miércoles, 7 de noviembre de 2012
energia no renovable
Energías no renovables son aquellas fuentes de energía que tienen un carácter
limitado en el tiempo y cuyo consumo implica su desaparición en la naturaleza
sin posibilidad de renovación
energia y central termoelectrica
La ENERGÍA TÉRMICA es la energía
liberada en forma de calor, obtenida de la naturaleza (energía geotérmica),
mediante la combustión de algún combustible fósil (petróleo, gas natural o
carbón), mediante energía eléctrica por efecto Joule, por rozamiento, por un
proceso de fisión nuclear o como residuo de otros procesos mecánicos o
químicos.
Su obtención implica un impacto ambiental. La combustión libera CO2 y otras emisiones contaminantes.
La tecnología actual en energía nuclear da lugar a residuos radiactivos que
deben ser controlados. Hay riesgo de contaminación por accidentes en su uso.
La energía
térmica se consigue en centrales térmicas que pueden ser tradicionales o de
ciclo combinado.
Una central
termoeléctrica es una instalación empleada a partir de la energía liberada en
forma de calor, normalmente mediante la combustión de combustibles
fósiles como petróleo, gas natural o carbón. Este calor
es empleado por un ciclo termodinámico convencional para mover un alternador y
producir energía eléctrica. Cuando el calor se
obtiene mediante la fisión controlada de núcleos de uranio la central se llama central nuclear.
Algunas
centrales termoeléctricas contribuyen al efecto invernadero
emitiendo dióxido de carbono. No es el caso de las centrales de energía solar
térmica que, al no quemar ningún combustible, no lo hacen.
También hay que considerar que la masa de este gas emitida por unidad de
energía producida no es la misma en todos los casos: el carbón se compone de
carbono e impurezas. Casi todo el carbono que se quema se convierte en dióxido
de carbono -también puede convertirse en monóxido de carbono si la combustión
es pobre en oxígeno-. En el caso del gas natural, por cada átomo de carbono hay
cuatro de hidrógeno que también producen energía al convertirse en agua, por lo
que contaminan menos por cada unidad de energía que producen y la emisión de
gases perjudiciales procedentes de la combustión de impurezas -como los óxidos
de azufre- es mucho menor.La central nuclear
no contribuye al efecto invernadero, pero tiene el problema de los residuos
radioactivos que han de ser guardados durante miles de años y la posibilidad de
accidentes graves.
tipos de combustibles
TIPO DE
COMBUSTIBLES
a)
El
CARBÓN
El carbón es
un tipo de roca formada por el elemento químico carbono mezclado con otras
sustancias. Es una de las principales
fuentes de energía. El carbón suministra
el 25% de la energía primaria
consumida en el mundo, sólo por detrás del petróleo. Además es de las
primeras fuentes de energía eléctrica, con 40% de la producción mundial (datos
de 2006).
Este combustible sólido de color negro se formó en el
periodo carbonífero y presenta distintas variedades
en función proporción en carbono : antracita
, hulla, lignito y turba. El carbón sustituyó a la madera como fuente de
energía cuando se consiguieron encontrar los grandes yacimientos y se desarrollaron
técnicas de minería para su explotación.
Este material desempeñó un papel fundamental durante la
Revolución Industrial.
El
carbón se origina por la descomposición
de vegetales terrestres, hojas, maderas, cortezas, y esporas, que se
acumulan en zonas pantanosas, lagunares o marinas, de poca profundidad. Los
vegetales muertos se van acumulando en el fondo de una cuenca cubiertos de agua,
protegidos del aire. Comienza una lenta
transformación por la acción de bacterias anaerobias, un tipo de
microorganismos que no pueden vivir en presencia de oxígeno. Con el tiempo se
produce un progresivo
enriquecimiento en carbono .
Las técnica para su
extracción dependen de su localización. Si los depósitos están cerca de la
superficie se excava el material con maquinaria siendo la mina a cielo abierto.
Si está a mucha profundidad se utilizan galerías.
b) EL PETROLEO Y GAS NATURAL
El petróleo
es un líquido formado por una mezcla de hidrocarburos. En
las refinerías se separan del petróleo distintos componentes como gasolina,
gasoil, fueloil y asfaltos, que son usados como combustibles. También se
separan otros productos de los que se obtienen plásticos, fertilizantes,
pinturas, pesticidas, medicinas y fibras sintéticas.
El gas
natural está formado por un pequeño grupo de hidrocarburos:
fundamentalmente metano con una pequeña cantidad de propano y butano. El
propano y el butano se separan del metano y se usan como combustible para
cocinar y calentar, distribuidos en bombonas. El metano se usa como combustible
tanto en viviendas como en industrias y como materia prima para obtener
diferentes compuestos en la industria química orgánica. El metano se distribuye
normalmente por conducciones de gas a presión (gaseoductos).
El petróleo y el gas natural se forman cuando grandes cantidades de microorganismos
acuáticos mueren y son enterrados entre los sedimentos del fondo de estuarios y
pantanos, en un ambiente muy pobre en oxígeno. Cuando estos sedimentos son
cubiertos por otros que van formando estratos rocosos que los recubren, aumenta
la presión y la temperatura y, en un proceso poco conocido, se forman el
petróleo y el gas natural. Este último se forma en mayor cantidad cuando las
temperaturas de formación son más altas..
El petróleo y el gas, al ser menos densos que la roca,
tienden a ascender hasta quedar atrapados debajo de rocas impermeables,
formando grandes depósitos. La mayor parte de estos combustibles se encuentran
en rocas de unos 200 millones de años de antigüedad como máximo.
central convencional y consecuencias
CENTRAL
TÉRMICA CONVENCIONAL
Se
llaman centrales clásicas o de ciclo convencional a aquellas centrales térmicas
que emplean la combustión del carbón, petróleo (aceite) o gas natural para generar la energía
eléctrica. Son consideradas las centrales más económicas y rentables, por lo
que su utilización está muy extendida en el mundo económicamente avanzado y en
el mundo en vías de desarrollo, a pesar de que estén siendo criticadas debido a
su elevado impacto medioambiental.
El carbón es triturado en molinos pulverizadores
hasta quedar convertido en polvo muy fino para facilitar su combustión. De los
molinos es enviado a la caldera de la central. Una vez en la caldera, los
quemadores provocan la combustión del carbón, generando energía calorífica.
Ésta convierte a su vez en vapor, a alta temperatura, el agua que circula por
una extensa red formada por miles de tubos que tapizan las paredes de la
caldera. Este vapor entra a gran presión en la turbina de la central, haciendo
girar los álabes de la turbina generando energía mecánica. A su vez, el eje que
une a los tres cuerpos de la turbina (de alta, media y baja presión) hace girar
al mismo tiempo a un alternador unido a ella, produciendo así energía
eléctrica. Esta es vertida a la red de transporte a alta tensión mediante la
acción de un transformador. Para refrigerar el vapor que se emplea se recurre a
agua de un rio o del mar,la cual debe refrigerarse en torres de refrigeración.
En el proceso se pierde la mayor parte
de la energía del carbón como calor. Las turbinas más eficientes construidas
actualmente son capaces de transformar sólo el 35% de en electricidad, el 65%
restante se pierde, se habla de una eficiencia energética del 35%, en las
turbinas más antiguas es de un 30% o menos.
La corriente eléctrica se genera a unos 20000 voltios
de tensión y se pasa a los
transformadores para elevar la tensión hasta unos
400000 voltios, para su traslado hasta los puntos de consumo.
Consecuencias
del uso de estos combustibles
Estos combustibles causan contaminación tanto al
usarlos como al producirlos y transportarlos.
El carbón
es el más sucio de todos los combustibles ya que genera la mayor cantidad de CO2
por kilo quemado. Las
centrales eléctricas obtienen unos 2 kWh por kilógramo de carbón.
Como quemar 1 kg de carbón produce 1,83 kg de CO2, podemos afirma que por cada
kwh estas centrales producen 0,915 kg de CO2 (0,254 kg CO2/MJ). Provoca el efecto invernadero
No sólo
produce CO2, sino también grandes cantidades de dióxido de sulfuro (SO2). El carbon reacciona también con el
nitrógeno e hidrógeno del aire para formar HCN
y nitrato desulfuro (SNO3),elementos muy tóxicos.
La combustión de estos combustibles fósiles también genera lluvia ácida de dos formas, tanto por el SO2 que reacciona con el oxígeno del aire para formar SO3, que a su vez reacciona con las moléculas de agua en la atmósfera para formar ácido sulfúrico, como cuando las moléculas de CO2 reaccionan con el agua para formar ácido carbónico (h5CO3). Aunque es posible reducir el SO2 en la planta, el ácido carbónico es mucho más difícil de prevenir. En el caso del petróleo sobre todo por la producción de óxidos de nitrógeno.
A pesar de las advertencias sobre el calentamiento global que genera su combustión, el consumo de carbón aumenta rápidamente, el 2006 tuvo un 8,8 % de incremento sobre el 2005 y un 92% de aumento en los últimos 25 años.
La combustión de estos combustibles fósiles también genera lluvia ácida de dos formas, tanto por el SO2 que reacciona con el oxígeno del aire para formar SO3, que a su vez reacciona con las moléculas de agua en la atmósfera para formar ácido sulfúrico, como cuando las moléculas de CO2 reaccionan con el agua para formar ácido carbónico (h5CO3). Aunque es posible reducir el SO2 en la planta, el ácido carbónico es mucho más difícil de prevenir. En el caso del petróleo sobre todo por la producción de óxidos de nitrógeno.
A pesar de las advertencias sobre el calentamiento global que genera su combustión, el consumo de carbón aumenta rápidamente, el 2006 tuvo un 8,8 % de incremento sobre el 2005 y un 92% de aumento en los últimos 25 años.
Los daños
derivados de la producción y el transporte se producen sobre todo por los vertidos de petróleo,
accidentales o no, y por el trabajo en las refinerías.
|
Combustible
|
Emisión de CO2
kg/kW |
||
|
0,44
|
|||
|
0,71
|
|||
|
Biomasa (leña, madera)
|
0,82
|
||
|
1,45
|
central de ciclo combinado ventajas e inconvenientes
CENTRAL TÉRMICA DE CICLO COMBINADO
En la
actualidad se están construyendo numerosas centrales termoeléctricas de las
denominadas de ciclo combinado,
que son un tipo de central que utiliza gas natural, gasóleo o incluso carbón preparado como combustible para
alimentar una turbina de gas.
Luego los gases de escape de la turbina de gas todavía tienen una elevada
temperatura, se utilizan para producir vapor que mueve una segunda turbina,
esta vez de vapor. Cada una de estas turbinas está acoplada a su correspondiente
alternador para generar energía eléctrica
Como la
diferencia de temperatura que se produce entre la combustión y los gases de
escape es más alta que en el caso de una turbina de gas o una de vapor, se
consiguen rendimientos muy superiores, del orden del 55%.
El ciclo combinado se basa en la
unión de dos ciclos de potencia (ciclos de producción de energía) de manera que
el calor que genera uno lo aprovecha el otro ciclo. En concreto, se utiliza un
ciclo de potencia de gas y un ciclo de potencia de vapor.
La
primera central de ciclo combinado inaugurada en España fue la central de San
Roque en Cádiz. A partir de su puesta en funcionamiento en el año 2002, la
importancia en la generación de energía eléctrica a partir de centrales
térmicas de ciclo combinado ha sido creciente dentro del mix de generación
eléctrica de nuestro país.
Ventajas
- Son económicas.
- Son eficientes.
- El coste del combustible es bajo.
- Las obras de construcción son rápidas.
- Pueden trabajar ininterrumpidamente.
- El combustible tarda bastante en consumirse.
- La empresa obtiene beneficios en poco tiempo.
- La central se amortiza en un corto periodo de tiempo.
- Son eficientes.
- El coste del combustible es bajo.
- Las obras de construcción son rápidas.
- Pueden trabajar ininterrumpidamente.
- El combustible tarda bastante en consumirse.
- La empresa obtiene beneficios en poco tiempo.
- La central se amortiza en un corto periodo de tiempo.
Inconvenientes:
- Contaminan el aire.- Calientan el agua de las torres de refrigeración y ésta vuelve caliente al río o al mar con lo que el ecosistema de ese lugar muere o desaparece, ya que nunca logra adaptarse.
- Los tendidos eléctricos pueden provocar trastornos en las personas que viven por donde pasan los cables.
- Puede provocar lluvia ácida.
- Aumentan los niveles de ozono en el aire.
- Puede provocar daños en la salud de las personas, asma...
- Provoca ruidos.
- Gasta mucho agua.
- Impide el avance urbanístico del lugar en el que se ubica la central, ya que nadie quiere vivir en sus alrededores.
- Requiere tendidos, cableados, transformadores y subestaciones eléctricas, que cuestan mucho dinero y alteran el paisaje
localizacion en españa
CENTRALES TÉRMICAS EN ESPAÑA
En nuestro país hay en funcionamiento aproximadamente 200 centrales
térmicas, con una potencia total instalada de más de 27.000 MW. La potencia
media de estas centrales, por lo tanto, es de unos 140 MW. En 2000, las
centrales térmicas produjeron más de 125 TWh, el 56% del total. El mapa
representa las centrales con más de 20 MW de potencia.
Seis de las centrales tienen más de 1.000 MW de potencia:
• As Pontes de García Rodríguez (A Coruña), con más de 1.400 MW, la mayor de España. Consume carbón, tanto nacional como importado.
• Compostilla (León), con 1.312 MW. Utiliza carbones de la cuenca minera en que está enclavada.
• Litoral de Almería (Carboneras), (Almería), con 1.100 MW. Utiliza carbón importado.
• Castellón (Castellón), con 1.083 MW Emplea como combustible fuel-oil.
• Teruel (Andorra), con 1.050 MW. Emplea carbones de la cuenca minera aragonesa.
• San Adrián (Barcelona), con 1.050 MW. Consume fuel y gas natural.
Seis de las centrales tienen más de 1.000 MW de potencia:
• As Pontes de García Rodríguez (A Coruña), con más de 1.400 MW, la mayor de España. Consume carbón, tanto nacional como importado.
• Compostilla (León), con 1.312 MW. Utiliza carbones de la cuenca minera en que está enclavada.
• Litoral de Almería (Carboneras), (Almería), con 1.100 MW. Utiliza carbón importado.
• Castellón (Castellón), con 1.083 MW Emplea como combustible fuel-oil.
• Teruel (Andorra), con 1.050 MW. Emplea carbones de la cuenca minera aragonesa.
• San Adrián (Barcelona), con 1.050 MW. Consume fuel y gas natural.
Entre las seis, suponen la cuarta parte de la potencia térmica convencional
instalada, y el 12% del total de la potencia eléctrica.
La distribución de las centrales térmicas responde a factores como los
siguientes:
• La proximidad de cuencas mineras que las abastezcan de combustible. Esto explica la gran densidad de centrales en la cuenca minera de Asturias y León, así como el grupo de centrales (Teruel y Escucha) en la cuenca de lignitos aragonesa.
• La localización costera, que facilita su abastecimiento con carbones importados o fuel. Es el caso del rosario de centrales en el sur y levante: Castellón, Escombreras, Litoral de Almería, Algeciras y Cádiz. Secundariamente, la localización sobre un gran oleoducto, como el que circula desde Zaragoza a Rota (Puertollano).
• La proximidad a los centros urbanos que debe abastecer. Aunque el transporte de energía eléctrica a largas distancias es una actividad que no ofrece especiales dificultades, áreas urbanas como la de Barcelona y Bilbao están rodeadas de una red relativamente densa de centrales, lo que no sucede en Madrid.
• La proximidad de cuencas mineras que las abastezcan de combustible. Esto explica la gran densidad de centrales en la cuenca minera de Asturias y León, así como el grupo de centrales (Teruel y Escucha) en la cuenca de lignitos aragonesa.
• La localización costera, que facilita su abastecimiento con carbones importados o fuel. Es el caso del rosario de centrales en el sur y levante: Castellón, Escombreras, Litoral de Almería, Algeciras y Cádiz. Secundariamente, la localización sobre un gran oleoducto, como el que circula desde Zaragoza a Rota (Puertollano).
• La proximidad a los centros urbanos que debe abastecer. Aunque el transporte de energía eléctrica a largas distancias es una actividad que no ofrece especiales dificultades, áreas urbanas como la de Barcelona y Bilbao están rodeadas de una red relativamente densa de centrales, lo que no sucede en Madrid.
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