CTMA – Temas – Tema 11 – Recursos energéticos TEMA 11
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CTMA – Temas – Tema 11 – Recursos energéticos TEMA 11 RECURSOS ENERGÉTICOS Tanto la vida del planeta como la de los seres vivos dependen de la energía. La energía hace posible todo tipo de actividades (transporte, industria, vivienda...). El origen de todos los tipos de recursos energéticos radica en el Sol y en los procesos radiactivos, así como en los procesos gravitatorios. Se llama SISTEMA ENERGÉTICO al conjunto de procesos realizados sobre la energía desde sus fuentes originales hasta sus usos finales. Las fases de un SISTEMA ENERGÉTICO son: - Captura o extracción de la ENERGÍA PRIMARIA. Proceso de transformación en ENERGÍA SECUNDARIA que produce una sustancia que se puede utilizar directamente como fuente energética. Transporte de los recursos energéticos secundarios hasta el lugar de su utilización. Consumo de la Energía Secundaria. Al producirse pérdidas en cada fase del sistema energético el rendimiento es menor del 100% (13-16%). Respecto a los costes del proceso energético hay que distinguir entre los costes que paga el consumidor y los costes ocultos (construcción, mantenimiento, desmantelamiento, eliminación de residuos y también el impacto ambiental). Los recursos energéticos se dividen en: RENOVABLES y NO RENOVABLES. RENOVABLES: Inagotables, Limpias, Disminuye la dependencia del exterior. NO RENOVABLES: Limitadas, Contaminantes, Suponen dependencia del exterior. TIPOS DE RECURSOS ENERGÉTICOS NO RENOVABLES COMBUSTIBLES FÓSILES Carbón - Formación: A partir de restos orgánicos originados en zonas pantanosas. Enterramiento. Fermentación anaerobia. Compactación por elevadas temperaturas y altas presiones. Yacimientos dispersos. Extracción: Minería subterránea o a cielo abierto. Cuatro tipos: Turba, Lignito, Hulla y Antracita. - Usos: En centrales térmicas. En siderurgia de fundición. Obtención de gas ciudad. En industria química (obtención de fibras sintéticas, parafinas...). - Inconvenientes: Genera CO2 (Efecto invernadero) y SOx minimizar con nuevas técnicas. (Lluvia ácida). Se puede Petróleo - Formación: Origen en cuencas marinas deficitarias de O2. Acumulación de materia orgánica en sedimentos (“sapropel”). Fermentación anaerobia (Protopetróleo). “Cocción” por elevadas temperaturas y altas presiones formándose el Petróleo que empapa la ROCA MADRE. Migración del petróleo que asciende por fisuras y grietas hasta que el ascenso es detenido por una TRAMPA geológica y el petróleo se almacena en la ROCA ALMACÉN. Extracción: Torres de perforación, el petróleo asciende al perforar o ayudado con agua a presión. 1 CTMA – Temas – Tema 11 – Recursos energéticos - - Usos: El petróleo no se usa directamente sino que es sometido a una destilación fraccionada en refinerías obteniéndose así productos útiles: GASEOSOS (GLPs: Metano, Etano, Butano), LÍQUIDOS (Queroseno, Gasolina, Gasóleos, Fuel-Oil), SÓLIDOS (Vaselinas, Parafinas, Alquitranes). Inconvenientes:Agotamiento reservas, Producción CO2 y SOx (Efecto invernadero y Lluvia ácida respectivamente). Derrames (“mareas negras”). Impacto por construcción de infraestructuras (Oleoductos, Refinerías...). Gas natural - Formación: Mismo origen que el petróleo, pero a mayores Temperatura y Presión. Usos: En cocinas, calefacciones y producción de electricidad. Ventajas: Fácil extracción, mayor poder calorífico, menor contaminación. Inconvenientes: Mismos que los del petróleo. ENERGÍA NUCLEAR De fisión - - Origen: Se bombardea con neutrones un núcleo de Uranio que se escinde produciendo isótopos más ligeros y nuevos neutrones. En la escisión hay una pequeña pérdida de masa que se transforma en energía (E=mc2). Usos: De forma controlada en isótopo U-235 se usa como combustible en Centrales Nucleares. Ventajas: Alto poder energético. No produce CO2 ni SOx. Inconvenientes: Contaminación térmica del agua utilizada en la refrigeración. Posibilidad de accidentes muy graves, residuos radiactivos muy peligrosos, vida útil corta, dependencia tecnológica externa, susceptible de uso militar (proliferación nuclear). De fusión - Origen: Unión de átomos ligeros para formar otro mayor. Pérdida de masa en la fusión (E=mc2). Usos: Los mismos que los de fisión. Ventajas: Prácticamente inagotable (Un átomo de Deuterio por 7000 de Hidrogeno). No tiene apenas residuos, ni hay posibilidad de “masa crítica”. Inconvenientes. Dependencia tecnológica, Altas Presiones y Altas Temperaturas, Algunos isótopos radiactivos en operaciones secundarias, impacto en la extracción del Deuterio, El Tritio generado en la fusión es radiactivo (aunque la vida media es muy corta: 12 años). TIPOS DE RECURSOS ENERGÉTICOS RENOVABLES BIOMASA - Origen: Los residuos orgánicos pueden ser susceptibles de uso energético bien directamente (leña) o bien mediante diversas transformaciones. Tratamiento: Homogeneización. Densificación: estos dos procesos son previos a la transformación . Procedimientos de transformación: PIRÓLISIS destilación fraccionada, se obtienen distintos productos (Gas, aceites, alquitrán...), DIGESTIÓN ANAEROBIA: se produce una fermentación anaerobia produciéndose Biogás, FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA: obtención de alcoholes con fines energéticos (Biodiesel). Como sustrato se puede utilizar cualquier residuo orgánico. La INCINERACIÓN produce sustancias peligrosas (Dioxinas) por combustión de residuos plásticos. 2 CTMA – Temas – Tema 11 – Recursos energéticos ENERGÍA EÓLICA - Origen: El viento se utiliza para mover aspas en aerogeneradores que poseen turbinas y son orientables. Ventajas: Energía limpia, inagotables, permite descentralización en instalaciones aisladas. Inconvenientes: No es constante. Contaminación acústica. Incide en las aves. ENERGÍA SOLAR Energía solar térmica: - Consiste en calentar agua con distintos fines (calefacción, agua caliente sanitaria..) (BAJA TEMPERATURA). También se puede utilizar mediante espejos para producir vapor de agua en centrales térmicas solares (ALTA TEMPERATURA). Energía solar fotovoltaica: - Se utilizan células de Silicio que producen electricidad al incidir sobre ellas la luz. El proceso de fabricación es contaminante aunque puede minimizarse. Arquitectura solar: - Construir teniendo en cuenta la luz solar con fines energéticos disminuyendo así el consumo. ENERGÍA HIDRÁULICA - Origen: Se utilizan saltos de agua para producir electricidad. Impactos: Los mismos que los de los embalses, además se depende de la climatología. ENERGÍA GEOTÉRMICA - Origen: Se utilizan focos de calor geotérmico. ENERGÍA MAREOMOTRIZ - Aprovecha las mareas. ENERGÍA CINÉTICA DE LAS OLAS - Aprovecha el vaivén de las olas. GESTIÓN DE LA ENERGÍA Debe mimimizarse el gasto energético sobre todo el derivado de los recursos no renovables. Para ello: - Disminución del consumo de recursos no renovables. Incremento de la utilización de recursos renovables. Minimización de los gastos en el transporte. Desarrollo de tecnologías más eficientes. Desarrollo de medidas para incentivar el ahorro: pago más alto según consumo. Medidas de apoyo al desarrollo de medidas de ahorro. Penalización de emisiones contaminantes. Campañas educativas y de divulgación de la necesidad de ahorro energético. Favorecer el desarrollo de la cogeneración. 3
