Energía POTENCIAL VENTAJAS Y desventajas

1. Recursos Energéticos renovables y no renovables

Una FUENTE DE ENERGÍA RENOVABLE es aquella que es inagotable a escala humana, pues su tasa de Utilización es proporcional a su tasa de regeneración. Son autóctonas, porque se producen en el Mismo sitio donde se consumen y muy limpias, ya que no generan problemas Ambientales graves.

Su uso favorece un desarrollo sostenible

Ejemplos de ellas son la eólica, Mareomotriz, cinética, solar, hidráulica,  geotérmica, biomasa e hidrógeno.

Una FUENTE DE Energía NO RENOVABLE es aquella que es agotable y limitada a escala humana, debido a que Su tasa de utilización es muy superior proporcionalmente a la tasa de Regeneración. Además está muy localizada, puesto que dependen del exterior, Y es muy sucia, Ya que produce graves impactos importantes en los seres humanos y en el medio Ambiente. Un ejemplo serían los combustibles Fósiles y la energía nuclear.

2. Fuentes de energías convencionales:

Combustibles Fósiles, energía nuclear, hidroeléctrica

Se denomina SISTEMA ENERGÉTICO  al conjunto De procesos necesarios para que una forma de energía se pueda utilizar.
Hay 4 fases:

1.Extracción de la energía primaria (pozo de Petróleo)

2.Transformación en energía secundaria útil y Aprovechable (refinería)

3.Distribución hasta el punto de consumo (transporte De gasolina, diésel etc.)

4.Consumo de la energía secundaria (transformándola En calor, trabajo, etc.)

Un RECURSO es una estimación teórica de la cantidad total de un determinado Combustible fósil  mineral que hay en la Corteza terrestre.

Una RESERVA es una cantidad de un combustible fósil o de un mineral muy Localizada sobre la superficie terrestre que no ha sido explotado todavía y cuya Explotación resulta fácilmente posible y económicamente rentable.

2.1 Combustibles fósiles

2.1.1   Carbón

-La carbonización se produce por la alteración de restos vegetales en un Proceso en el que intervienen bacterias Anaerobias y durante el cual se Pierde hidrógeno y oxígeno, con el consiguiente enriquecimiento en carbono.

-La formación del carbón requiere una zona rica en vegetación pero también un rápido enterramiento que impida la Destrucción de la materia orgánica por los organismos descomponedores.

-Las plantas Al descomponerse forman una capa (turba)
.

-
La mayor parte se utiliza en las áreas donde se Produce (solo la décima parte se comercializa fuera)

Tipos de extracciones:

1.A CIELO ABIERTO

Forma más Fácil y rentable

Pero produce un grandes Impactos paisajísticos y solo se puede realizar si los depósitos de carbón son poco profundos.

2.MINAS Subterráneas

Tiene un mayor Coste económico y social, por los riesgos Para los mineros (explosiones de gas Grisú, silicosis etc.)

Usos:

1.Industria siderúrgica (altos hornos)

2.Centrales térmicas

3.Materia prima en la industria de plásticos y Fibras sintéticas

4.Obtención de gas por destilación (desuso)

Ventajas:

·Es el combustible fósil más abundante (reservas para más de doscientos años).

Gran poder calorífico

Tecnología muy experimentada

Inconvenientes:

·
ELEVADA CONTAMINACIÓN en todas las etapas de su ciclo de vida:

·EN SU EXTRACCIÓN, emisión de P.S.S a la atmósfera, lixiviados, Infiltraciones a los acuíferos y aguas superficiales etc.

·EN SU COMBUSTIÓN, emisión de dióxido de carbono, óxidos de nitrógeno, Dióxido de azufre; cenizas...

·
Contaminación Térmica del agua Usada en la central térmica.

2.1.2 Petróleo

-El PETRÓLEO Y el GAS NATURAL Se originan por la descomposición de los Organismos atrapados en los sedimentos de los fondos marinos (sobre todo plancton enterrado rápidamente

Entre 40 y 60ºC y 1-2 km de profundidad

 El petróleo En zonas más superficiales y el gas natural en zonas más profundas y calientes.

-En la Descomposición se producen hidrocarburos, formando los más simples (alcanos, gaseosos)
el gas natural y los más complejos el petróleo (líquidos, gran número de átomos de carbono Por molécula).  

-Los Hidrocarburos se depositan en un sedimento Poco poroso como la arcilla (roca Madre del petróleo) para que puedan actuar Las bacterias anaerobias.

-El petróleo en tal estado no es rentable Porque se encuentra diseminado en forma De pequeñas gotitas, por lo que migra A otra roca porosa (ROCA ALMACÉN, arenisca, Caliza oolítica o cualquiera próxima a la madre
) en zonas con menor presión, donde su concentración sea mayor (favorece La aparición de hidrocarburos ligeros).Perola concentración de petróleo no es suficiente, es necesaria una TRAMPA PETROLÍFERA.

-Las trampas Son morfologías más o menos caprichosas En las que se combinan pliegues o fallas con la alternancia de capas permeables Y impermeables. El petróleo fluye hacia arriba dentro de las capas Permeables pero sin salir al exterior porque los materiales impermeables se lo Impiden.

-
La presencia de agua en la trampa favorece la Concentración del petróleo ya que Estas dos sustancias no son miscibles. El agua más densa queda debajo, El petróleo flota encima y el gas natural ocupa la parte más elevada.

En estas circunstancias la concentración Es mayor y la extracción puede ser rentable

-El petróleo Se destina a PLANTAS PETROQUÍMICAS, Donde es sometido a un PROCESO DE REFINADO llamado DESTILACIÓN FRACCIONADA, por el que se separan sus componentes.

Usos:

-
Gases licuados (cocinas y Calefacciones

-
Gasolinas y gasóleos (mueven Vehículos

-
Fuel (centrales Térmicas).

-
Materias primas (destacan los plásticos).

Ventajas:

1.Extracción más fácil  y menor coste social que el carbón

2.Elevado poder calorífico de los combustibles que Se obtienen

Inconvenientes:

1.Impactos en la hidrosfera por el transporte (accidentes, limpieza de los petroleros);
en la geosfera y atmósfera por rotura de oleoductos e incendios En pozos petrolíferos.

2.Emisión de contaminantes por combustión de Petróleo y sus derivados (PSS,CO2, NOX, SO2...)

3.Dependencia económica de los países productores

4.Fuente de conflictos (enfrentamientos Bélicos)

2.1.3 Gas natural

Es una mezcla de hidrógeno, metano, etano, butano y propano.

Su origen es el mismo que el del Petróleo

Pero en condiciones de Presión y temperatura mayores

Usos:

Calefacciones, cocinas y producción de energía eléctrica en centrales térmicas.

Ventajas:

1.Fácil extracción

2.Bajo riesgo de accidentes (transporte Por gasoductos seguros

)

3.Poder calorífico mayor que el carbón y el petróleo

Inconvenientes:

1.Recurso no renovable

2.Emite CO2 y NOX

3.En caso de accidente, incremento del efecto Invernadero por CH4 en la atmósfera (gas invernadero superior al C02).

2.2 Energía nuclear

La energía nuclear es la que se encuentra almacenada en el Núcleo de los átomos, pues es la Responsable de que se mantengan unidos los protones y neutrones.
Hay dos formas de aprovechar esta energía: FUSIÓN y FISIÓN.

·
FUSIÓN NUCLEAR: tiene Lugar en las estrellas, como el Sol, que Es un gran reactor nuclear en el que los átomos de hidrógeno se combinan para dar helio a temperaturas de millones de grados centígrados (irreproducible). Ventajosamente utiliza como combustibles elementos abundantes (hidrógeno) y no genera gases contaminantes ni residuos Radiactivos.
Tardará años en Llegar a ser una fuente importante de energía; pero podría ser la energía del Futuro.

FISIÓN NUCLEAR:

consiste en una reacción en cadena que libera mucho calor, que se produce al Bombardear con neutrones el núcleo de un isótopo de uranio y este, a su Vez, se divide produciendo energía, Isótopos más ligeros y nuevos neutrones que vuelven a incidir sobre el uranio.
En los reactores se utilizan unas barras deslizantes de boro o cadmio que absorben neutrones para controlar el proceso.

Usos:

El calor producido es utilizado para Evaporar agua, cuyo vapor mueve una turbina de vapor y generar electricidad.
Debido a las altas temperaturas, las Centrales cuentan con sistemas hídricos de refrigeración.

Ventajas:

1.Alto poder energético del Uranio (la fisión De 1 kg de uranio produce un millón de veces más energía que 1 kg de carbón).

2.No produce contaminantes atmosféricos (no Contribuye al efecto invernadero)

Inconvenientes:

1.Contaminación térmica del agua que se usa como refrigerante y que va a Ríos, lagos, mares…

2.Elevado coste de instalación para una vida media de 40 años o menos

3.Riesgo de accidentes o sabotajes que podrían originar escapes

4.Residuos radiactivos de vida media muy larga

5.Dependencia de tecnología exterior

2.3  Energía Hidroeléctrica

-La energía hidroeléctrica se produce al Capturar la energía potencial que impulsa el agua en su camino desde las montañas Al mar acumulada en los embalses. Al abrir las compuertas se libera dicha Energía impulsando unas turbinas, las cuales estarán conectadas a una dinamo Que transformará la energía mecánica en eléctrica.

-
Aunque en España sólo el 10% de la energía Consumida tiene este origen, es Una energía renovable y no Contaminante por lo que es una alternativa muy Importante frente a los combustibles fósiles, pero la construcción de embalses también tiene sus inconvenientes.

-Como consecuencia del impacto de las presas en muchos ámbitos, se están reduciendo los proyectos de nuevas construcciones.

-
Recientemente se han diseñado mini centrales Hidroeléctricas idóneas para países en desarrollo (menor Coste económico) que producen menos Impacto ambiental y reducen las distancias que deben recorrer los tendidos Eléctricos desde las centrales a las poblaciones, lo que disminuye las pérdidas.

Ventajas de la central hidroeléctrica/embalse:

1.Bajo coste de explotación y mantenimiento de las Instalaciones

2.Regulación del caudal de los ríos (control de Inundaciones)

3.Aprovechamiento del agua para otros usos (suministro A ciudades, industrias, cultivos agrícolas...)

4.Uso deportivo y recreativo de los embalses

Inconvenientes de la central Hidroeléctrica/embalse:

1.Impacto visual (presa)

2.Pérdida de suelo agrícola y forestal (inundación De terrenos) y de la biodiversidad

3.Modificación del nivel freático y de la calidad del agua (posible eutrofización)

4.Erosión de las zonas costeras de desembocadura (deltas, Estuarios, etc.)

5.Desplazamientos humanos (emigración)

3. Energías alternativas: solar, eólica, biomasa, biocombustibles, Hidrógeno

3.1 Energía solar

La energía solar es la generada en el Sol por las continuas reacciones nucleares de Fusión en las que el hidrógeno se transforma en helio, líberándose gran cantidad de energía en forma de radiaciones que llegan a la superficie terrestre.                                                           Vías de aprovechamiento:

1.Vía TÉRMICA:

captación Del calor de las radiaciones solares para calentar un fluido, que Posteriormente, según la temperatura alcanzada, es utilizado en distintos usos. Puede ser:

ØA baja temperatura (entre 35 y 100 ºC)
. A su vez, el Aprovechamiento de la energía se puede hacer:

·
Pasivamente:arquitectura solar pasiva, que utiliza materiales y diseños apropiados para el Aprovechamiento térmico de la energía solar y juega con las orientaciones de Los edificios para la insolación y la circulación del aire.

Activamente:

colectores metálicos que absorben la radiación solar y la convierten en calor.

Usos:

calefacción, agua caliente, Climatización de piscinas, invernaderos, secaderos...

ØMedia temperatura(entre 100 y 300ºC
)

Usos:

Industria, plantas desalinizadoras, generación de Vapor, producción de electricidad...

ØAlta temperatura (300ºC+++
).

Usos:

producción De energía eléctrica.

Los rayos Solares se concentran por medio de espejos hasta conseguir una elevada Temperatura de un fluido

. Este fluido Es conducido a un generador de vapor, donde Transfiere su calor a un segundo fluido (agua).

El vapor mueve la turbina-alternador y se produce electricidad

(Colector solar de concentración parabólico).

2.Vía FOTOVOLTAICA :

-Por medio del Efecto fotovoltaico, los fotones de la Radiación solar pueden producir una corriente eléctrica.
Para ello están los células fotovoltaicas formadas por láminas muy delgadas de materiales Semiconductores (silicio...) donde inciden Los fotones de la luz solar excitando los electrones del material Semiconductor. El flujo de electrones genera electricidad.

-Las CÉLULAS FOTOVOLTAICAS se instalan sobre PANELES FOTOVOLTAICOS conectados en Serie o en paralelo de forma que la tensión se ajuste al valor deseado.

-Debe ponerse, Además, un sistema de acumulación, Un regulador para evitar sobrecargas y Un convertidor que transforme la corriente Continua producida en los paneles en corriente alterna.

Usos:

relojes, calculadoras, señales de tráfico, teléfonos De urgencia en autopistas, satélites espaciales...

Ventajas De la energía solar:

1.Inagotable a escala humana

2.No contamina (escaso impacto ecológico)

3.Independencia energética de otros países

4.Reduce el consumo de energías no renovables

5.Principal fuente de electricidad para núcleos Urbanos aislados de la red eléctrica (paneles fotovoltaicos)

6.Energía del futuro en países con muchas horas de Sol (ej: España)

Inconvenientes de la energía solar:

1.Carácter aleatorio en la disponibilidad (horas de Sol, nubosidad…)

2.Impacto visual de las grandes instalaciones

3.Elevado coste de la producción (aunque día A día va disminuyendo)

4.Dificultad de almacenamiento de la energía Excedentaria

5.Uso de grandes extensiones de suelo

3.2 Energía eólica

La energía eólica ha sido utilizada por la humanidad desde hace la Antigüedad (navegación a vela, molinos de grano).

Sin Embargo, en las últimas décadas ha empezado A utilizarse de una forma diferente, transformándola en energía eléctrica, En un aparato llamado aerogenerador.                                                                                                                              Hay dos modelos, los de eje horizontal y Los de eje vertical. En cuanto a la potencia, Los hay de pequeña y mediana para Aplicaciones aisladas y de alta Potencia (mayores de 1 Mw)

Que se conectan a la red eléctrica

El Movimiento de las aspas se utiliza para producir electricidad gracias a una Turbina.

Usos:

Aerogeneradores de alta y media Potencia:

producción de energía eléctrica (parques eólicos).

Aerogeneradores de baja potencia:

forma Aislada, uso de la energía mecánica (bombeo De agua, electricidad de uso domestico o agrícola...)

Ventajas:

Inagotable a escala humana

Limpia

Bajo coste de mantenimiento

Alta eficiencia energética

Reduce el consumo de no renovables

Independencia energética del exterior

Inconvenientes:

Carácter aleatorio en la disponibilidad

-
Mayor impacto ambiental que la solar (visual, Contaminación acústica, peligro para animales voladores).

Elevado coste de producción

-
Pocos emplazamientos adecuados (los Mejores de difícil acceso)

Uso de grandes extensiones de suelo

3.3 Energía De biomasa

Conjunto de materia Orgánica renovable de procedencia animal, vegetal o resultante de la Transformación natural o artificial de la misma.

Fuentes:

•Desechos agrícolas (poda, Paja…)

•Desechos animales

•Residuos forestales (de podas, Clareos...)

•Basuras urbanas, por incineración y utilización de calor o vapor de agua.

(*) Requiere Filtros de partículas sólidas en la emisión de los gases.

•Transformación de desechos en biocombustibles:

×Biogás (60 % CH4 y 40 % CO2)
Procedente de la descomposición anaerobia de restos orgánicos en los vertederos de Basura y de los lodos en las EDAR. Uso: electricidad en Centrales (línea de gas

)

×Metanol:
Por transformación de madera, restos agrarios, Basuras y carbón.

×Etanol:
Por fermentación y posterior destilación De cereales, remolacha, caña de  azúcar, Maíz...

Uso:

Se utiliza mezclado con gasolina en Motores de explosión.

×Bioaceites:
A partir De semillas oleaginosas como la colza, Girasol y soja.

Uso:

se utilizan en vehículos con motor diésel Porque no exige cambios, llamándose BIODIESEL.

(*) NOTA: La leña Sigue siendo el combustible básico en Muchas zonas del planeta.
Su uso Abusivo pone en peligro los bosques, Por lo que cuando hablamos de “energía De la biomasa", nos referimos solamente a las aplicaciones novedosas de esta energía.

Usos:

•Producción de electricidad y agua caliente.

•Usos domésticos.

•Generación de vapor para uso industrial.

Ventajas:

•Limpia.

•Bajo coste.

•Rentable.

•Requiere tecnologías sencillas.

Inconvenientes:

•Alto contenido en residuos inutilizables (15 al 90 %).

•Es rentable si se utiliza allí donde se extrae.

•Requiere que plantemos tantos árboles como los que Usamos (sostenibilidad).

•Bajo rendimiento energético.

•Producción estacional y dispersa (en el caso De la forestal y agrícola).

Problemática:

Los biocombustibles son la gran esperanza ante el agotamiento del petróleo, pero también Pueden ser una fuente de conflicto Cuando se desvía un producto alimentario a la generación de combustible (maíz

Esto ha hecho que el precio del Maíz haya aumentado y que no puedan acceder a él muchas personas en el Tercer mundo que lo consumen como alimento básico.

3.4 Energía De hidrógeno

Es un gas Combustible, cuya combustión Produce agua y mucha energía.
Se Puede producir por hidrólisis del agua Mediante una corriente continua.

Usos:

Se están Realizando estudios para producir hidrógeno con la energía Eléctrica excedentaria que no puede Almacenarse (con renovables, en momentos puntuales en que La producción supera a la demanda).

Ventajas:

•No es contaminante.

•Fácil de almacenar y transportar por tuberías.

Inconvenientes:

•Muy explosivo.

•Su almacenaje y transporte pueden ser peligrosos.

•A día de hoy está en fase de investigación y Experimentación.

4. El ahorro de energía: medidas a Adoptar desde la vivienda a la industria (cogeneración, arquitectura Bioclimática)

La principal Fuente energética a partir de la crisis De 1973 es el ahorro.
Para Ello es necesario:

1.Disminuir el nivel de vida

2.Hacer un estudio profundo de nuestro gasto Energético

3.Analizar las pérdidas de energía

4.Utilizar la cogeneración de energía

Medidas de ahorro Energético:

1.Aumentar La eficiencia del sistema eléctrico (actualmente solo un 33 %, lo que obliga a Generar el triple de energía que consumimos). Se pueden construir centrales Más costosas, incentivar los megavatios (ayudas para consumidores ahorradores) y realizar auditorías para corregir las Pérdidas.

2.Valorar El coste real de la energía que consumimos a través del ciclo de Vida de los aparatos eléctricos

3.Valorar Los costes ocultosde la energía como la contaminación generada En la producción de la electricidad en lugares alejados de nuestra casa.

4.Reducir El consumo en agricultura, industria, hogar, transporte y servicios

5.Establecer Medidas personales:

transporte público, revisar elconsumo de automóveis, arquitectura solar Pasiva, (bioclimática)

Aislamientos para impedir Pérdidas, electrodomésticos eficientes, reciclado de materiales..

5. Recursos minerales. Impactos ambientales

La industria actual depende de unos 88 minerales diferentes procedentes De la corteza continental, dada la dificultad de extracción de la oceánica.

Los minerales se extraen de los yacimientos y, para que sea rentable, debe haber unaproporción elevada del metal.
Las explotaciones Se llaman minas y pueden ser a cielo abierto o profundas.

 Los Impactos medioambientales sonmayores en la minería a cielo Abierto, dado que se remueven Grandes cantidades de tierra y que, una Vez abandonada la explotación, quedan expuestas A una degradación total.
La normativa obliga a realizar trabajos De restauración de modo que estas Labores se incluyen en los estudios de rentabilidad de la Explotación.                   

Clases de impactos:

Sobre la atmósfera:

Partículas sólidas

Polvo

Gases

Ruidos

Sobre la hidrosfera:

Contaminación de aguas superficiales por Escorrentía

Arrastre de partículas sólidas

Elementos tóxicos

Contaminación de acuíferos por aceites, Hidrocarburos..

Sobre la geosfera:

Ocupación irreversible, modificación en su uso o Eliminación del suelo

Contaminación por metales o inertes

Otros Impactos:

Alteraciones de la flora y vegetación (biosfera)

Alteraciones del paisaje

Aumento de algunos riesgos geológicos (corrimientos de tierras)

Cogeneración: Producción combinada de dos Tipos de energía útil a partir de una única fuente energética.

Central de Ciclo combinado:

son aquellas que utilizan gas natural como Combustible y que para generar electricidad emplean la tradicional Turbina de vapor y una turbina de gas que aprovecha la energía De los gases de escape de la combustión. Con ello se consiguen rendimientos Termoeléctricos del orden de los 55%, muy superiores al de las plantas Convencionales.
Por ello, su efecto contaminante es también mucho menor