7.1.opciones energéticas y seguridad energética

VII Sistemas Ambientales y Sociedades

Belén RuizIES Santa Clara.

1ºBACHILLER “SISTEMAS AMBIENTALES Y SOCIEDADES”Dpto Biología y Geología.

http://biologiageologiaiessantaclarabelenruiz.wordpress.com/bachillerato-internacional/sistemas-ambientales-y-sociedades/

Tema 7: Cambio climático y producción de energía (13 horas)

7.1.Opciones energéticas y seguridad

energética.7.2.Cambio climático: causas y efectos.7.3.Cambio climático: mitigación y

adaptación.

CONTENIDOS

Preguntas fundamentales: Este tema puede resultar especialmente apropiado para considerar las preguntas

fundamentales A, B, C,D,E y F.

VII Sistemas Ambientales y Sociedades

Belén RuizIES Santa Clara.

1ºBACHILLERDpto Biología y Geología.

http://biologiageologiaiessantaclarabelenruiz.wordpress.com/bachillerato-internacional/sistemas-ambientales-y-sociedades/

7.1. Opciones energéticas y seguridad energética.

99% de la energía usada en la Tierra

INTRODUCCIÓN

ENERGÍALa capacidad de producir trabajo

Se define como

SOL

emiteENERGÍA

CONVENCIONALES ALTERNATIVAS

Se pueden dividir en

Uso de combustibles fósilesFisión del uranioHidroeléctrica

Renovables o nuevas:Procedentes del SolIndependientes de la energía solar

ENERGÍAS

El carbón

El petróleo

El gas natural

El uranio

La energía hidráulica La energía

solar

La energía eólica

La biomasa

La energía geotérmica

La energía maremotriz

Carbón

Calidad de la energía

USO DE LA ENERGÍALa energía disponible depende de:

Un acceso fácil a la fuente. La rentabilidad económica.

La utilidad de cada tipo de energía se evalúa en función de su capacidad para producir trabajo útil por unidad de

masa o volumen

La energía más concentrada, es decir, tiene mucha capacidad de producir trabajo en relación a su masa o volumen. Por ejemplo:

petróleo, carbón.Petróleo

La energía dispersa en grandes volúmenes. Por ejemplo: el calor almacenado en los mares, los

vientos suaves.

• Su accesibilidad.• Su facilidad de extracción y de transporte.

El precio es un factor muy importante al elegir la fuente energética, pues usaremos la más barata.

RENTABILIDAD ECONÓMICA

Depende de

Sistemas energéticos

Captura o extracciónTransformación

en energía secundaria

Transporte Consumo

comprende los procesos de

Que es la energía que se puede utilizar, como por ejemplo en una refinería.

De la energía secundaria hasta el lugar de consumo. Por ejemplo: gaseoducto, camiones cisterna.

De energía secundaria.

Por ejemplo, usar el coche.

Conseguir la energía de su fuente

original, como por ejemplo

perforar un pozo petrolífero.

Rendimiento = E obtenida / E suministrada Rendimiento = Salidas / entradas

Rendimiento energético

Siempre es <100% porque hay pérdidas inevitables (el incremento de entropía). También hay pérdidas

corregibles técnicamente, como son imperfecciones, defectos o fallos de funcionamiento.

Si la energía es barata no se suelen tener en cuenta.

Siempre

Es el precio que pagamos por utilizar la energía secundaria (el recibo de la luz, el precio del gasoil).

Coste energético

Además existen

CLASIFICACIÓN DE RECURSOS ENERGÉTICOS

ENERGÍAS CONVENCIONALES

Combustibles fósilesRecurso es la cantidad total que hay en la corteza terrestre de cierto combustible fósil o mineral. Es una cantidad fija. Viene determinada por los procesos geológicos.

Reserva es la cantidad de un combustible fósil o mineral cuya explotación resulta económicamente rentable.

Actualmente, casi el 80% de la energía comercial mundial procede de los combustibles fósiles, con los

problemas de contaminación y aumento de efecto invernadero.

Es necesario sustituirlos por otras energías alternativas con menor impacto, pues se agotarán (su

uso no es sostenible).

Los combustibles fósiles contribuyen al suministro de energía para la mayoría de la humanidad y estos presentan amplias variaciones con respecto a los

impactos que tienen su producción y sus emisiones; está previsto que su uso aumente para satisfacer la demanda de energía global.

Término clave

RESERVA=> cantidad disponible de un determinado recurso. Implica la posibilidad de aprovechamiento y rentabilidad económica en su explotación.

Las reservas varían en

función de los avances

tecnológicos, las tendencias económicas y

las leyes

Entre las fuentes de energía con unas emisiones de dióxido de carbono más bajas que los combustibles fósiles se incluyen las energías renovables (solar, biomasa,

hidroeléctrica, eólica, undimotriz u olamotriz, maremotriz y geotérmica) y está previsto que su uso aumente. La energía nuclear es un recurso no renovable, bajo en emisiones de dióxido de carbono; no obstante, su uso es polémico debido a los residuos radiactivos que genera y al alto grado de amenaza que supondría un

accidente en una planta nuclear.

Término clave

Mina de Haerwusu, China

Con unas reservas recuperables de carbón estimadas en más de 1,7 mil

millones de toneladas, es también la mayor mina de carbón a cielo abierto de

China

http://www.fierasdelaingenieria.com/las-minas-de-carbon-mas-grandes-del-mundo/

Los depósitos de combustibles fósiles están agrupados en distintas áreas, no están uniformemente repartidos.

Depósitos de carbón en China

http://elordenmundial.com/2014/08/29/arabia-saudi-e-iran-la-guerra-fria-de-oriente-medio/

Depósitos de petróleo en Medio

Oriente

Gaseoductos proveyendo gas natural ruso en Europa

https://es.wikipedia.org/wiki/Pol%C3%ADtica_energ%C3%A9tica_de_Rusia#/media/File:Major_russian_gas_pipelines_to_europe.png

Depósitos de gas natural en Rusia

La seguridad energética depende de un suministro de energía adecuado, fiable y asequible que proporcione un importante grado de independencia. Una desigual

disponibilidad y unas distribuciones no equitativas de las fuentes de energía pueden ser causa de conflictos.

SEGURIDAD ENERGÉTICA

Término clave

Las opciones energéticas adoptadas por una sociedad pueden verse influidas por la disponibilidad, la

sustentabilidad, los avances científicos y tecnológicos, las actitudes culturales y factores políticos, económicos y ambientales. Estos afectan a su vez a la seguridad

energética y la independencia.

Las mejoras en la eficiencia energética y la conservación de la energía pueden limitar el crecimiento de la demanda de energía y contribuir a la seguridad

energética.

Término clave

Las opciones energéticas adoptadas por una sociedad pueden verse influidas por la:disponibilidad: dentro de sus propias fronteras o importado.Sustentabilidad solo la energía renovable es sustentable, actualmente representa un porcentaje muy pequeño del total de la energía consumida.avances científicos y tecnológicos: encontrar nuevas fuentes de energía. Ejemplos: gas en el interior e las pizarras o esquistos (fracking) , energía undimotriz actitudes culturales: por ejemplo el amor por los motores de combustibles fósiles nos hace reacios a cambiar este tipo de coches por ejemplo por los eléctricos.factores políticos, (Estos afectan a su vez a la seguridad energética y la independencia => pueden conducir a a conflictos sobre los suministros de energía e incluso utilizar opciones de energía más costosas para aumentar la seguridad, incluso afectando a la decisión del uso de la energía nuclear) económicos: la globalización puede dar lugar a que sea más barato importar energía que explotar la propia.Consideraciones ambientales: reacciones contra la energía nuclear, por ejemplo después del accidente de Fukishima como consecuencia se eliminó en Alemania por sentir que era muy grande el riesgo.

OPCIONES ENERGÉTICAS

http://www.energias.bienescomunes.org/2012/10/12/que-es-la-energia-undimotriz/

http://elperiodicodelaenergia.com/por-que-no-triunfa-el-fracking-en-europa/

EJEMPLOS DE OPCIONES ENERGÉTICAS

Después de la ruptura de la URSS, Rusia exportó gas a Ucrania por debajo de los

precios del mercado.Alrededor de un 80% del gas de Rusia tiene que pasar a

través de Ucrania a destinos Europeos.

En 2006, Rusia cortó suministros a Ucrania, ya que no había pagado sus deudas y

estaban utilizando gas destinado al resto de Europa.

Las disputas continuaron hasta 2010 cuando un acuerdo fue

firmado.

Ucrania y Rusia: disputa por el gas

Crisis en Ucrania: ¿puede Europa independizarse del gas ruso?

http://www.abc.es/internacional/20140307/abci-puede-rusia-enfadada-dejar-201403071809.html


El gas contenido en pizarras y esquistos anteriormente no se

podía extraer porque no era rentable económicamente

porque la tecnología no era adecuada, pero con las nuevas tecnología (fracking) este gas es económicamente rentable

su extracción.Actualmente gracias a esta

técnica USA puede cambiar de ser un importador de petróleo a

ser un país exportador.

USA: pizarras y esquistos con gas (Fracking)

http://www.globalresearch.ca/the-fracked-up-usa-shale-gas-bubble/5326504


En los años 70 la mayoría de la energía provenía del carbón en Dinamarca, pero el gobierno

buscaba una reducción de las emisiones. Estaba prohibida la energía nuclear y se decidió invertir

en energía eólica. En Dinamarca el viento no es excesivamente

fuerte pero sí tiene la ventaja que hay aguas poco profundas en el mar donde las turbinas pueden

ser situadas y luego vinculadas a la red nacional en tierra.

Además Dinamarca está vinculada a las redes eléctricas de los países vecinos y puede comprar electricidad de ellos si el viento cae y venderlo si

su propio demanda es inferior a la generada.Se ha comprobado que la mayoría de los pajaros

adaptan sus rutas a la existencia de los generadores y que incluso las líneas eléctricas

matan más aves que las de los aerogeneradores.

Aerogeneradores en Dinamarca

Dinamarca genera el 140 % de sus necesidades de electricidad con

energía eólica

Los últimas días ventosos que azotaron los aerogeneradores de Dinamarca, permite al país no sólo generar toda la electricidad que necesita, sino también

exportar a Alemania, Noruega y Suecia. Un informe publicado en The Guardian detalla que en la tarde del 9 de julio

los aerogeneradores producían el 116 % de las necesidades energéticas de Dinamarca, y que a las 03 a.m. del 10 de julio, cuando la demanda era más baja, esa cifra aumentó al 140 %.

Dinamarca ha realizado importantes inversiones en energía eólica marina en 2014, sus turbinas han producido el 39,1 % de

la demanda de electricidad, y con nuevos proyectos en el horizonte, se espera que Dinamarca alcanzará su objetivo de

producir el 50 % de la energía procedente de fuentes renovables y se adelante a su meta de 2020.

Los combustibles fósiles no es más que una forma de almacenar la energía del sol.

DISTRIBUCIÓN PROCEDENCIA FUENTES DE ENERGÍA

SE AGOTARÁ EN 170 AÑOS



2/3 se localiza en Oriente Medio, el resto en USA y

Canada (en pizarras y arenas bituminosas

El combustible fósil con más reservas y el mayor incremento en el consumo es el carbón, debido al

gran consumo que realiza China.

Emisiones de CO2 desde la quema de combustibles fósiles

http://www.ebooksampleoup.com/ecommerce/view.jsp?ID=000777721d4f838996e8ahttp://www.ebooksampleoup.com/ecommerce/view.jsp?ID=000777721d4f838996e8a

China y USA produce la mayor cantidad de CO2

GAS NATURAL

TIPOS

CARBÓN

ENERGÍAS NO RENOVABLES

ENERGÍA NUCLEAR

FISIÓN FUSIÓN(RENOVABLE)

PETRÓLEO ( gas

natural, pizarras

bituminosas y arenas

asfálticas)

CARBÓN

Acumulación de restos vegetales en fondos de pantanos, lagunas o deltas. (Condiciones anaeróbicas (restos vegetales deben enterrarse rápidamente) => fermentación debido a la acción de las bacterias sobre la celulosa y la lignina => produce Carbón, CH4, y CO2. Habitualmente quedan enterrados por arcillas que impermeabilizan el terreno transformándose posteriormente en pizarra.

Se forma en prácticamente todos los continentes y eras geológicas pero la época más adecuada fue el PERIODO CARBONÍFERO hace 347 a 280 millones de años.


Formación Época de Formación

Alto poder calorífico. Muy abundante ( Reservas de más de 200 años al ritmo actual de explotación) Muy contaminante. Elevado contenido en Azufre, que forma al quemarse, SO2. Principal causante de la LLUVIA ÁCIDA. Muy usado en otras épocas, hoy en desuso debido a su dificultad de extracción y transporte y a la contaminación

Propiedades

CARBÓN

GRAFITO: (95-100% C). Prácticamente es un mineral. No se usa.

ANTRACITA: ( 90-95% C). El de más calidad por su alto valor energético.

HULLA : (75-90 % C) LIGNITO: (60-70% C) TURBA: ( 45-60 % C). El

de menor calidad. Poco valor energético.

• Minas.•Explotaciones a cielo abierto. Para usarse debe ser limpiado, separado de impurezas, clasificado según su calidad y tamaño.


Tipos

Principalmente en CENTRALES TÉRMICAS para producir ELECTRICIDAD. Como combustible doméstico. ( En desaparición). Transformado en gas que al combustionar produce luz. ( Desaparecido).Máquinas de vapor ( Desaparecido). Transformado en líquido se usó en la 2ª Guerra Mundial.

UsosYacimientos

Se formó hace millones de años por acumulación de restos vegetales

El aumento de presión y temperatura transforma la materia vegetal en carbón

Turba4Lignito

Tipos de carbón

Hulla

AntracitaAntracita

CARBÓN

Ventajas

Alto contenido en S, contaminante y

causante de la lluvia ácida

Tecnología muy experimentada y

actualizada

Alto poder calorífico

Inconvenientes

No renovable

Muy abundante (hay reservas

para 220 años)

Extracción: minas a cielo abierto (gran impacto y restauración cara) y minas subterráneas (con mayor riesgo para

los mineros, problema de las escombreras de estériles y la

contaminación de agua y aire).

Emite el doble de CO2 que el petróleo

CARBÓN

Usos

Se emplea para obtener energía eléctrica en las centrales térmicas (30% de la electricidad viene del carbón) y en la industria siderúrgica.

ESTRATEGIAS PARA MINIMIZAR SUS IMPACTOS

Sustitución por otro con menor contenido en S.

Procesar el carbón para eliminar el S.

Diseñar centrales térmicas con sistemas de eliminación de compuestos del azufre de los gases emitidos.

CARBÓN

Reservas de carbón mundiales

Combustibles fósiles PETRÓLEO

Se origina por la muerte masiva del plancton marino y sedimentación junto a cienos y arenas, dando barros sapropélicos.

Los cienos y las arenas dan rocas que se impregnan de hidrocarburos (formados por la fermentación de materia orgánica).

El petróleo es poco denso y aflora a superficie donde se disipa, pero cuando tropieza con rocas impermeables se acumula en las rocas subyacentes, que sirven de almacén.

PETRÓLEO

Su extracción es más fácil que la del carbón

Mayor poder calorífico

Es la materia prima para otras industrias

No es renovable Su extracción, transporte y uso generan impactos

Origen de guerras, por su valor

estratégico

PETRÓLEO

Extracción

En forma de

Refinerías

Se transporta hasta las

Se hace una destilación fraccionada de la que se

obtienen productos gaseosos (metano, butano,..), líquidos

(gasolina, fuel , queroseno,..) y sólidos

(alquitranes, betunes,…)

Petroleros

Oleoductos

CRUDO

Usos

• Domésticos: calefacciones, calderas.• Transporte: automóviles, aviones (requiere la existencia de gasolineras). • Industriales.• Obtención de electricidad en centrales térmicas.• Fabricación de derivados: fertilizantes, plásticos, pinturas, medicinas.

PETRÓLEO

GAS NATURAL

Es una mezcla de gases en el metano (CH4) se encuentra en mayor proporción

Su origen es el mismo que el del petróleo (más presión y temperatura) y se encuentran juntos

Transporte

Proceso de licuado

Extracción de gas

Planta de regasificación

Buques cisterna

Gaseoducto

VENTAJAS

Los gaseoductos suponen una

inversión elevada, pero con un riesgo bajo de accidentes

Fácil extracción

Combustible fósil con mayor poder calorífico y menos contaminante

DESVENTAJAS

Recurso no renovable

En caso de accidente se liberaría CH4, que es un gas con efecto invernadero más

potente que el CO2. Yacimientos dispersos, menos conflictos políticos

GAS NATURAL

Usos Domésticos: calefacción y cocina. Industriales. Centrales térmicas, sustituyendo al carbón (no emite SO2).

Se plantea como combustible ideal para la transición a otras energías

renovables, al ser menos contaminantes y del que quedan

mayores reservas.

GAS NATURAL

Proviene de la conversión de materia en energía.

FISIÓN NUCLEAR => rotura de átomos.

ORIGEN TIPOS

RENOVABLE =>FUSIÓN NUCLEAR => unión de átomos.

LA ENERGÍA NUCLEAR

LA ENERGÍA NUCLEAR

ENERGÍA NUCLEAR: FISIÓN Funcionamiento de un reactor nuclear

Energía

Un núcleo de Uranio-235 se rompe por el impacto

de un neutrón

Se forman dos núcleos más ligeros

Se libera energía

Salen neutrones más rápidos

Neutrones más rápidos, que pueden chocar con nuevos U-235 y romperlos (en una reacción en cadena, por retroalimentación positiva, que es la

base de la explosión atómica).

Para evitar la reacción en cadena, se introduce un moderador entre el combustible nuclear que

absorba los neutrones emitidos. Este material moderador es agua (75% de reactores), grafito

sólido (20%) y agua pesada D2O (5%).

La obtención del uranio que se presenta en la pechblenda, la uranita y

otros minerales como la autunita, carnotita, curita, etc aunque en una proporción muy baja, por lo que se

procede a su concentración a través de procesos físico-químicos. El resultado es una mezcla de óxidos de uranio, con

un contenido de 99,29% en U-238 y 0,71 en U-235, denominado “torta

amarilla” por su color característico.

Los reactores requieren un combustible más rico en U-235, fisionable, por lo que

se procede al enriquecimiento, que aumenta la proporción de esta isótopo de

0,7 al 3-4%, teniendo finalmente la composición UO2, óxido de uranio enriquecido, que se transforma en

pastillas cerámicas tan pequeñas que casi caben en un dedal, colocadas dentro de largas varillas que, agrupadas, forman el

elemento combustible.

Para que no salga radioactividad fuera del reactor se usan varios circuitos de agua independientes entre sí:

Energía nuclear: fisión FUNCIONAMIENTO DE UN REACTOR NUCLEAR

1El uranio libera energía al romperse (1g de U-235 libera la misma energía que

1,7 toneladas de petróleo)

1

2

2Circuito primario en contacto con el reactor y el material radiactivo. Se recicla y no sale del reactor.

3

3

• Circuito secundario es el que enfría al primario. Se convierte en vapor, que impulsa turbinas y genera electricidad.

4

4

Circuito terciario Se emplea para licuar el vapor del circuito secundario. Se hace con agua que se vierte al exterior.

LA ENERGÍA NUCLEAR EN ESPAÑA

Energía nuclear: fisión

Alto poder energético del uranio

No produce

contaminantes

atmosféricos

Elevado coste

de la instalación

y poca vida útil

(30-40 años)

La contaminación térmica del agua usada como refrigerante

Posibles escapesradiactivos por fallos, accidentes o sabotajes

Dependencia tecnológica del exterior

Residuosradiactivos

ENERGÍA NUCLEAR: FISIÓN Ha pasado de ser considerada la solución energética mundial a ser una de las más problemáticas.

Causas:

Enormes costes de construcción y mantenimiento de las centrales nucleares.Frecuentes fallos y paradas de los reactores.Sobreestimación de la demanda eléctrica.Mala gestión.Accidentes. (Chernobyl, 1986: contaminación muy grave en 100 km que se detectó en Suecia. Fukushima, 2011).Residuos radiactivos peligrosos y de larga duración.

Los bidones de los residuos de media y baja radiactividad, son trasladados al Centro de Almacenamiento de El Cabril, en la provincia de Córdoba,

gestionado por ENRESA. Allí se depositan los residuos radiactivos de

tosas las centrales nucleares españolas, así como los residuos

generados por la medicina, la investigación, la industria y otros

diversos campos que utilizan materiales radiactivos en sus

procesos.

LAS ENERGÍAS RENOVABLES

EL AGUA COMO RECURSO ENERGÉTICO

Distintas Formas De Aprovechamiento De La Energía Mecánica Del Agua Son Renovables

Energía hidráulica

Energía mareomot

riz

Energía del oleaje

= undimotr

iz

ENERGÍAS RENOVABLES

¿Qué hacen?

Transforman la Energía

potencial en

eléctrica.

Acumulan el agua en

embalses

ENERGÍA HIDRÁULICA O HIDROELÉCTRICA

Mueven unas turbinas

Cae a través de tuberías (energía potencial)

Proceso

Mueven generadores y se producen energía eléctrica

VENTAJAS

Renovable, Limpia (no produce residuos contaminantes)

Eficiencia elevada y bajo coste de producción.

Embalses regulan el caudal de los ríos evitando los problemas de inundaciones y de escasez de agua.Compatibilizar el uso energético con otros usos: regadío, recreo, abastecimiento a poblaciones, etc.Se almacena, las turbinas pueden invertir el funcionamiento, devolviendo el agua al embalse cuando hay exceso de energía.

SITUACIÓN EN ESPAÑASITUACIÓN EN ESPAÑA::Es una energía muy conocida en nuestro país y con grandes posibilidades de desarrollo. Es muy limitada porque contamos con una climatología que no permite gran cantidad de cursos de agua.

Indirectamente procede del sol, que es el motor del ciclo del

agua.

1 Se captura y se transforma la energía potencial del agua que fluye

hacia el mar desde las montañas, gracias a los embalses

1

Compuerta

Turbina

2

2

Al abrir las compuertas de los embalses, al agua hace girar unas turbinas

conectadas a una dinamo que transforma energía mecánica en energía eléctrica.

Centros de consumo

Transformador

Generador

La Energía Hidroeléctrica

La Energía Hidroeléctrica

ENERGÍA HIDRÁULICA O HIDROELÉCTRICA

Los impactos producidos (construcción y modificación del régimen hídrico) requiere un estudio de impacto ambiental (EIA).

El coste económico es muy elevado inicialmente pero no así el mantenimiento.

No se ajusta bien a la demanda => las horas nocturnas de bajo consumo se invierte, parte de la electricidad producida en bombear parte del agua hacia el pantano con el fin de reutilizarla posteriormente.

El embalse impide el transporte de los sedimentos hacia el mar, por lo que afecta a la evolución del litoral. ( deltas, playas,.. se ven erosionadas y sin nuevos aportes).

Inunda valles

Los sedimentos colmatan el embalse

Transforma el sistema fluvial en lacustre, afectando a las especies piscícolas

Inconvenientes

Produce modificaciones del microclima por evaporación y precipitaciones, lo que puede ser beneficioso o perjudicial según la zona.

La retención de los sedimentos termina colmatando los embalses, por lo que tienen un periodo de vida limitado.

¿QUÉ HACEN?

Transforman la energía en energía eléctrica.

CARACTERÍSTICAS

VENTAJAS

Es renovable y limpia. Tiene un alto rendimiento energético.

El coste económico es muy elevado así como su mantenimiento.

Energía mareomotriz

zonas apropiadas son escasas.Solo es aprovechable en zonas en donde el nivel de pleamar y bajamar supera los 10 metros.

se requieren desniveles entre la pleamar y la bajamar de al menos 10 m.

aprovechamiento la diferencia en altura entre la pleamar y la bajamar

pleamar el agua queda retenida por una presa, que se transforma en

energía potencial, se espera a que haya bajamar para producir el desnivel

que producirá la energía cinética suficiente para mover una turbina y

convertir este movimiento en electricidad en un generador.

Inconvenientes

Hoy tan sólo existen dos centrales, una en Francia ( La Rance) y otra en Canadá ( Fundy).

ENERGÍA MAREOMOTRIZ

Se obtiene del movimiento del agua de mar, principalmente por las mareas

Turbina

Generador

Marea bajaCompuerta abierta

Embalse vaciándose de agua

Compuerta cerrada

Embalse lleno de aguaEmbalse llenándose de agua

Compuerta abierta

FUNCIONAMIENTO DE UNA CENTRAL MAREMOTRIZ

Marea alta

Ventajas

Puede producir alteraciones en los ecosistemas

próximosNo produce

residuos

Es prácticamente inagotable

Es una fuente de energía limpia

Está limitada a zonas costeras con condiciones

idóneas

Inconvenientes

Tiene un bajo rendimiento energético

Necesita una alta

tecnología y muy costosa

http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/energia_y_ciencia/2005/02/23/140205.php

¿QUÉ HACEN?

Transforman la energía en energía eléctrica.

CARACTERÍSTICAS

VENTAJAS

Es renovable y limpia. Tiene un alto rendimiento energético.

Energía undimotriz

El movimiento de las olas es de un rango inferior al de la producción de electricidad.

La conversión de la energía supone grandes pérdidas de potencia.

La energía es mayor en altamar que en las costas, pero su transporte es difícil.

Las olas se distribuyen desigualmente. Las condiciones del mar producen corrosiones en el

material y numerosos problemas en las instalaciones. Tiene un coste de producción muy elevado.

Aprovecha la energía de oscilación vertical de las olas => utiliza unas boyas eléctricas que se elevan y descienden sobre una estructura similar a un pistón, en la que se instala una bomba hidráulica => el agua entra y sale de la bomba con el movimiento e impulsa un generador que produce la electricidad

INCONVENIENTES

Hay centrales en:Un acantilado de la costa Noruega que produce hasta 500 Kw/h .En Santoña (Cantabria).

La Energía Eólica

Directamente

Transformada en otras formas de energía

Aerogeneradores: producen energía eléctrica a partir de la eólica

Energía eólica

Energía eólica

Palas

Torre

Anemómetro y veleta

Eje

Generador

Las palas giran por la energía del viento

El movimiento se transmite por el eje a un generador

El generador al girar produce energía eléctrica y

se transfiere a la red

VENTAJAS INCONVENIENTES

LIMPIA RENOVABLE

MATERIA PRIMA

GRATUITA

PRODUCEN INTERFERENCIAS CON

LAS ONDAS DE RADIO Y TELEVISIÓN.

CONTAMINACIÓN ACÚSTICA.

ALTERAN EL PAISAJE => IMPACTO PAISAJÍSTICO

HAY QUE BUSCARZONAS CON VIENTO

LAS HÉLICESSON PELIGROSASPARA LAS AVES

NO AUMENTAEL EFECTO

INVERNADERO.NO CONTAMINA NI EL SUELO, NI LA ATMÓSFERA

NI EL AGUA.

ENERGÍA EÓLICA

LA CONSTRUCCIÓN MANIPULACIÓN

Y MANTENIMIENTO NO ES COSTOSA NI COMPLICADA.

SU RENDIMIENTO ENERGÉTICO ES BAJO.

LOS VIENTOS SON INESTABLES, NO SE PUEDE DEPENDER

EXCLUSIVAMENTE DE ESTA ENERGÍA

INCREMENTO DE LA

EROSIÓN, SE SECA EL

SUELO

Energía EÓLICA

Esta energía es competitiva

actualmente gracias a:

Mejoras técnicas en la producción

en serie de los aerogeneradores.Escoger buenos emplazamientos.Aprovechar para realizar las paradas

de mantenimiento en los períodos de

viento flojo.

ENERGÍA EÓLICA EN ESPAÑA

Es uno de los países europeos en donde está más extendida. Los parques eólicos se localizan en Aragón, Galicia, Navarra, la Rioja, Canarias y en Andalucía ( Tarifa).

Se ha conseguido llevar electricidad a pueblos que permanecían aislados y en Canarias, combinadas con motores de gasoil, abastecen de electricidad a viviendas e industrias, estaciones de depuración y bombeo de agua de mar en núcleos de población.

En Navarra se estima que para el año 2010 se cubran con esta energía el 45% de sus necesidades.

Se espera un crecimiento altísimo de la producción en los próximos años.

ENERGÍA RENOVABLE. ENERGÍA SOLAR

Octubre 2009 => la energía total que necesitamos en todo el mundo es

aproximadamente de 16 teravatios (1 teravatio = 1.1012 vatios)

Año 2020 => se necesitaran 20 teravatios.

El solo derrama 120.000 teravatios sobre las tierras

emergidas del planeta.

Energía Solar térmica y fotovoltaica

Centrales térmicas solares Se calienta un fluido en colectores y se usa para producir vapor que sirve para generar electricidad

EL COLECTOR

Disco parabólico Espejo cilindroparabólico

Conjunto de espejos planos

Puede ser

Concentra la luz en un punto central

Un conducto parabólico que enfoca la luz en una línea

Reflejan la luz a un punto

Centrales térmicas solares Se calienta un fluido en colectores y se usa para producir vapor que sirve para generar electricidad

Conjunto de espejos planos

1 Este calor concentrado sirve para calentar aceite (hasta 400ºC), que calentará agua

en otro circuito

1

2

2El agua se transforma en vapor que moverá una turbina que genera energía eléctrica

http://www.unesa.es/sector-electrico/funcionamiento-de-las-centrales-electricas/1350-central-solartermica

Sistemas arquitectónicos pasivos

Un diseño adecuado de los edificios (que muchas veces coincide con la arquitectura tradicional de cada zona) permite que las casas se calientes o se enfríen pasivamente, ahorrando mucha energía y

dinero.

Factores que tiene en cuenta la

arquitectura bioclimática

Orientación

Espesor de los muros

Tamaño de las ventanas

Materiales de construcción

Tipo de acristalamiento

http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/energia_y_ciencia/2006/09/12/155486.phphttp://www.juntadeandalucia.es/averroes/manuales/materiales_tic/energrenovab/

energianim02_archivos/solar.swf

Centrales solares fotovoltaicas Transforma la energía del sol directamente en energía eléctrica en los paneles fotovoltaicos

En una célula fotovoltaica tiene lugar la conversión directa de la luz solar en

electricidad: el silicio (semiconductor) absorbe fotones y proporciona una

corriente de electrones

La fabricación de las células es muy cara (la obtención del silicio monocristalino), y cualquier

defecto en el cristal impide su uso. Se investiga el uso de silicio policristalino y amorfo, que es más

barato pero menos eficiente

http://www.unesa.es/sector-electrico/funcionamiento-de-las-centrales-electricas/1345-central-fotovoltaica

VENTAJAS

ENERGÍA SOLAR

Bajo impacto ecológico.

Renovable, autóctona y limpia.

INCONVENIENTES

Eficiente.

Es irregular y dispersa. Depende de la incidencia solar en un determinado lugar, época del año, climatología.

En España no tenemos que importarla.

Es difícil de almacenar.

Instalaciones requieren un mantenimiento mínimo.

No requieren agua Gran espacio

para su instalación. => impacto visual.

La fotovoltaica, permite que los paneles se monten en los tejados, establos, estadios de fútbol, autopistas, etc. Las compañías eléctricas están obligadas a pagar incluso a los productores más modestos.

ENERGÍA SOLAR

SITUACIÓN EN ESPAÑA =>España es pionera en el desarrollo de la energía solar. La empresa constructora de Solana (EEUU) es española.Plataforma Solúcar, en Andalucía, a 25 km al oeste de Sevilla, una torre de 115 metros de altura de 11 megavatios llamada PS10, rodeada de 624 heliostatos. A su lado la torre PS20, con el doble de heliostatos y el doble de potencia. No hay sistema de almacenamiento. Detrás existe un parque fotovoltaico avanzados que siguen al sol sobre los dos ejes (norte-sur y este-oeste) para asegurar una exposición durante todo el añoEn 2008 se inauguró en España los parques solares de Andasol 1 y 2, en la localidad granadina de La Calahorra, la primera planta solar comercial con capacidad de almacenamiento de calor.

Proviene del calor almacenado en el interior de la Tierra

Aperturas naturales

Perforaciones de la superficieSe obtiene de

Se aprovecha en zonas volcánicas o de aguas termales para calefacción y climatización de piscinas

En las centrales geotérmicas se inyecta agua por tuberías a cierta profundidad, y se recoge el vapor de agua a presión por otras cañerías, a las que se acoplan turbinas.

No produce residuos y es inagotable a escala humana

Vent

ajas

En algunos países es rentable

para producir energía eléctrica

Inconvenientes

Hay pocos lugares del planeta que sean apropiados

Existe riesgo de hundimiento

al extraer agua caliente

Hay posibilidad de ruidos, olores o cambios climáticos locales


http://www.youtube.com/watch?v=4z52sAGAe_k&feature=related

La Energía de la biomasa

La energía de la biomasaIncluye cualquier tipo de materia orgánica que se pueda

quemar (directamente o transformada en otros combustibles como el biogás)

Se puede usar

productos

La energía de la biomasa Biomasa energética

Para calentarse y cocinar, la quema directa de leña supone el 80% de la energía consumida en los hogares en países en desarrollo

Calefacción o agua caliente a partir de residuos forestales o agrícolas, pellets y briquetas (restos vegetales compactados)

Obtención de electricidad en centrales térmicas

La energía de la biomasa Biogás

Se obtiene por fermentación anaerobia de restos orgánicos (ganaderos, lodos de depuradoras, parte orgánica de los RSU o industriales) en un digestor.

Es una mezcla de metano con otros gases en menor proporción (hidrógeno, nitrógeno y sulfhídrico)

La energía de la biomasa Biocombustibles (Bioetanol)

Se obtiene por fermentación alcohólica de vegetales ricos en almidón (cereales y patatas) o en sacarosa (remolacha y caña de azúcar). Está muy

desarrollado en Brasil.

Tras destilarse y deshidratarse el combustible es similar a la gasolina y se puede mezclar con ella, tras una

adaptación en los motores. Un problema es que cuestan más de

arrancar en frío y tiene menor rendimiento que la gasolina.

El balance total del CO2 emitido es menor que para los combustibles fósiles, aunque no es cero, pues al fermentarlo, destilarlo y

transportarlo también se emite CO2

La energía de la biomasa Biocombustibles (Biodiesel)

Se someten aceites vegetales a una esterificación metílica (con alcohol y NaOH), con lo que se obtiene un combustible que puede usarse en motores

diésel preparados o se refina y sirven para cualquier motor diésel

Se obtiene a partir de aceites como el de colza, girasol, soja, palma, ricino

o reciclando aceites de fritura usados o grasas

animales

• Su uso supone una reducción de las emisiones de CO2, óxidos de azufre y partículas, aunque aumentan las emisiones de los óxidos de nitrógeno

• Es biodegradable y menos inflamable que el gasóleo

Desventajas: los motores cuestan más de arrancar en frío, se reduce la potencia del motor y aumenta el consumo

La energía de la biomasa Debate social sobre el usos de biocombustibles

Se plantean como alternativa al petróleo en el transporte, pues emiten menos CO2 que él.

Pero hay otros muchos impactos que hacen que no sean combustibles “ecológicos”:

Consumo de agua para el riego.

Uso de plaguicidas y pesticidas.

Combustible empleado en maquinaria agrícola y en el transporte hasta la fábrica.

Consumo de energía en el procesado y transporte del biocombustible.

Al sustituir a cultivos alimentarios, en muchos lugares ha aumentado el precio de la comida.

Pueden suponer una pérdida de biodiversidad al deforestar el bosque tropical para cultivar palma

aceitera.

La energía de la biomasa Debate social sobre el usos de biocombustibles

Posibles soluciones:Obtener biocombustibles de productos que no sirvan para alimentación humana,

como la celulosa de hierba, virutas de madera, restos de cultivos o algas. Las algas crecen 30 veces más rápido que muchos vegetales y tienen un alto

porcentaje de su peso en aceite, con lo que el rendimiento es mayor. El cultivo de algas puede resultar un buen sumidero de CO2.

Cultivos de algas.

Impactos derivados del uso de los recursos energéticos de la biosfera

Ventajas de la obtención de biogás:• Reducción del volumen de residuos• Elimina materia orgánica y reduce el riesgo de explosiones• Pérdida de capacidad contaminante• Obtención de energía útil

Ventajas de la incineración de residuos:

• Reducción del volumen y la capacidad contaminante de los residuos

• Obtención de energía útil

Inconvenientes de la incineración de residuos:

• Bajo rendimiento• Necesidad de tratamiento previo• Su combustión produce sustancias

contaminantes

Inconvenientes del cultivo vegetal para uso energético:• Su uso produce CO2

• Las técnicas de cultivo producen impactos negativos• Su empleo compite con otros usos y hace que su precio

aumente

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7.1.opciones energéticas y seguridad energética

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