Baix 4
  5. 5. Camp i Priorat), Parc Eòlic de Rubió (L’Anoia) i, fins i tot, hi ha projectes per a construir grans parcs eòlics al mar a prop de la costa Catalana. http://www.youtube.com/watch?v=8voMsonvN2c&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=99z4HrBu6DM&feature=related http://erenovable.com/energia-eolica/ http://www.economiadelaenergia.com/energia-eolica/ Energia MAREOMOTRIU L'Energia mareomotriu és deguda a les forces de l'atracció gravitatòria entre la lluna, la terra i el sol que provoca les marees. L'Energia mareomotriu vol aprofitar-se de les marees, es a dir, de la diferència d'alçada mitjana dels mars segons a la posició relativa de la terra i la lluna. Aquesta diferència d’alçada es pot aprofitar possant parts que es mouen amb el moviment natural d'ascens o descens d'aigües, juntament amb mecanismes de canalització i dipòsit, per a obtenir el moviment en un eix, que farà moure un alternador i aquest generarà electricitat, transformant així la Energia de les marees en energia elèctrica. COM HO FAN? Es construeix un embassament en una entrada de mar. Quan la marea puja, s'obren les comportes de la presa i l'aigua entra a l'embassament. Per arribar al nivell de pic de l'aigua de l'embassament es tancava les portes de caldereria. Durant la marea baixa el nivell del mar, deixa caure per sota del nivell de l'embassament. Quan la diferència entre el mar i el nivell de l'embassament arriba a la seva amplitud màxima, obrir les portes de sortir de l'aigua que passa a través de les turbines. 5
  6. 6. http://www.edu3.cat/Edu3tv/Fitxa?p_id=30053 http://renovat.org/l%E2%80%99energia-mareomotriu/ http://tecnomac.wikispaces.com/Centrals+Mareomotrius Energia de les ONADES MARINES Per tots és sabut que les ones del mar contenen una gran quantitat d’energia, de fet una ona és l’energia produïda per l’escalfor del sol que provoca canvis de pressió, pel vent, pels moviments sísmics, o altres causes; que es transmet a les molècules d’aigua, fent que aquestes facin de MAGATZEM D’ENERGIA. Aquesta energia es pot treure de les ones quan són mar endins: Plantes d’aigües profundes (http://www.portalenergia.es/energia-olas/plantas-en-aguas-profundas.jsp) Espot fer en aigües de poca profunditat: Plantes d’aigües poc profundes (http://www.portalenergia.es/energia-olas/plantas-en-aguas-poco-profundas.jsp) Es pot extreure al mateix litoral: Plantes de Litoral (http://www.portalenergia.es/energia-olas/plantas-de-litoral.jsp) COM HO FAN? Per aprofitar aquesta energia existeixen diversos llocs d’extracció, ja esmentats. Veiem com es fa a cadascun d’ells: Plantes de Litoral: Existeixen 3 mètodes per Columna d'aigua oscil·lant, per Canal convergent i per Pèndul. Columna d'aigua oscil·lant (OWC) que per l'acció de les ones emet aire a pressió sobre una turbina accionada per aire. Es tracta d'un dels dissenys més utilitzats a tot el món. Canal convergent (TAPCHAN) compren un canal que progressivament es fa més estret i amplifica l'alçada de la cresta de l'ona i aixeca l'aigua a un dipòsit d'on va a una turbina convencional. Aquest sistema només es pot instal·lar en llocs amb marees suaus. Pèndul, és una comporta pendular que en moure's per l'onada dóna energia a una bomba hidràulica i un generador. N'hi ha pocs d'instal·lats Plantes d’aigües poc profundes: Els sistemes són els mateixos de els Litorals. Plantes d’aigües profundes (mar oberta): El convertidor pneumàtic o Boia de Nasuda, aprofita les pujades i baixades de les ones per fer moure un cilindre que acciona una turbina. El cilindre oscil·lant de Bristol. És un cilindre de formigó que en moure's acciona unes bombes que bomben aigua a elevada pressió a una turbina. 6
  7. 7. L’ànec de Salter. Consisteix en un flotador allargat on una secció té forma d’ànec. Els flotadors giren sota l’acció de les onades al voltant d’un eix on el moviment de rotació acciona una Cilindre de Bristol bomba d’oli que s’encarrega de moure una turbina. Ànec Salter http://www.tv3.cat/pprogrames/elmediambient/meaSeccio.jsp?seccio=reportatge&id=15772 7
  8. 8. http://www.xtec.cat/col-cormaria-valls/energia2007/2007limpetones.htm http://tecno-centralsguillelydia.blogspot.com/2011/03/energia-de-les-ones.html http://www.youtube.com/watch?v=1IIJ6qLGDAs&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=z5QnufvctV0&feature=related Energia BLAVA Quan un rio desemboca al mar, la diferent salinitat dels aigües d’un i altre llibera una gran quantitat d’energia. COM HO FAN? Aprofitem aquesta energia fent ús del principi d’Òsmosi fem fluir l’aigua dolça cap a la salada i aumentar la pressió d’aquesta per aconsseguir moure una turbina. http://energieses.blogspot.com/2011/05/lenergia-blava.html http://www.portalenergia.es/informacion/energia/azul/introduccionEnergiaAzul.jsp http://www.tv3.cat/pprogrames/elmediambient/meaSeccio.jsp?seccio=reportatge&id=7932 Energia de la BIOMASSA Podríem dir que la BIOMASSA ha sigut sempre la generadora de l’energia en els animals i les plantes, donat que les plantes absorbeixen l’energia del sol i els animals es mengen les plantes absorbint així aquesta energia. Des de temps remots, també s’ha fet servir la fusta com a combustible i , actualment, alguns cultius, residus i fems, tenen la mateixa missió. Però, cremar la biomassa no és l’única manera d’obtenir energia,. Convertim els residus, escombraries i determinats productes agrícoles en gas metà, etanol i carburants (biodiesel). COM HO FAN? Gas Metà: Les femtes (humanes i agrícoles), les escombraries podrides i altres productes en descomposició, alliberen un gas pudent que s’anomena METÀ o Biogas. Etanol: Al fermentar els cultius de canya de sucre i blat de moro es genera l’ETANOL. Biodièsel: S’obté de sobrants d’olis vegetals i greixos animals. http://www.miliarium.com/Bibliografia/Monografias/Energia/EnergiasRenovables/Biomasa/W elcome.asp 8
  9. 9. http://www.cener.com/es/energia-biomasa/index.asp http://www.youtube.com/watch?v=tJLIucqRGcQ&feature=related Energia dels RESIDUS SÒLIDS URBANS Aprofitar els residus sòlids urbans no és només una manera de evitar contaminar el mediambient, sinó que ens serveix per obtenir altres productes (quitrà, revestiments, etc.). Amb el TERSA, Sant Adrià compostatge dels residus orgànics que s’han separat prèviament, s’obté d’una banda adob i d’altre combustibles (com s’ha explicat a l’apartat anterior). També, és un producte que ens permet obtenir energia aprofitant l’escalfor generat a la seva combustió. COM HO FAN? Un cop separada les restes orgàniques, vidre i altres material aprofitables, es crema la resta en unes zones de combustió on es pot aprofitar l’energia d’aquesta per escalfar aigua, el vapor de la qual farà moure unes turbines que generen energia elèctrica. De les cendres s’obtenen productes com ara paviments. Ecoparc Sant Adrià de Besòs: http://www.amb.cat/c/document_library/get_file? uuid=e998c6d8-589f-45d4-8a5b-a78713bf424a&groupId=4799 http://blogenergiesrenovables.blogspot.com/2011/06/obtencio-denergia-partir-deresidus.html http://www.um.es/gtiweb/adrico/medioambiente/energia%20residuos.htm http://www.slideshare.net/deptecnolo/laprofitament-dels-residus-slids-urbansrsu Energia GEOTÈRMICA 9
  10. 10. L’energia geotèrmica s’obté al aprofitar l’escalfor de l’interior de la terra. És una energia relacionada amb les aigües termals i s’aprofita l’escalfor que es transmet a les capes més superficials de la terra. Fins ara no s’ha pogut trobar una tecnologia que ens permeti aprofitar la immensa energia del “magma” Climatització per energia Geotèrmica (metalls fossos) de l’interior de la terra. COM HO FAN? Fent servir bombes o estacions de bombeig, fem arribar ala superfície l’aigua calenta o el vapor del fluxos termals subterranis. També, per convecció es pot extreure aquest escalfor en àrees properes d’alt grau de diferencial tèrmic. http://ja1988.arredemo.org/Doc7.htm http://www.youtube.com/watch?v=QLbNcBQ3QQI http://www.xtec.es/~cbadia23/geotermica.htm http://www.youtube.com/watch?v=dls8XEuLZIE&feature=related http://www.igc.cat/web/ca/subsol_geotermia_energia.html 10
  11. 11. ENERGIES NO RENOVABLES Com dèiem abans, les energies NO RENOBABLES són les que tenen les reserves de combustible limitades i que s’exhaureixen al fer-les servir. Els combustibles habituals són el Carbó, el Petroli, el Gas Natural i l’Uràni. S’anomenen combustibles fòssils perquè es formen en processos de “fossilització” de matèries orgàniques que han romes enterrades a la roca i sotmeses a pressions internes elevades, durant milions d’anys. Energies dels COMBUSTIBLES FÒSSILS Carbó, Fuel o Gas Natural i Centrals Tèrmiques convencionals d’aquests combustibles: Són aquelles que generen energia elèctrica a partir de l’energia tèrmica produïda per la combustió de carbó, fuel o gas natural. • El combustible es crema en una caldera per obtenir vapor d’aigua, que acciona una turbina de vapor que fa girar un alternador. La diferència entre aquestes centrals rau en el tipus de combustible utilitzat, els tipus de cremadors i el tractament dels gasos emesos. Centrals de COGENERACIÓ: Produeixen energia elèctrica a partir d’un combustible i aprofiten la calor residual per a l’obtenció d’aigua calenta per a calefacció, vapor, fluids escalfats,etc. Són menys contaminats i aprofiten millor els recursos. Centrals de CICLE COMBINAT: S’aprofiten els gasos emesos per escalfar una caldera que produeix vapor que acciona una turbina convencional amb el seu generador (aprofita els gasos de les xemeneies principals de les centrals, per exemple, o d’altres processos de combustió). 11
  12. 12. COM HO FAN? Un cop el combustible està a la caldera, es crema. Això provoca que es produeixi energia calorífica que s'utilitzarà per a escalfar aigua i així transformar-la en vapor a una pressió molt elevada. A partir d'aquest vapor es fa girar una turbina i un alternador perquè aquest produeixi electricitat. L'electricitat generada passa per un transformador per augmentar la seva tensió i així transportar i reduir les pèrdues per calor (Efecte Joule). El vapor que surt de la turbina s'envia a un element anomenat condensador per convertir-lo en aigua i així retornar a la caldera per començar un nou cicle de producció de vapor. Cicle combinat: La central tèrmica de cicle combinat és aquella on es genera electricitat mitjançant la utilització conjunta de dues turbines: - Un turbo grup de gas - Un turbo grup de vapor És a dir, per a la transformació de l'energia del combustible en electricitat se superposen dos cicles: El cicle de Brayton (turbina de gas): pren l'aire directament de l'atmosfera i se sotmet a un escalfament i compressió per aprofitar-lo com energia mecànica o elèctrica. El cicle de Rankine (turbina de vapor): on es relaciona el consum de calor amb la producció de treball o creació d'energia a partir de vapor d'aigua. http://www.endesaeduca.com/Endesa_educa/recursos-interactivos/produccion-deelectricidad/viii.-las-centrales-termicas-convencionales http://www.kalipedia.com/ecologia/tema/funcionamiento-central-termica.html? x=20070924klpcnafyq_242.Kes&ap=0 12
  13. 13. http://thales.cica.es/rd/Recursos/rd99/ed99-0226-01/capitulo7f.html http://energiaeficiente.wordpress.com/2009/10/23/como-funcionan-las-centrales-termicas/ Energia NUCLEAR Una central nuclear és una central termoelèctrica en què la font d’energia tèrmica s’obté de la fissió dels àtoms d’urani i de plutoni. COM HO FAN? El REACTOR: És el component més important de la central ja que permet produir i controlar reaccions en cadena per a l’obtenció de vapor d’aigua que accioni la turbina. Existeixen diferents tipus de centrals nuclears, depenent del tipus de reactor que tinguin instal·lat. Cada reactor es caracteritza pel combustible (urani enriquit), el refrigerant i el moderador utilitzats (aigua en els dos casos, en general). http://www.endesaeduca.com/Endesa_educa_Catalan/recursos-interactivos/produccion-deelectricidad/x.-las-centrales-nucleares http://ca.wikipedia.org/wiki/Reactor_nuclear http://www.energia-nuclear.net/ca/com_funciona_l_energia_nuclear.html http://www.csn.es/index.php?option=com_content&view=article&id=10829%3Acentralesnucleares&catid=46%3Ainfografias&Itemid=62&lang=es http://conteni2.educarex.es/mats/14457/contenido/ http://www.practicopedia.com/fisica-y-quimica/como-funciona-una-central-nuclear-12790 http://ja1988.arredemo.org/Doc2.htm 13
  14. 14. Per concloure tot això l’energia es distribuïda per les anomenades XARXES DE DISTRIBUCIÓ que formarien part d’un altra estudi. Avui dia no hi ha cap tipus d’obtenció de la energia “millor o pitjor” això depèn de molts factor, eficiència en l’obtenció, el tipus de combustible i el seu aprofitament (tornem a l’eficiència), aspectes de caire ambiental, rendiment de les centrals, quantitat de energia subministrada, requeriments tecnològics, etc. Però, pensant en les futures necessitats de la societat, sembla ser que una combinació de aquestes “fonts d’energia” és la única opció possible per abastir els consums actuals i futurs. De fet actualment, ja és la manera d’abastir els grans nuclis de població. L’àrea metropolitana de Barcelona, per exemple, s’abasteix de les centrals nuclears de Vandellós i Ascó, de les centrals de cicle combinat de Sant Adrià i altres ciutats del cinturó metropolità i, també, en períodes de gran consum, de les central hidràuliques i eòliques situades arreu de la nostra geografia. És aquest el futur o potser serà diferent? Carles Cardelo Enginyer Tècnic 14

×