TEMA 12:ENERGAS NO RENOVABLES

TEMA 12: ENERGAS NO RENOVABLES1. INTRODUCCINPara obtener energa, el ser humano est explotando desde sus orgenes, de forma sistemtica y progresivamente ms tecnificada, las denominadas fuentes de energa, renovables o no renovables.

En este tema estudiaremos las energas obtenidas a partir de fuentes como el carbn, el petrleo y el gas natural, es decir combustibles no renovables.

TEMA 12: ENERGAS NO RENOVABLES2. CONCEPTO Y CLASIFICACIN DE LOS RECURSOS ENERGTICOS NO RENOVABLESLas energas no renovables son aquellas que estn almacenadas en tiempos geolgicos de entre 10 y 100 millones de aos (combustibles fsiles) o en tiempos anteriores al geolgico (combustibles nucleares); son recursos finitos y se distribuyen geogrficamente de forma irregular.Recursos energticos no renovablesCombustibles fsilesOtros hidrocarburosCombustibles nuclearesEnerga geotrmica Carbn Petrleo Gas natural Arenas asflticas Pizarras bituminosas Uranio Torio

TEMA 12: ENERGAS NO RENOVABLES3. EL CARBN Y SUS DERIVADOS (I) Combustible slido de origen vegetal y color negro Procede de la descomposicin de grandes masas vegetales, bajo aguas poco profundas (pantanos, lagunas, deltas), mediante un proceso de sedimentacin iniciado hace millones de aos. Contiene Carbono y materias voltiles.TurbaVariedades de carbn150060007000 - 85008500

TEMA 12: ENERGAS NO RENOVABLES3. EL CARBN Y SUS DERIVADOS (II) Ventajas del consumo de carbn- Se obtiene una gran cantidad de energa de forma sencilla y cmoda.- El carbn se suele consumir cerca de donde se explota. Se ahorran costes de transporte.Desventajas del consumo de carbn- Su extraccin es peligrosa.- Al ser no renovable se agotar en el futuro.- Su combustin genera problemas ambintales, especialmente si contiene un ndice elevado de azufre. Contribuye al efecto invernadero y la lluvia cida.

Aplicaciones: El carbn es la mayor fuente de combustible usada para la generacin de energa elctrica. El carbn es tambin indispensable para la produccin de hierro y acero; casi el 70 % de la produccin de acero proviene de hierro hecho en altos hornos con ayuda del carbn de coque.

TEMA 12: ENERGAS NO RENOVABLES Reservas de carbnEl carbn se encuentra en casi todas las regiones del mundo, pero en la actualidad los nicos depsitos de importancia comercial estn en Europa, Asia, Australia y Amrica del Norte.Reservas en EspaaEs el primer productor de carbn de toda la cuenca del Mediterrneo. El primer filn de hulla en Espaa se descubri (1713) en la cuenca central asturiana, que ms tarde se transform en el ms importante yacimiento nacional. Otro gran centro hullero se forma en los terrenos hercinianos de Sierra Morena (cuenca de Puertollano y cuenca del Blmez). Reservas Mundiales de carbn.Las reservas mundiales de carbn son enormes. La cantidad de carbn recuperado desde un punto de vista tcnico y econmico, proporcionara cinco veces ms energa que las reservas del petrleo crudo.Segn el Consejo Mundial de la Energa, las reservas recuperables de antracita y carbn bituminoso ascendan a finales de 1980 a ms de 1.2 billones de toneladas. De ese carbn recuperable, China tena aproximadamente un 43%, EE.UU. un 17%, la Unin sovitica un 12%, Sudfrica un 5% y Australia un 4%.

TEMA 12: ENERGAS NO RENOVABLES3.1. EXTRACCIN DEL CARBNLa explotacin de los yacimientos de carbn puede ser: Explotacin de cielo abierto: Minas de superficie (lignito)Est en capas que son extradas a medida que se retira la capa de tierra que est encima.Grandes movimientos de tierraTransporte en camiones de gran tonelajeImportante impacto sobre el entorno natural del lugarExplotacin subterrnea o en profundidadInstalaciones complejas y complejas (dos pozos como mnimo)Red de trasporte interiorProblemas asociados a la extraccin: eliminacin del gris o metano (muy explosivo), gases txicos, aguas subterrneas (inundaciones).Enfermedades profesionales asociadas: silicosis (respiracin slice).

TEMA 12: ENERGAS NO RENOVABLES3.2. TRANSPORTE DEL CARBNPor ser un material sucio, pesado y difcil de manipular, su comercializacin requiere el transporte de grandes tonelajes: Por barco: Requiere instalaciones portuarias y barcos carboneros (150000-225000 tm de carga).Por ferrocarril:Por carretera

Combustible relativamente barato, los costes de transporte son primordiales para determinar la rentabilidad.

TEMA 12: ENERGAS NO RENOVABLES4. PETRLEOEl petrleo es un lquido oleoso bituminoso de origen natural, est formado por hidrocarburos (H + C), y en menor cantidad por compuestos de azufre y oxgeno. El petrleo se puede clasificar en tres categoras:Parafnico, formado por molculas CnH2n+2Asfltico, CnH2n De base mixta, hidrocarburos de ambos tipos.

4.1. FORMACIN DEL PETRLEOSe forma bajo la superficie terrestre por la descomposicin de organismos vivos acuticos, vegetales y restos de animales. Aparece formando depsitos o yacimientos al quedar atrapado en una capa o bolsa impermeable o bien una capa de roca muy densa.

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TEMA 12: ENERGAS NO RENOVABLES4.2. EXTRACCIN DEL PETRLEOEl petrleo se encuentra en grandes bolsas subterrneas, pueden ser bombeadas con facilidad. Para localizarlas se usan tcnicas de tipo ssmico.

TIPOS DE EXTRACCINPara su extraccin se realiza una perforacin mayoritariamente con el mtodo rotatorio.

Produccin primaria, es el crudo obtenido cuando la propia presin natural del yacimiento fuerza la salida del petrleo.Produccin secundaria, cuando se bombea agua o gas en el interior del pozo para aumentar la presin y por tanto la cantidad de petrleo obtenida.Produccin terciaria, cuando se disminuye la viscosidad del crudo (inyectando vapor de agua o productos qumicos) para que fluya con mayor facilidad.

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TEMA 12: ENERGAS NO RENOVABLES4.3. REFINADO DEL PETRLEOEl petrleo no se utiliza directamente, debe someterse a un proceso de refino o destilacin fraccionada. Se introduce el crudo sometido a T 400 C, se transforma en vapor y va condensndose en una torre, obtenindose los productos: gases, naftas, queroseno, gasleo, fuel, residuos ligeros (vaselina), residuos pesados (parafinas, alquitrn) y otros derivados (plsticos, disolventes, etc.).

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TEMA 12: ENERGAS NO RENOVABLES4.3. TRANSPORTE DEL PETRLEOEl petrleo se traslada desde los yacimientos a las factoras o refineras y de all a las zonas de consumo. Ello implica miles de km en ocasiones.

Este transporte se realiza por va martima, terrestre o una combinacin de ambas.

Va martima, mediante los petroleros o superpetroleros de hasta 200000 tm de crudo. No est exento de riesgos como la prdida de la carga que produce mareas negras.Va terrestre, mediante los oleoductos que conectan los amarraderos de los puertos de destino con las refineras (oleoductos de crudo) o stas con los lugares de consumo (oleoductos de productos refinados).

TEMA 12: ENERGAS NO RENOVABLES4.4. PRODUCTORES Y CONSUMIDORES DE PETRLEO

TEMA 12: ENERGAS NO RENOVABLES5. COMBUSTIBLES GASEOSOSEl GAS es un combustible de origen fsil que se encuentra en el subsuelo y procede de la descomposicin de materia orgnica atrapada entre estratos rocosos. Los principales son: Gas de hulla, obtenido por destilacin del carbn, propiedades similares al gas natural.Gas natural, extrado de yacimientos subterrneos, es una mezcla de hidrocarburos principalmente metano (CH4) .Propano y butano, obtenidos por destilacin del petrleo, llamados gases embotellados, se almacenan en bombonas o tanques metlicos.

TEMA 12: ENERGAS NO RENOVABLESGAS NATURAL

Incoloro, inodoro e inflamable.

Ms ligero que el aire

Poder calorfico 10600 kcal /m3.

Transporte:

Mediante tuberas de acero (gasoductos)

Por mar en buques metaneros, para ello se lica a -160 C para reducir 600 veces su volumen.

TEMA 12: ENERGAS NO RENOVABLES6. CENTRALES TERMOELCTRICASSon instalaciones industriales destinadas a la produccin de energa elctrica, basadas en la transformacin de la energa calorfica de los combustibles en energa mecnica (cintica) y sta en energa elctrica.

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TEMA 12: ENERGAS NO RENOVABLESINCONVENIENTES DE LAS CENTRALES TERMOELCTRICAS Contaminacin atmosfrica: por cada tonelada de carbn o petrleo se arrojan varias toneladas de CO2 a la atmsfera. Anhdrido carbnico (CO2), provoca el efecto invernadero. Monxido de carbono (CO), generado por mala combustin o falta de aire, es altamente contaminante y txico.

Niebla smog o lluvia cida, provocada por el xido de azufre, procede de la exposicin a la luz solar de los gases emitidos por las chimeneas, pueden provocar afecciones cutneas y respiratorias.

Contaminacin trmica, cuando las centrales son refrigeradas en ciclo abierto, se vierte agua caliente al medio ambiente prximo (ros o mares) produciendo cambios en el ecosistema debido a esta variacin de temperatura.

TEMA 12: ENERGAS NO RENOVABLES7. CENTRALES NUCLEARESSon instalaciones que transforman la energa liberada durante la fisin (ruptura) o fusin (unin) de ncleos atmicos. En ambos procesos parte de la materia es convertida en energa segn la ecuacin:

Se trata de centrales trmicas que utilizan la energa obtenida en un proceso de fisin.

CENTRALES NUCLEARES

Principio: Ruptura del ncleo de Uranio emisin de dos istopos + liberacin de 3 neutrones + ENERGIA TERMICA REACCIN EN CADENA

TIPOS DE CENTRALES:

PWR: reactor de agua a presindos circuitos

BWR: reactor de agua en ebullicin un solo circuito

PARTES DE LAS CENTRALES

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TEMA 12: ENERGAS NO RENOVABLESINCONVENIENTES DE LAS CENTRALES NUCLEARES Riesgos nucleares accidentales Riesgos en funcionamiento normal: Contaminacin trmica Contaminacin radiactiva

RESIDUOS RADIACTIVOS: Cementerios radiactivos.

Origen de la electricidad consumida 2007Fuente: Red Elctrica Espaola