TEMA 3PRODUCCIÓ I DISTRIBUCIÓ DE
L’ENERGIA
2on ESO
Formes i usos de l’energia
• Activitats diàries que requereixen energia.
D’on obtenim l’energia?
• L’energia l’obtenim de:
-Aliments
-Llenya (fusta)
-Vent
-Rius, mars.
Electricitat
Aportació energètica més important
• Els darrers dos segles (1800-2011) la font més important d’energia són els:
COMBUSTIBLES FÒSSILS LIMITATS
Carbó
Gasoil
Gasolina
Gas Natural
• http://www20.gencat.cat/portal/site/icaen/menuitem.3dced8940534077fc644968bb0c0e1a0/?vgnextoid=a74d3a71debdf110VgnVCM1000008d0c1e0aRCRD&vgnextchannel=a74d3a71debdf110VgnVCM1000008d0c1e0aRCRD&vgnextfmt=default
Videos: Combustibles fòssils
Combustibles fósiles y calentamiento global
http://www.youtube.com/watch?v=gKhkmphYKP0
Combustibles fòssils
http://www.edu3.cat/Edu3tv/Fitxa?p_id=31392&p_ex=combustibles%20f%F2ssils
Combustibes fósiles
http://www.youtube.com/watch?v=dvl60NeKmLQ
L’ENERGIA ELÈCTRICA
• Les màquines i aparells funcionen habitualment amb energia elèctrica.
• La transformen en: llum, so, calor,fred i moviment
L’electricitat es TRANSPORTA i TRANSFORMA amb molta facilitat.
“El seu consum és cada cop més elevat malgrat és un recurs d’energia limitat.”
http://www.youtube.com/watch?v=rUwyO8pOYgM&feature=player_embedded
SISTEMES ENERGÈTICS
1. CONVENCIONALS:NO Renovables: Combustibles fòssils.
Nuclear de fissió.Renovables: Energia hidroelèctrica.
2. ALTERNATIUS: Energia eòlicaEnergia SolarBiomassaEnergia GeotèrmicaEnergia de les Ones
Sistemes energètics
SISTEMES CONVENCIONALSNO RENOVABLES
• COMBUSTIBLES FÒSSILS:
- Carbó, Gasoil, Gasolina, Gas Natural.
• NUCLEAR:
- Centrals nuclears.
SISTEMES CONVENCIONALS RENOVABLESENERGIA HIDRÀULICA
• Rodes hidràuliques (rius/moli)• Centrals hidroelèctriques
(turbines d’àleps i generadors de corrent elèctric). Construcció de preses.
Localització:Llacs, embassaments i preses.
CENTRAL HIDROELÈCTRICA
Turbina hidràulica
• Es canalitza l’aigua per canonades fins a unes turbines unides a un alternadors que en girar produeixen electricitat.
CENTRALS HIDROELÈCTRIQUES
AVANTATGES•Renovable•No genera residus•No emet gasos contaminants•Font d’energia autòctona•Primera matèria gratuïta
INCONVENIENTS•Altera el curs natural dels rius•Depenent del clima (pluviositat)•Disponibilitat limitada a la capacitat de les conques aqüíferes i les condicions orogràfiques.
Presa de “Les tres gorges”
La presa és una barrera de formigó de 2,5 quilòmetres de llarg i 185 metres d'altura que ha transformat radicalment la situació: del no res ha nascut un embassament de 600 quilòmetres de longitud i 150 metres de profunditat. Genera uns 18.200 MW de potència, l'11% de les necessitats energètiques del país.
Presa de “les tres gorges”
• Presa en el riu El Yantgsé (Xina)
Sistemes energètics
SISTEMES CONVENCIONALS NO RENOVABLES
Combustibles fòssils • S’aprofita la CALOR procedent de diferents
fonts d’energia com ara la:- Radiació solar- Combustió de diferents combustibles
(carbó, fuel o gas natural)- Reaccions nuclearsPer obtenir ELECTRICITAT
CENTRALS TÈRMIQUES DE COMBUSTIÓ
CENTRALS TÈRMIQUES DE COMBUSTIÓ
• A la caldera es cremen els combustibles i l’energia calorífica que es desprèn es recollida per un conjunt de canonades per les quals circula aigua que es convertirà en VAPOR.
• El vapor fa moure a pressió una TURBINA que provoca el moviment de l’ALTERNADOR i proporciona energia ELÈCTRICA.
SISTEMA DE COGENERACIÓ
Sistemes energètics
CENTRALS NUCLEARS
• En provocar la ruptura (FISSIÓ) dels nuclis d’ÀTOMS radioactius com l’urani, s’allibera molta CALOR que escalfa l’aigua que serveix per obtenir posteriorment VAPOR.
• La fissió es dóna al reactor nuclear i cal vigilar-ne la temperatura.
• La resta d’elements són iguals que a les centrals tèrmiques de combustió.
CENTRALS NUCLEARS
Comparativa de les centrals Tèrmiques i nuclears
Distribució de l’energia elèctrica
• L’energia elèctrica que es produeix a les centrals es transporta a les zones habitades per mitjà de cables conductors d’alta tensió.
• A l’interior de les poblacions, l’electricitat es distribueix per mitjà de conductes soterrats.
Distribució de l’energia elèctrica
• Les operacions de baixada i pujada de tensió es duen a terme a les estacions transformadores.
Sistemes energètics
SISTEMES ALTERNATIUSENERGIA SOLAR
• L’aprofitament de l’energia solar per produir electricitat es duu a terme per mitjà de dos processos: tèrmic i fotovoltaic.
• Centrals solars tèrmiques• Centrals solars fotovoltaiques
CENTRALS SOLARS TÈRMIQUES
• La radiació solar es concentra mitjançant miralls mòbils o heliòstats.
Sistemes de concentració:
1.Torre central
2.Col·lectors-cilindre parabòlics
3.Discs parabòlics
CENTRALS SOLARS TÈRMIQUESTorre central
COL·LECTORS SOLARS
Col·lectors solars: Xarxa de canonades pel que hi circula aigua que s’escalfarà gràcies a la incidència dels raigs solars que l’escalfen.
L’aigua calenta s’aprofita per usos domèstics i per alimentar els sistemes de calefacció
CENTRALS SOLARS FOTOVOLTÀIQUES
• Conjunt de cèl·lules solars o fotovoltàiques que unides en sèrie, formen un mòdul o placa solar fotovoltaica.
Les instal·lacions poden ser de tres tipus:
1.Instal·lacions aïllades: Petites, aïllades amb un sistema de bateries.
2.Instal·lacions solars connectades a la xarxa elèctrica: En teulades o façanes.
3.Centrals solars fotovoltaiques: Camps solars amb gran producció d’electricitat
CENTRALS SOLARS FOTOVOLTÀIQUES
• Plaques fotovoltaiques: cèl·lules solars de Silici que amb la radiació solar fa que circuli corrent continu.– Bateries– Ondulador (transforma el
continu a corrent altern de 220V.
Localització: terrats, teulades, camps agrícoles.
CENTRALS SOLARS FOTOVOLTÀIQUES
CENTRALS SOLARS FOTOVOLTÀIQUES
CENTRAL EÒLICA
• Aprofita l’energia del vent per moure generadors
Depen de factors com:- Radiació solar que calenta
l’aire- Rotació de la terra- Condicions atmosfèriquesAerogeneradors: torres de
100m d’alçària amb naveta que conté grup generador i hèlix de tres pales
PARC EÒLIC
Energia eòlica
L’ENERGIA DE LABIOMASSA
• S’utilitza matèria orgànica d’origen animal o vegetal que es pot convertir en una font d’energia alternativa als combustibles fòssils. Pot tenir diferents
- Residus agrícoles: Palla sobrant dels camps de cereals, residus de la poda d’arbres fruiters, de l’olivera i vinya.
- Residus forestals: Resultant de la tala o selecció de boscos, indñustries de la fusta (serradures, escorces, encenalls,etc)
- Residus sòlids urbans RSU: Deixalles generades a les ciutats.
- Cultius energètics: Canya de sucre, gira-sol,remolatxa= productes substitutius dels derivats del petroli
Aplicacions Biomassa
• Producció de calor: combustió en calderes, per proporcionar calefacció i aigua calenta.
• Producció d’electricitat: Combustible en centrals tèrmiques de biomassa.
• Producció de biocarburants: Fabricació de combustibles líquids. Ex: Etanol que s’afegeix a la gasolina o biodièsel a motors de gasoil.
RENOVABLESMAREMOTRIU
• Utilitza l’energia gravitatòria de les marees (10m). El seu origen el tenen en l’atracció de la Lluna i el Sol.
- Centrals mareomotrius (comportes que s’obren quan hi ha baixamar, el salt d’aigua s’aprofita per produir energia elèctrica)
RENOVABLESGEOTÈRMIQUES
• S’utilitza la calor emmagatzemada a la Terra.
- Vapor d’aigua o aigua líquida que flueix a l’exterior de forma natural (guèisers i manantials d’aigua calenta)
- Augment de temperatura que es registra en aprofundir en l’escorça terrestre.
Usos: Per obtenir aigua calenta i electricitat