Diferents formes d'obtenir energia

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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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