Transporte y distribución de la energía eléctrica. La energía eléctrica doméstica e industrial tiene la forma de corriente alterna. Para que ello sea posible el generador o alternador transforma la energía mecánica en energía eléctrica en las turbinas. Los grandes alternadores son siempre máquinas trifásicas es decir tienen tres líneas de corriente alterna (alrededor de 20 kv). Las centrales de energía suelen estar situadas lejos de los sitios de consumo. Por lo tanto hay que transportar la energía a grandes distancias. Este transporte, se realiza a través de cables cuya sección ha de ser mayor cuanto mayor sea la corriente. Si queremos utilizar cables finos tendremos que transportar por la red una corriente eléctrica de baja intensidad. Esto se consigue aumentando la tensión (transporte de electricidad a alta tensión) ya que para una misma potencia (P=V*I), la corriente es la principal responsable de la pérdida de energía en las líneas de la red eléctrica de transporte y distribución. Cerca de las centrales y normalmente dentro del mismo recinto encontramos la estación transformadora de alta tensión. La cual eleva la tensión del alternador a muy alta tensión (entre 420 y 220 kv). De esta estación sale una línea hacia la subestación de distribución. Las redes eléctricas de las diferentes compañías suministradoras están unidas mediante líneas de interconexión , a las que también se unen las de los países vecinos. Con el fin de utilizar los excendentes energéticos durante las horas de mínima demanda (horas valle) y compensar los excesos de demanda (horas punta). Cuando las líneas se acercan a los núcleos de población se reduce la tensión eléctrica a media tensión (entre 35 y 3 kv) en las subestaciones distribuidoras. Algunas industrias se conectan directamente a media tensión, pero en general y por motivos de seguridad los sectores de consumo utilizan la energía eléctrica de baja tensión que normalmente consta de una línea trifásica de cuatro hilos (tres fases y uno neutro, 380- 220 kv). Esta última conversión se realiza en la subestación transformadora final. El transformador es por tanto una pieza clave en el transporte de energía eléctrica. Pero por desgracia no puede funcionar con corriente continua. Este es el motivo por el cual utilizamos mayoritariamente la energía en forma de corriente alterna, a pesar de que algunas veces hay que volver a convertirla en corriente continua ( metro, tranvía,...).
TRANSPORTE Y DISTRIBUCIÓN DEL PETRÓLEO. El petróleo es un producto negro y viscoso, de densidad 0,8- 0,9 kg/cm 3 , el petróleo se obtiene por sedimentación de organismos vegetales y animales a altas presiones y temperaturas durante periodos de tiempo muy largos. Las bolsas de petróleo se forman en lugares anómalos del subsuelo, como las fallas. OBTENCIÓN DEL PETRÓLEO. El petróleo se encuentra en el subsuelo en bolsas de gas y petróleo. Métodos de extracción: 1. Extracción primaria; se perfora hasta una profundidad máxima de 15 km. Al llegar a la bolsa el gas empuja al petróleo a través del agujero de perforación, como por ejemplo pasa con el cava. Con este método solo obtendremos el 15 % del petróleo que hay en la bolsa. Para mejorar ese método aumentaremos la profundidad de nuestro taladro hasta llegar a la propia bolsa de petróleo. 2. Extracción secundaria; consiste en bombear agua a la bolsa para que el petróleo que es menos denso que el agua para que el petróleo suba a través del taladro. 3. Extracción terciaria; consiste en reducir el peso y la viscosidad del petróleo utilizando disolventes y detergentes. Este es un método caro. Por el conjunto de los tres métodos nunca obtendremos más del 50 % de petróleo que hay en la bolsa. REFINADO DEL PETRÓLEO. Los campos petrolíferos se concentran en zonas alejadas de los lugares de consumo. La conducción del petróleo se realiza mediante oleoductos hasta las refinerías. El oleoducto se hace llegar hasta el puerto más próximo donde se embarcan en petroleros. El barco llega hasta la refinería, donde se produce una destilación fraccionada. El petróleo se calienta a 360º C y se introduce en una columna de fraccionamiento donde se descompone en sus distintasfracciones en función del punto de ebullición. Los productos más pesados con un punto de ebullición más alto de extraen del fondo de la columna. Los productos más importantes derivados del petróleo son: 1. Gas de refinería (butano y propano): Se obtiene a temperaturas de 30º. 2. Éter de petróleo: Son los disolvente industriales y se obtiene entre 30º y 90º C. 3. Gasolina: Combustible que se utiliza para el motor de combustión de los vehículos. Se obtiene entre 30º y 200º C. 4. Queroseno: Combustible que se utiliza para motores del tipo de los aviones. Se obtiene entre 175º y 275º C. 5. Gasóleo: Combustible que se utiliza para motores de vehículos industriales. Se obtiene entre 175º y 400º C. 6. Aceites lubricantes y ceras: Los aceites lubricantes se utilizan para protegeer herramientas y maquinaria del desgaste por rozamietno o por corrosión. Con las ceras se fabrican velas. Se obtienen a los 350º C.
7. Fuel: Se utiliza para las calefacciones centrales, barcos, calderas de vapor,... Se obtiene a los 500º C. 8. Asfalto o alquitrán: Sólido de color negro que se usa como pavimento en las carreteras o como aislante en los techos. También es muy usual que llegua a nuestros pulmones cuando tengo a uno fumando al lado. Se obtiene a los 550º C. El intercambiador de calor eleva el petróleo a 350ºC.
Composición del gas natural: Está compuesto por metano (CH4) 85- 90% y otros hidrocarburos como el etano y el propano 5%, nitrógeno y dióxido de carbono (CO2). El origen del gas natural son las bolsas o yacimientos de petróleo, encontrándose por encima de la capa líquida. El gas natural se utiliza como fuente de energía porque ofrece las siguientes ventajas:
1. Su elevado poder calorífico es superior a otros combustibles (35000-50000 kj/m2).
2. Su combustión es limpia porque no produce cenizas. 3. Genera poca cantidad de gases contaminantes por su bajo contenido en azufre y produce la mitad de dióxido de carbono que otros combustibles. El gas natural se encuentra asociado al petróleo, en los primeros tiempos de explotación del petróleo se quemaba el gas que emanaba del pozo porque no se le conocía ninguna aplicación práctica. Más adelante se descubrió que incluso sin tratamiento era muy adecuado para las calefacciones. El gas natural fue transportado casi exclusivamente por gaseoductos pero la construcción de barcos especiales que permiten transportarlo a baja temperatura en forma de gas licuado ha hecho que este combustible se popularice debido a su bajo coste. Para uso doméstico se utiliza en calefacciones y cocinas. Su gran poder calorífico lo hace muy acto como combustible en las centrales térmicas de producción de energía.