-->

Menú principal

sábado, 12 de noviembre de 2016

Tecnología Industrial I - 1º Bachillerato - Tema 2.- Energías no renovables

TEMA 2.- ENERGÍAS NO RENOVABLES

1.- CLASIFICACIÓN DE LAS FUENTES DE ENERGÍAS
2.- EL CARBÓN
  2.1.- CARBÓN VEGETAL
  2.2.- CARBÓN MINERAL
  2.3.- APLICACIONES
3.- EL PETRÓLEO
  3.1.- LOCALIZACIÓN DEL YACIMIENTO
  3.2.- EXTRACCIÓN
  3.3.- TRANSPORTE
  3.4.- REFINADO
4.- EL GAS NATURAL
5.- CENTRALES TERMOELÉCTRICAS CLASICAS
  5.1.- CONTAMINACIÓN CAUSADA POR LOS COMBUSTIBLES FÓSILES
6.- ENERGÍA NUCLEAR DE FISIÓN
  6.1.- CENTRALES NUCLEARES
  6.2.- OTRAS APLICACIONES
  6.3.- RESIDUOS Y DESMANTELAMIENTO
7.- ENERGÍA NUCLEAR DE FUSIÓN

1.- FUENTES DE ENERGÍA

    A lo largo de la historia el ser humano ha intentado explotar los recursos energéticos que la naturaleza le ofrece en diferentes formas. En unos casos lo hacía directamente, en otros con trasformaciones sencillas y en algunos caso utilizando máquinas o artefactos tecnológicos.
    Se llama fuente o recurso energético a todo aquello de lo que se puede extraer energía. Los recursos se suelen clasificar atendiendo a dos criterios:

* por su duración tenemos:

    • recursos no renovables, los que nos proporciona la naturaleza, pero que una vez consumidas, se agotarán y no se pueden reponer, y
    • recursos renovables cuando provienen de la radiación del Sol o de la atracción de cuerpos planetarios externos a la Tierra, que se estima que no se agotan nunca.

* por su obtención se distinguen:

    • los recursos primarios, si se obtienen directamente de la Naturaleza (como podría ser el petróleo bruto, el carbón, madera, gas, etc.), y
    • los recursos secundarios, si son transformados de los primarios en formas más aptas para su consumo (como la gasolina o la electricidad).

    Se define reserva energética como todo aquel recurso que es técnicamente explotable y económicamente rentable. Evidentemente, la técnica avanza y el mercado cambia su demanda, por lo que las reservas energéticas varían con el tiempo.

    La electricidad, junto con las gasolinas, son los recursos secundarios fundamentales. El movimiento de electrones que denominamos corriente eléctrica se genera en máquinas llamadas alternadores, y consiste en hacer girar una serie de cables en el interior de un campo magnético; esto produce el movimiento de los electrones de los cables.

    Para hacer que gire el eje del alternador, se acopla a un elemento mecánico que puede ser:

* una rueda hidráulica impulsada por una corriente de agua. Tendríamos
producción hidroeléctrica.

* una turbina de vapor en centrales termoeléctricas en las que se calienta agua hasta que se vaporiza y adquiere gran presión para conducirla hasta unas hélices o ruedas de álabes.

Para aprovechar la presión del vapor se suele acoplar varias ruedas o
escalones de turbina. En este caso después de cada rotor se coloca una rueda
de álabes fijos llamado estátor cuya misión es anular el remolino de aire
después del rotor. Además, los álabes de cada escalón son cada vez más
largos para ofrecer mayor superficie y compensar la caída de presión.

2.- EL CARBÓN

    El término carbón se puede aplicar a sustancias de diversos orígenes como el picón (leña parcialmente quemada), que se pueden utilizar como combustible. En todos los casos se lleva a cabo un proceso denominado carbonización, que consiste en eliminar de una sustancia orgánica todos los elementos que no sean carbono. Industrialmente los tipos básicos que se consideran son el carbón
vegetal y el carbón mineral.

2.1.- CARBÓN VEGETAL

    El proceso de obtención del carbón vegetal comienza apilando leña para formar unos montículos que luego se recubren de tierra. Posteriormente se prende fuego al centro de la carbonera y el calor que desprende la combustión de la leña central cuece toda la madera a unos 400o C.
    En instalaciones más modernas la leña se coloca en el interior de un recinto que está parcial o totalmente enterrado para evitar pérdidas térmicas. Durante la carbonización, la madera elimina su humedad y las sales y azúcares de la savia, que contienen nitrógeno, hidrógeno, oxígeno o fósforo; de esta forma
queda un material negro brillante, poroso y ligero. Este carbón vegetal se utiliza como combustible en calefacción doméstica o en fraguas de hierro, y como absorbente en mascarillas antigás.

2.2.- CARBÓN MINERAL

El carbón mineral es el resultado de la carbonización de restos orgánicos vegetales durante millones de años. La superposición de capas sedimentarias sobre las capas vegetales aplica presiones extremadamente altas que, junto a las temperaturas del interior e la Tierra contribuyen al proceso. El resultado son unas capas pétreas llamadas vetas que están compuestas mayormente por carbono y que tiene una densidad entre 1 y 1,8 g/cm3.

El carbón mineral se clasifica por su rango, que es la proporción del elemento carbono que contiene y determina su poder calorífico. El rango es tanto mayor cuanto más antiguos son los sedimentos. Los rangos típicos son:


    La extracción del carbón se puede realizar mediante canteras a cielo abierto en yacimientos de lignito, que están a poca profundidad. Pero es más frecuente la extracción en mina, que es una red de pozos y galerías subterráneas escavadas hasta encontrar las vetas.

    Como medidas de seguridad, todas las galerías están entibadas, es decir, reforzadas con arcos de acero y traviesas de madera para evitar su hundimiento, y al agotarse una galería o un pozo, se rellena con restos o se produce un derrumbamiento controlado.
    Además se mantiene una buena ventilación por todo el interior de la mina para suministrar aire a los mineros y para evacuar el gas grisú, que es el metano retenido durante la carbonización del yacimiento.

Los trozos de carbón se extraen de la mina mediante vagonetas y se lavan, se trituran y se clasifican. Por fin se transportan por tren o camión hasta las centrales eléctricas cercanas o a los centros de distribución para el consumo doméstico, desde donde se realiza la distribución por medio de camiones. La técnica más moderna de transporte de carbón consiste en pulverizarlo y mezclarlo con agua, para obtener un fluido que se bombea por unos tubos llamados carboductos.

Cuando el carbón se importa desde países lejanos se utilizan los barcos carboneros.

No hay comentarios:

Publicar un comentario