U10 Ct2 0910(Recurs Energias)

2,292 views

Published on

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

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
2,292
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
753
Actions
Shares
0
Downloads
75
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

U10 Ct2 0910(Recurs Energias)

  1. 1. Tema 7: Recursos naturals. Energies
  2. 2. Tema 7: Recursos naturals: Energies <ul><li>Concepte d’energia convencional i alternativa </li></ul><ul><li>Energies convencionals </li></ul><ul><li>Energies alternatives </li></ul>
  3. 3. 1. Concepte d’energia convencional i alternativa <ul><li>Classificació segons la seva disponibilitat: </li></ul><ul><li>Energia no disponible : energia calòrica baixa i l’energia del centre de la Terra </li></ul><ul><li>Energia disponible : aquella que per la seva localització, abundància i qualitat es pot utilitzar. </li></ul>L’energia disponible pot ser: a) Energia no renovable : la velocitat de despesa supera la seva renovació, en conseqüència la seva disponibilitat és limitada en el temps b) Energia renovable : aquella que de manera natural i contínua la que es gastada és substituida per altre com amínim a la mateixa velocitat
  4. 4. 1. Concepte d’energia convencional i alternativa En cada transformació o moviment energètic hi ha pèrdues; i, a més, els canvis que es produeixen en la seva producció pot produir compostos danyns o contaminants <ul><li>Segons l’impacte: </li></ul><ul><li>Energies brutes : emeten substàncies contaminants o generen altres impactes ambientals </li></ul><ul><li>Energies netes : no danyen l’entorn ni generen impactes importants </li></ul>
  5. 5. 1. Concepte d’energia convencional i alternativa
  6. 6. 1. Concepte d’energia convencional i alternativa <ul><li>D’aquests tipus d’energies a la fin es diferencien entre: </li></ul><ul><li>Energies convencionals : aquelles que són: </li></ul><ul><ul><li>No renovables </li></ul></ul><ul><ul><li>Tradicionals </li></ul></ul><ul><ul><li>Brutes </li></ul></ul><ul><li>Energies alternatives: </li></ul><ul><li>* Renovables </li></ul><ul><li>* Noves </li></ul><ul><li>* Netes </li></ul>
  7. 7. 2. Energies convencionals 1. El carbó Torba La seva explotació comença a 1850 amb la industrialització. Actualment s’utilitza en indústria metal·lúrgica i centrals tèrmiques Tipus Antiguitat [C] Energia Contaminants Torba Recent < 60% Baixa Alt Lignit Antic 60% - 75% Moderada Moderat Hulla Paleozoic 75% - 90% Alta Baix Antracita Paleozoic > 90% Molt alta Molt baix
  8. 8. 2. Energies convencionals 1. El carbó Extracció lignit <ul><li>El carbó, a més de contenir C, també conté determinades quantitats de N i S, cosa que suposa l’expulsió de òxids de nitrogen (NO x ) i òxids de sofre (SO x ) en la seva combustió </li></ul><ul><li>Actualment es realitza una gasificació o liqüefacció : </li></ul><ul><li>Disminueixen els contaminants </li></ul><ul><li>Disminueixen les despeses de transport </li></ul><ul><li>Disminueixen els impactes ambientas (pluja àcida) </li></ul><ul><li>Augmenta l’eficiència energètica </li></ul>
  9. 9. 2. Energies convencionals 2. El petroli i el gas natural Extracció petroli El petroli és un líquid amb elevada concentració de carboni que es va formar en àrees oceàniques properes a la costa, actualment enfonsades en zones oceàniques (Mar del Nord) o continentals (Aràbia)
  10. 10. 2. Energies convencionals 2. El petroli i el gas natural Com a líquid de baixa densitat (es va formar al llarg de 10 a 200 anys a una temperatura entre 70 a 130 o C) té tendència a ascendir per les capes permeables ( roca magatzem ) o fractures obertes (baixa pressió) fins trobar una capa impermeable o trampa petrolífera
  11. 11. 2. Energies convencionals 2. El petroli i el gas natural <ul><li>El trobem en anticlinals o zones discordants: </li></ul><ul><li>Part superior: gas natural </li></ul><ul><li>Part mitja: Petroli </li></ul><ul><li>Part inferior: aigua salada </li></ul>
  12. 12. 2. Energies convencionals 2. El petroli i el gas natural <ul><li>Composició: </li></ul><ul><li>Sòlids: betums i asfalts </li></ul><ul><li>Líquids: cru </li></ul><ul><li>Gasos: metà, età </li></ul><ul><li>Usos: </li></ul><ul><li>Obtenció de propà i butà i d’aquests plàstics i gomes sintètiques </li></ul><ul><li>Dissolvents i benzines </li></ul><ul><li>Querosé (avions i motors molt potents) </li></ul><ul><li>Dièsel </li></ul><ul><li>Asfalts i olis </li></ul>
  13. 13. 2. Energies convencionals 2. El petroli i el gas natural Construcció oleoducte refineria <ul><li>No únicament genera impactes l’ús del petroli sinò també tot alló que envolta: </li></ul><ul><li>L’extracció </li></ul><ul><li>El transport (per terra i mar) </li></ul><ul><li>El tractament en refineries </li></ul>
  14. 14. 2. Energies convencionals 2. El petroli i el gas natural Rotura oleoducte a Brasil Prestige a Galícia Els accidents o actes terroristes en conduccions o transport de petroli poden desencadenar uns riscos induïts o antropogènics que cal tenir en compte per les repercusions ambientals que poden tenir (destrucció d’alguns ecosistemes).
  15. 15. 2. Energies convencionals 2. El petroli i el gas natural Oleoducte Alaska L’alt preu i l’elevat requeriment d’aquest producte provoca la recerca denous pous per què s’estima que hi ha reserves en alguns llocs per uns 40 a 100 anys.
  16. 16. 2. Energies convencionals 2. El petroli i el gas natural * No renovable. Se estima que, al ritmo de consumo actual, las reservas se agotarán en menos de 100 años. * Transporte caro * Difícil almacenamiento * Provoca graves problemas ambientales: efecto invernadero, lluvia ácida... * Es un desperdicio destinar a ser quemados materiales que son materias primas para la industria química, medicina, alimentación, etc. * Facilidad de extracción * Tecnología bien desarrollada * Además de fuente de energía, en los procesos de separación, se proporcionan materias primas para la industria química, medicina, alimentación,... INCONVENIENTES VENTAJAS
  17. 17. 2. Energies convencionals 3. La fissió nuclear La fissió nuclear consisteix en l’alliberament d’energia que s’obté en desintegrar alguns àtoms radioactius (U-235 que es spot enriquir a Pu-239) Si es trenca l’equilibri protons-neutrons, molt làbil en molècules de gran pes, es trenca alliberant neutrons i molta energia, aquests neutrons passen a formar part d’altres molècules inestabilitzant-les i trencant-les amb una reacció en cadena de gran poder energètic <ul><li>En un reactor nuclear: </li></ul><ul><li>Conté el material enriquit o concentrat anomenat combustible nuclear </li></ul><ul><li>Absorbeix neutrons sobrants (es forma Cd o B) </li></ul><ul><li>Disminueix i controla la velocitat de sortida de neutrons (passa de 20.000 km/s a 2 km/s amb aigua pesant o grafit) </li></ul><ul><li>Refrigera (aigua o metalls líquids) el procés per eliminar les altes temperatures, si falla com Chernobil el reactor es fon. </li></ul>
  18. 18. 2. Energies convencionals 3. La fissió nuclear Central d’Ascó
  19. 19. 2. Energies convencionals 3. La fissió nuclear Central nuclear que transforma energia tèrmica en mecànica i aquesta en elèctrica <ul><li>Inconvenients: </li></ul><ul><li>S’emeten radiacions especialment la reben els treballadors </li></ul><ul><li>Apareixen residus radioactius o nuclears que cal eliminar en seguretat </li></ul><ul><li>Requereixen gran seguretat: </li></ul><ul><li>* emplaçament correcta: geologia estable, fonts d’aigua, demografia </li></ul><ul><li>* barreres de seguretat: fins a 3 nivells </li></ul><ul><li>* instal·lació de sistemes d’emergència i refrigeració </li></ul>
  20. 20. 2. Energies convencionals 3. La fissió nuclear <ul><li>Alto riesgo de contaminación en caso de accidente </li></ul><ul><li>Producción de residuos radiactivos peligrosos a corto y largo plazo </li></ul><ul><li>Difícil almacenamiento de los residuos producidos </li></ul><ul><li>Alto coste de las instalaciones y mantenimiento de las mismas </li></ul><ul><li>Posibilidad de uso no pacífico </li></ul><ul><li>Grandes reservas de uranio </li></ul><ul><li>Tecnología bien desarrollada </li></ul><ul><li>Gran productividad. Con pequeñas cantidades de sustancia se obtiene gran cantidad de energía. </li></ul><ul><li>Aplicaciones pacíficas y médicas </li></ul>INCONVENIENTES VENTAJAS
  21. 21. 2. Energies convencionals 4. L’energia hidràulica Una turbina acoblada a un generador elèctric permet aprofitar l’energia potencial. Poden ser minicentrals o macroinstal·lacions És tradicional i en í mateix és una energia neta encara que la construcció té efectes ambientals a tenir en compte.
  22. 22. 2. Energies convencionals 4. L’energia hidràulica 1. Embalse 2. Toma de agua 3. Conducto metálico embutido en la presa 4. Compuertas de entrada en posición de izada 5. Válvulas de entrada de agua a turbinas 6. Turbina 7. Alternador 8. Puente grúa de la central 9. Compuerta de salidas &quot;izada&quot; 10. Puente grúa para izada de la compuerta de salida 11. Conducto de salida
  23. 23. 2. Energies convencionals 4. L’energia hidràulica 1. Rodete 2. Cuchara 3. Aguja 4. Tobera 5. Conducto de 6. entrada 7. Mecanismo de regulación 8. Cámara de salida
  24. 24. 2. Energies convencionals 4. L’energia hidràulica * Imprevisibilidad de las precipitaciones * Capacidad limitada de los embalses * Impacto medioambiental en los ecosistemas * Coste inicial elevado (construcciones de grandes embalses) * Riesgos debidos a la posible ruptura de la presa * Es una energía limpia * No contaminante * Su transformación es directa * Es renovable INCONVENIENTES VENTAJAS
  25. 25. 3. Energies alternatives 1. L’energia eòlica <ul><li>Energia alternativa: és neta (no emet contaminants) amb tecnologia nova i sempre hi haurà vent. N’hi ha 2 tipus: </li></ul><ul><li>Aerogeneradors </li></ul><ul><li>Aerobombes </li></ul>
  26. 26. 3. Energies alternatives 1. L’energia eòlica Vents locals o vents de canó
  27. 27. 3. Energies alternatives 1. L’energia eòlica. Aerogeneradors La tecnologia a anat augmentant fins arribar a uns nivells acceptables de producció energètica. Aixó ha comportat un augment en el seu ús
  28. 28. 3. Energies alternatives 1. L’energia eòlica <ul><li>Requereix: </li></ul><ul><li>Zona amb vents constants </li></ul><ul><li>Zona amb vents unidireccionals </li></ul><ul><li>Zona amb vents de velocitat superior a 5 m/s </li></ul>
  29. 29. 3. Energies alternatives 1. L’energia eòlica Generadores asíncronos (pesan menos y no necesitan un régimen tan constante como el de los síncronos), mal acoplamiento a la red, se necesita una red potente que absorba las inestabilidades.  -La potencia obtenida es directamente proporcionar al área barrida por las palas y al cubo de la velocidad del viento.  -Es necesario elevar la altura del generador para conseguir una mayor velocidad del aire (teoría de la capa límite). -Se instalan generalmente en zonas de alta montaña o frente al mar, en el caso de alta montaña el descenso de la densidad del aire actúa de forma negativa en la potencia. -A mayor número de palas menor rendimiento (la estela que deja una la puede recoger la siguiente y frenarse). A mayor número de palas menor par de arranque. Se toma la opción de tripala como la óptima. -Paso de pala y orientación variable. -Generadores que se usan actualmente:     Generador 600 kW, torre de 35/40/45/50/55 m de altura y 39/42/44 m de diámetro. -Generadores futuros:     Generador 1500 kW, torre de 50m de altura y 63 m de diámetro de pala (algunos equipos llevan dos generadores de 750 kW acoplados en paralelo). En España están aún en fase de ensayo.  - La torre tiene unos 3.6m en la base de diámetro y 2m en la parte mas alta (unas 32 toneladas). - La barquilla (conjunto situado en la parte superior de la torre) tiene 5m de largo y pesa 18 toneladas. - El conjunto de rotor y aspas pesa unas 8 toneladas. - Peso total entre 55 y 62 toneladas. - El precio medio por torre en un parque medio (24 MW), incluida toda instalación y subestación ronda los 81 millones de pesetas por grupo (de 600 Kw). 
  30. 30. 3. Energies alternatives 1. L’energia eòlica Inconvenients: 1. Part elevada de montanyes (impacte visual important) 2. Sorolls Parcs eòlics
  31. 31. 3. Energies alternatives 1. L’energia eòlica Inconvenients: 3. Mort d’aus 4. Interferència en les comunicacions 5. La construcció (fer camí de més de 4 metres per transportar les torres) i accesos produeixen impactes negatius Part eòlic marí Llei de Benz : “ Només es pot convertir menys de 16/27 (el 59%) de l’energia cinètica en energia mecànica amb un aerogenerador&quot;.
  32. 32. 3. Energies alternatives 1. L’energia eòlica. Aerobombes Aerobomba Són una espècie de molins que serveixen per extraure aigua de pous
  33. 33. 3. Energies alternatives 1. L’energia eòlica. Aerobombes * Intermitencia de los vientos * Dispersión geográfica * Impacto ambiental sobre ecosistemas * Generación de interferencias * Tecnología en desarrollo * Dificultad de almacenamiento * Limpia * Sencillez de los principios aplicados * Conversión directa * Empieza a ser competitiva INCONVENIENTES VENTAJAS
  34. 34. 3. Energies alternatives 2. L’energia solar Energia solar tèrmica Es tracta d’aconseguir aigua o aire calent
  35. 35. 3. Energies alternatives 2. L’energia solar 1. Col·lector solar de baixa temperatura (<100 o C) per ús domèstic. Una membrana fina que per dins circula aigua a molt baixa velocitat que es escalfada e introduida de nou en l’edifici.
  36. 36. 3. Energies alternatives 2. L’energia solar Energia solar tèrmica Pot ser utilitzada en grans superfícies com piscines, etc. Zones en insolació elevada, cara sur, baixa quantitat de dies en boira o núvols doncs disminueix mollt l’efectivitat.
  37. 37. 3. Energies alternatives 2. L’energia solar Energia solar tèrmica Col·lector solar
  38. 38. 3. Energies alternatives 2. L’energia solar A més, aquests centres tenen escalfadors de gas que poden acabar d’escalfar l’aigua o si es requereix més utilitzar-la com alternativa a la solar.
  39. 39. 3. Energies alternatives 2. L’energia solar 1. Col·lector solar de temperatura mitjana (100 o C-300 o C): Colector solar parabòlic amb sensor o rellotge per seguir la posició del sol i rendibilitzar el procés
  40. 40. 3. Energies alternatives 2. L’energia solar 1. Col·lector solar de temperatura alta (fins a 4.000 o C) o heliòstats
  41. 41. 3. Energies alternatives 2. L’energia solar 1. Caldera 2. Camp de heliostats 3. Torre 4. Magatzem tèrmic 5. Generador de vapor 6. Turbo-alternador 7. Aero-condensador 8. Línies de transport d’energia elèctrica
  42. 42. 3. Energies alternatives 2. L’energia solar Central heliostàtica
  43. 43. 3. Energies alternatives 2. L’energia solar Energia solar fotovoltàica
  44. 44. 3. Energies alternatives 2. L’energia solar Arquitectura bioclimàtica
  45. 45. 3. Energies alternatives 2. L’energia solar Arquitectura bioclimàtica
  46. 46. 3. Energies alternatives 2. L’energia solar Arquitectura bioclimàtica
  47. 47. 3. Energies alternatives 2. L’energia solar Hivernacles o utilització de l’efecte hivernacle
  48. 48. 3. Energies alternatives 2. L’energia solar Energia solar fotovoltàica Són transformadors d’energia solar en energia elèctrica. Requereixen acumuladors o bateries. Poden ser sistemes autònoms i tenir o no bateries o piles (relotges o calculadores)
  49. 49. 3. Energies alternatives 2. L’energia solar Energia solar fotovoltàica Són molt útils per produir energia en llocs asolellats i lluny de zones on seria molt car i ecològicament negatiu fer-hi arribar cables elèctrics Caseta de constrolo de circulació carretera i semàfors i panells informatius
  50. 50. 3. Energies alternatives 2. L’energia solar Energia solar fotovoltàica Altres sistemes estan en xarxa. Si produeixen energia excedentària la xarxa pot disposar d’elle doncs són negavatis i les empreses han de pagar l’ús d’aquesta energia. Són cares i tenen, com a mínim, una rendibilitat mínima de 5 anys.
  51. 51. 3. Energies alternatives 2. L’energia solar * Grandes variaciones en el tiempo de irradiación * Es aprovechable sólo en algunas partes del planeta * Necesidad de grandes superficies de captación para su aprovechamiento a gran escala * Tecnología en desarrollo * Dificultad de almacenamiento * Limpia * Sencillez de los principios aplicados * Conversión directa * Empieza a ser competitiva INCONVENIENTES VENTAJAS
  52. 52. 3. Energies alternatives 2. L’energia solar Estació mixta
  53. 53. 3. Energies alternatives 3. L’energia geotèrmica El gradient geotèrmic normal és de 2,5-3 o C/100m, encara que hi ha zones en el que el gradient és superior a 10 o C/100m i es pot aprofitar si la geologia ho permet: * Zones de subducció on el magma ascendeix * Dorsals o rift: ascens per convecció (islàndia) * Punts calents (Yellowstone o hawai) * Falles de distensió postorogènic alpí (Catalunya)
  54. 54. 3. Energies alternatives 3. L’energia geotèrmica
  55. 55. 3. Energies alternatives 3. L’energia geotèrmica
  56. 56. 3. Energies alternatives 3. L’energia geotèrmica * No renovable * Sólo es aprovechable en lugares muy concretos * Tecnología en desarrollo * Limpia * En los sitios donde se da, es abundante INCONVENIENTES VENTAJAS
  57. 57. 3. Energies alternatives 4. Hidrogen S’obté per electrolisi d’aigua i s’introdueix en piles on es fa reaccionar amb oxigen per generar corrent elèctric. No produeix més que H 2 O, calor i no fa soroll
  58. 58. 3. Energies alternatives 5. Energia mareomotriu La central mareomotriu de Rance, a França, va constitui el primer exemple d’aprofitament no experimental de l’energia de les marees, per produir anualmente més de 500 GWh.
  59. 59. 3. Energies alternatives 5. Energia mareomotriu * Necesita construir presas y diques * Posible impacto ambiental en ecosistemas * Sólo es aprovechable en lugares muy concretos (diferencia entre plenamar i bajamar de 10m ) * Corrosión de los sistemas * Limpia * Renovable INCONVENIENTES VENTAJAS
  60. 60. 3. Energies alternatives 6. Fusió nuclear Per fer una fusió entre dos nuclis fa falta que s’aproximin molt (requereix temperatures de 60-70·106 oC) doncs es repel·len. Aixó expulsa els electrons i queda un plasma de protons que es poden fusionar i desprendre molta energia. * Dificultad del desarrollo tecnológico necesario. Actualmente se encuentra en fase de investigación y desarrollo. * No se ha establecido aún si origina residuos peligrosos. * Escasa contaminación * Recursos prácticamente ilimitados INCONVENIENTES VENTAJAS
  61. 61. 3. Energies alternatives 7. Biomassa La biomassa vegetal es pot barrejar amb gasoil i s’obtenen biocombustibles. També es pot fabricar compost per digestió bacteriana a partir de fems o deixalles orgàniques urbanes que desprén gasos (50% metà) * Necesidad de grandes superficies de cultivo * Tecnología en desarrollo * Favorece el reciclaje de residuos urbanos * Contribuye a una mejor limpieza de los bosques y como consecuencia previene incendios forestales * Aprovecha ciertos terrenos que no son válidos para otros cultivos. INCONVENIENTES VENTAJAS
  62. 62. 3. Energies alternatives 8. Termoelèctrica <ul><li>Cinta </li></ul><ul><li>transportadora </li></ul><ul><li>2. Tolva </li></ul><ul><li>3. Molino </li></ul><ul><li>4. Caldera </li></ul><ul><li>5. Cenizas </li></ul><ul><li>6. Sobrecalenmtador </li></ul><ul><li>7. Recalentador </li></ul><ul><li>8. Economizador </li></ul><ul><li>9. Calentador de aire </li></ul><ul><li>10. Precipitador </li></ul><ul><li>11. Chimenea </li></ul><ul><li>12. Turbina de alta presión </li></ul><ul><li>13. Turbina de media presión </li></ul><ul><li>14. Turbina de baja presión </li></ul><ul><li>15. Condensador </li></ul><ul><li>16. Calentadores </li></ul><ul><li>17Torre de refrigeración </li></ul><ul><li>18 Transformadores </li></ul><ul><li>19Generador </li></ul><ul><li>20. Línea de transporte de energía electrica </li></ul>

×