Introducci贸n I
¿Qué es la Energía?
La capacidad para realizar Trabajo
Primer principio de la Termodinámica La cantidad total de energía en cualquier sistema aislado (sin interacción con ningún otro sistema) permanece invariable con el tiempo.
La Energía ni se crea ni se destruye, sólo se transforma.
Segundo principio de la Termodinámica La cantidad de entropía del universo tiende a incrementarse en el tiempo.
La transformación energética tiene una dirección: E e.
¿El agua caliente calienta a la fría, o el agua fría enfría a la caliente? El agua caliente cede energía a la fría, es decir, el agua caliente calienta a la fría (y no al revés).
Energía: Necesidad de un nuevo modelo ÍNDICE 1.
Introducción
2.
Consumo energético
3.
Energía Eléctrica 1. Generadores 2. Central Eléctrica
4.
Energías Convencionales 1. Inconvenientes 2. Petróleo 3. Gas 4. Carbón 5. Nuclear 6. Conclusión
4.
5.
Energías Alternativas 1. Hidroeléctrica 2. Solar Fotovoltaica 3. Solar Térmica 4. Solar Termoeléctrica 5. Eólica 6. Geotérmica 7. Mareomotriz 8. Undimotriz 9. Biomasa 10. Biocombustibles 11. Fusión Nuclear 12. Hidrógeno 13. Conclusión Evaluación
Consumo energ茅tico La producci贸n energ茅tica la destinamos principalmente a:
Transporte Electricidad Climatizaci贸n Industria
Fuente: Ministerio de Industria, Turismo y Comercio / IDAE
Energía Eléctrica
Generadores
Central Eléctrica
Fuente: Ministerio de Industria, Turismo y Comercio / IDAE
Generadores
La energía eléctrica se produce en los aparatos llamados generadores o alternadores. Un generador consta, en su forma más simple de: Una espira que gira impulsada por algún medio externo.
Un campo magnético uniforme, creado por un imán, en el seno del cual gira la espira anterior.
A medida que la espira gira, el flujo magnético a través de ella cambia con el tiempo, induciéndose una fuerza electromotriz, y si existe un circuito externo, circulará una corriente eléctrica.
Para que un generador funcione, hace falta una fuente externa de energía (hidráulica, térmica, nuclear, etc.) que haga que la bobina gire.
Central Eléctrica
Una central eléctrica es una instalación capaz de transformar una fuente de energía primaria en energía mecánica que gire un alternador.
En general, la energía mecánica procede de la transformación de la energía potencial del agua almacenada en un embalse; de la energía térmica suministrada al agua mediante la combustión del carbón, gas natural, o fuel; a través de la energía de fisión del uranio; el aprovechamiento del viento por un aerogenerador, etc.
Energ铆as Convencionales
Petr贸leo
Carb贸n
Gas
Nuclear
Inconvenientes • Precisa múltiples transformaciones para su aplicación energética
• Polución por gran cantidad de emisión de CO2 a la atmósfera • Efecto invernadero
Calentamiento global del planeta
• Lluvia ácida • Vertidos • Están en manos de unos pocos • Gran impacto ambiental para obtención de las energías primarias • No son renovables. Son finitas • Radiactividad
Petr贸leo
Se formó bajo la superficie de la tierra, en un complejo proceso físicoquímico, de descomposición orgánica
Es una mezcla heterogĂŠnea de compuestos orgĂĄnicos, principalmente hidrocarburos insolubles en agua
Es la principal fuente de energía a nivel mundial Gasolina, Gasóleo, Queroseno, Nafta, Asfalto, Betún, Alquitrán, Brea, aceites, grasas, pinturas,
poliestireno, baquelita, nylon, cloruro de polivinilo, polietileno, Caucho sintético, plásticos, insecticidas, medicinas, detergentes…
La dependencia es total
Un importante problema relacionado con el petróleo es que se consume mayoritariamente en regiones donde no se produce. Así entre Estados Unidos y Europa occidental se consume casi la mitad del petróleo mundial. Los países del Golfo Pérsico que sólo consumen el 4,5% mundial producen, en cambio, el 26%. Esta diferencia se agravará en el futuro porque la mayor parte de las nuevas reservas se están descubriendo en los países menos consumidores. Así se calcula que Estados Unidos tiene reservas para unos 10 años y Europa para unos 13, mientras que los países del Golfo acumulan el 57% de las reservas conocidas.
Al ritmo de crecimiento actual (7%), el petróleo extraíble se habrá agotado: antes de 2040 (Esto es según las fuentes más optimistas)
Gas
Se trata de una mezcla de gases ligeros, principalmente metano, que provienen de yacimientos de petr贸leo o contenido en 茅l.
Rendimiento energ茅tico mayor
Suministro permanente
Reserva mundial inmensa (superior a la del petr贸leo)
Barato
Menor contaminaci贸n directa, debido a que no contiene azufre y la producci贸n de CO2 es m铆nima Menor contaminaci贸n indirecta, pues no necesita transporte por carretera
Por todo esto, se podría utilizar como una energía de tránsito capaz de sustituir con éxito al carbón y al petróleo
Carb贸n
Carbón Es una roca sedimentaria de origen orgánico (helechos, árboles), y fue la primera energía combustible utilizada por la humanidad. Es una materia sólida, ligera, negra y muy combustible
Nuclear
Las reacciones nucleares son procesos de combinación y transformación de partículas sub-atómicas y núcleos, que liberan una gran cantidad de energía
Se obtiene mediante Fisión y Fusión
Es la división del núcleo de un átomo. El núcleo se convierte en diversos fragmentos con un masa casi igual a la mitad de la masa original mas dos o tres neutrones.
Es una reacción en la que dos núcleos de átomos ligeros, en general el hidrógeno y sus isótopos, se unen para formar otro núcleo más pesado, liberando gran cantidad de energía.
Es una energía limpia ya que no produce gases nocivos y genera residuos nucleares de muy baja actividad. Un reactor de fusión nuclear es intrínsecamente seguro ya que la propia reacción se detiene al cortar el suministro de combustible. No depende de ningún sistema externo de seguridad susceptible de errores. Es una fuente inagotable de energía ya que el Deuterio existe en abundancia en la naturaleza y el Tritio es generado dentro del propio reactor a partir del Deuterio. Debido a las altas temperaturas del plasma los confinamientos se encuentran aún en desarrollo experimental.
驴C贸mo funciona una central nuclear de fisi贸n?
El calor generado en el reactor nuclear produce vapor, que con su alta presi贸n acciona las turbinas, asociadas a un generador el茅ctrico.
• La energía nuclear es, sin duda, la que produce mayor cantidad de energía eléctrica comparada con otras fuentes Ventajas: de producción de energía eléctrica ya sea mediante combustibles fósiles o las energías renovables.
• Pero por otro lado genera una gran cantidad de residuos nucleares muy peligrosos y difíciles de gestionar...
¿Qué es el período de semidesintegración? Es el tiempo necesario para que una sustancia radiactiva se desintegre la mitad. El isótopo de Plutonio 239 tiene un período de semidesintegración de…
Es decir, si nos encontramos con un kg de isótopo radiactivo de Plutonio 239; cuando hayan pasado 24.360 años, tendremos medio kilo de isótopo radiactivo.
24.360 años
Las construcciones más antiguas ejecutadas por el hombre son las pirámides
Tienen 5.000 años aprox.
No se sabe cómo se comporta una obra durante más tiempo
¿Cómo soportarán el paso del tiempo los cementerios nucleares?
Por mucho que se aumenten las medidas de seguridad, siempre existirรก un riesgo conocido o desconocido...
Son potenciales objetivos militares o terroristas
Accidente nuclear de Fukushima
Efectos de la radiactividad en chernobyl
Sus consecuencias son irreparables para la humanidad
Conclusión • Petróleo, gas natural, carbón… son fuentes energéticas finitas a corto plazo. • Las energías convencionales son altamente contaminantes para el medio ambiente y muy peligrosas para la salud.
• El modelo energético actual es un generador de guerras, desigualdades e injusticias.
Hay que encontrar un nuevo modelo energĂŠtico