clase 25 - tipos de energías

21
UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE INGENÍERIA ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA XXVII CONGRESO NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGENIERÍA QUÍMICA Y III CONGRESO NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGENIERÍA AMBIENTAL, INGENIERÍA EN ALIMENTOS E INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL MATERIA DE APOYO PRE-CONFERENCIA ENERGÍA RENOVABLE Y NO RENOVABLE ENERGÍA: La energía es una propiedad que le permite a cualquier objeto físico realizar algún trabajo. Todas las transformaciones que puede percibir el hombre de la naturaleza son producto de algún tipo de energía, ésta última es la fuente de todo movimiento. Se manifiesta con cambios físicos y químicos, como por ejemplo el derretimiento de un hielo (físico) o el proceso digestivo del hombre (químico). La energía es un concepto abstracto, es decir, no se refiere a un objeto físico, es una herramienta matemática para asignar el estado de un sistema físico. La unidad de energía utilizada por el sistema internacional es el Joule (J). Las Fuentes de energía son los recursos existentes en la naturaleza de los que la humanidad puede obtener energía utilizable en sus actividades. El origen de casi todas las fuentes de energía es el Sol, que "recarga los depósitos de energía". Las fuentes de energía se clasifican en dos grandes grupos: renovables y no renovables.

Upload: william-salazar

Post on 15-Jan-2016

225 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

La energía es una propiedad que le permite a cualquier objeto físico realizar algún trabajo. Descripción de los tipos de energía.

TRANSCRIPT

Page 1: Clase 25 - Tipos de Energías

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

FACULTAD DE INGENÍERIA

ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA

XXVII CONGRESO NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGENIERÍA QUÍMICA Y III CONGRESO

NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGENIERÍA AMBIENTAL, INGENIERÍA EN ALIMENTOS E INGENIERÍA

AGROINDUSTRIAL

MATERIA DE APOYO PRE-CONFERENCIA ENERGÍA RENOVABLE Y NO RENOVABLE

ENERGÍA:

La energía es una propiedad que le permite a cualquier objeto físico realizar algún trabajo.

Todas las transformaciones que puede percibir el hombre de la naturaleza son producto

de algún tipo de energía, ésta última es la fuente de todo movimiento. Se manifiesta con

cambios físicos y químicos, como por ejemplo el derretimiento de un hielo (físico) o el

proceso digestivo del hombre (químico). La energía es un concepto abstracto, es decir, no

se refiere a un objeto físico, es una herramienta matemática para asignar el estado de un

sistema físico. La unidad de energía utilizada por el sistema internacional es el Joule (J).

Las Fuentes de energía son los recursos existentes en la naturaleza de los que la

humanidad puede obtener energía utilizable en sus actividades. El origen de casi todas las

fuentes de energía es el Sol, que "recarga los depósitos de energía". Las fuentes de

energía se clasifican en dos grandes grupos: renovables y no renovables.

Page 2: Clase 25 - Tipos de Energías

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

FACULTAD DE INGENÍERIA

ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA

XXVII CONGRESO NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGENIERÍA QUÍMICA Y III CONGRESO

NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGENIERÍA AMBIENTAL, INGENIERÍA EN ALIMENTOS E INGENIERÍA

AGROINDUSTRIAL

¿Qué es la energía renovable?

Las fuentes de energía renovable son aquellas que, tras ser utilizadas, se pueden

regenerar de manera natural o artificial. Algunas de estas fuentes renovables están

sometidas a ciclos que se mantienen de forma más o menos constante en la naturaleza.

Existen varias fuentes de energía renovables, como son:

1. Energía mareomotriz (mareas)

2. Energía hidráulica (embalses)

3. Energía eólica (viento)

4. Energía solar (sol)

5. Energía de la biomasa (vegetación).

6. Energía geotérmica (suelos)

Page 3: Clase 25 - Tipos de Energías

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

FACULTAD DE INGENÍERIA

ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA

XXVII CONGRESO NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGENIERÍA QUÍMICA Y III CONGRESO NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGENIERÍA

AMBIENTAL, INGENIERÍA EN ALIMENTOS E INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL

Energía mareomotriz:

La Energía mareomotriz es la producida por el movimiento de las masas de agua provocado por las subidas y bajadas de las

mareas, así como por las olas que se originan en la superficie del mar por la acción del viento.

Ventajas: Es una fuente de energía limpia, sin residuos y casi inagotable.

Desventajas: Sólo pueden estar en zonas marítimas, pueden verse afectadas por desastres climatológicos, dependen de

la amplitud de las mareas y las instalaciones son grandes y costosas.

Otras formas de extraer energía del mar son: las olas (energía undimotriz), de la diferencia de temperatura entre la superficie y

las aguas profundas del océano, el gradiente térmico oceánico; de la salinidad, de las corrientes marinas o la energía eólica

marina.

Page 4: Clase 25 - Tipos de Energías

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

FACULTAD DE INGENÍERIA

ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA

XXVII CONGRESO NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGENIERÍA QUÍMICA Y III CONGRESO

NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGENIERÍA AMBIENTAL, INGENIERÍA EN ALIMENTOS E INGENIERÍA

AGROINDUSTRIAL

Energía hidráulica:

La energía hidráulica es la producida por el agua retenida en embalses o pantanos a gran

altura (que posee energía potencial gravitatoria). Si en un momento dado se deja caer

hasta un nivel inferior, esta energía se convierte en energía cinética y, posteriormente, en

energía eléctrica en la central hidroeléctrica.

Ventajas: Es una fuente de energía limpia, sin residuos y fácil de almacenar.

Además, el agua almacenada en embalses situados en lugares altos permite

regular el caudal del río.

Desventajas: La construcción de centrales hidroeléctricas es costosa y se necesitan

grandes tendidos eléctricos. Además, los embalses producen pérdidas de suelo

productivo y fauna terrestre debido a la inundación del terreno destinado a ellos.

También provocan la disminución del caudal de los ríos y arroyos bajo la presa y

alteran la calidad de las aguas.

Page 5: Clase 25 - Tipos de Energías

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

FACULTAD DE INGENÍERIA

ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA

XXVII CONGRESO NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGENIERÍA QUÍMICA Y III CONGRESO

NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGENIERÍA AMBIENTAL, INGENIERÍA EN ALIMENTOS E INGENIERÍA

AGROINDUSTRIAL

Energía eólica:

La energía eólica es la energía obtenida del viento, es decir, la energía cinética generada

por efecto de las corrientes de aire. Se transforma en electricidad en unos aparatos

llamados aerogeneradores (molinos de viento especiales), en estos la energía eólica

mueve una hélice y mediante un sistema mecánico se hace girar el rotor de un generador,

normalmente un alternador, que produce energía eléctrica; para que su instalación

resulte rentable, suelen agruparse en concentraciones denominadas parques eólicos.

Ventajas: Es una fuente de energía inagotable y, una vez hecha la instalación,

gratuita. Además, no contamina: al no existir combustión, no produce lluvia ácida,

no contribuye al aumento del efecto invernadero, no destruye la capa de ozono y

no genera residuos.

Desventajas: Es una fuente de energía intermitente, ya que depende de la

regularidad de los vientos. Además, los aerogeneradores son grandes y caros.

Un molino es una máquina que transforma el viento en energía aprovechable, que

proviene de la acción de la fuerza del viento sobre unas aspas oblicuas unidas a un eje

común. El eje giratorio puede conectarse a varios tipos de maquinaria para moler grano,

bombear agua o generar electricidad. Cuando el eje se conecta a una carga, como una

bomba, recibe el nombre de molino de viento. Si se usa para producir electricidad se le

denomina generador de turbina de viento.

Page 6: Clase 25 - Tipos de Energías

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

FACULTAD DE INGENÍERIA

ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA

XXVII CONGRESO NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGENIERÍA QUÍMICA Y III CONGRESO

NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGENIERÍA AMBIENTAL, INGENIERÍA EN ALIMENTOS E INGENIERÍA

AGROINDUSTRIAL

Energía solar:

La energía solar es la que llega a la Tierra en forma de radiación electromagnética (luz,

calor y rayos ultravioleta principalmente) procedente del Sol, donde ha sido generada por

un proceso de fusión nuclear. El aprovechamiento de la energía solar se puede realizar de

dos formas: por conversión térmica de alta temperatura (sistema fototérmico) y por

conversión fotovoltaica (sistema fotovoltaico).

La conversión térmica de alta temperatura consiste en transformar la energía solar en

energía térmica almacenada en un fluido. Para calentar el líquido se emplean unos

dispositivos llamados colectores.

Una serie de helióstatos o espejos direccionales de grandes dimensiones reflejan la luz

solar hacia una torre, concentrando los rayos solares sobre la caldera. El calor es

absorbido por el fluido de la caldera y conducido al generador de vapor de agua. Esta

energía se transmite a un segundo circuito donde el agua se evapora y llega al grupo

turbina-alternador donde se genera la electricidad. Por último el agua se vuelve a

condensar en el condensador para reiniciar el proceso.

Page 7: Clase 25 - Tipos de Energías

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

FACULTAD DE INGENÍERIA

ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA

XXVII CONGRESO NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGENIERÍA QUÍMICA Y III CONGRESO

NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGENIERÍA AMBIENTAL, INGENIERÍA EN ALIMENTOS E INGENIERÍA

AGROINDUSTRIAL

La conversión fotovoltaica consiste en la transformación directa de la energía luminosa en

energía eléctrica. Se utilizan para ello unas placas solares formadas por células

fotovoltaicas.

En las células solares o fotovoltaicas se transforma directamente la energía solar en

eléctrica. Estas placas están formadas por un material semiconductor (de silicio o de

germanio). Cuando la luz incide sobre ellas se genera una pequeña tensión en los

extremos de sus bornes. Las células se colocan en serie para conseguir una tensión final de

8 V y una intensidad aproximada de 2 A

Ventajas: Es una energía no contaminante y proporciona energía barata en países no industrializados.

Desventajas: Es una fuente energética intermitente, ya que depende del clima y del número de horas de Sol al año. Además, su rendimiento energético es bastante bajo.

Page 8: Clase 25 - Tipos de Energías

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

FACULTAD DE INGENÍERIA

ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA

XXVII CONGRESO NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGENIERÍA QUÍMICA Y III CONGRESO

NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGENIERÍA AMBIENTAL, INGENIERÍA EN ALIMENTOS E INGENIERÍA

AGROINDUSTRIAL

Energía de biomasa:

La utilización de la biomasa como fuente de energía acompaña al hombre desde el principio de los tiempos, desde que el hombre aprendió a utilizar el fuego para su beneficio, consiste en el aprovechamiento de la materia procedente de la fotosíntesis vegetal, que a su vez es desencadenante de la cadena biológica. Las plantas, que contienen clorofila, transforman el dióxido de carbono y el agua en material orgánico de alto contenido energético mediante la fotosíntesis.

Este material puede ser posteriormente transformado en energía térmica, eléctrica o biocarburantes. La biomasa por su origen, se divide en animal y vegetal, siendo esta última la que más aplicaciones tiene hoy en día.

Las fuentes de obtención de biomasa, más sobresalientes, son las siguientes:

Residuos forestales: proceden de las intervenciones del hombre sobre los montes (podas, rozas, limpiezas, etc.)

Residuos agrícolas: pueden ser excedentes de paja de cereales, forrajes, residuos de podas de viñedos; o uno de los más usados, que es el hueso de las olivas

Residuos ganaderos: principalmente son los excrementos de animales de granja Residuos industriales: son los remanentes de procesos industriales, pueden ser

muy diversos, desde palets de madera y serraduras, hasta restos de pescado Aguas residuales: en las depuradoras pueden concentrarse cantidades importantes

de lodos y biogás, aprovechable para otros procesos Residuos Sólidos Urbanos (RSU): son todos aquellos que provienen de los

desperdicios domésticos. Una vez obtenida la biomasa, su transformación en energía se puede hacer de muchas formas, las más comunes son las siguientes:

Métodos termoquímicos: según sea el origen de la biomasa, se puede hacer por combustión, como se hace en las calderas de calefacción doméstica de leña, o en las plantas de biomasa como la que existe en Allariz (Ourense)

Gasificación/Pirólisis: se aplican temperaturas elevadas con pocas cantidades de oxígeno, liberando en el proceso monóxido e dióxido de carbono, hidrógeno y metano, también se puede obtener como residuo del proceso, carbón vegetal

Métodos biológicos o químicos: se basan en la aplicación de microorganismos que contribuyen al proceso de degradación de la biomasa, obteniendo productos de alto contenido energético. Los que más se utilizan son los siguientes:

Fermentación alcohólica: en este proceso con diferentes fases de fermentación se transforma el carbono acumulado en las plantas, en alcohol según el tipo de biomasa; estos procesos tienen un

Page 9: Clase 25 - Tipos de Energías

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

FACULTAD DE INGENÍERIA

ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA

XXVII CONGRESO NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGENIERÍA QUÍMICA Y III CONGRESO

NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGENIERÍA AMBIENTAL, INGENIERÍA EN ALIMENTOS E INGENIERÍA

AGROINDUSTRIAL

consumo energético que puede no cumplir con los parámetros renovables. De esta manera se consiguen los biocarburantes tales como bioetanol o biodiesel

Fermentación metánica: o digestión anaerobia: en este proceso, entran como parte activa, determinados microbios, que en ausencia de oxígeno generan gases como el metano y el dióxido de carbono. Este proceso se usa en las plantas de biodigestión de residuos urbanos, en las depuradoras de aguas residuales, y en la fermentación de residuos ganaderos.

Los combustibles que se obtienen con estos procesos tienen muchas ventajas medio ambientales. La emisión de azufre a la atmósfera con la combustión es escaso, no liberan partículas, y la producción de cenizas es reducido, y estas se pueden reutilizar como compost o abonos.

Ventajas: Es una fuente con pocos residuos que además son biodegradables. También, se produce de forma continua como consecuencia de la actividad humana.

Desventajas: Se necesitan grandes cantidades de plantas y, por tanto, de terreno. Se intenta "fabricar" el vegetal adecuado mediante ingeniería genética. Su rendimiento es menor que el de los combustibles fósiles y produce gases, como el dióxido de carbono, que aumentan el efecto invernadero.

Page 10: Clase 25 - Tipos de Energías

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

FACULTAD DE INGENÍERIA

ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA

XXVII CONGRESO NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGENIERÍA QUÍMICA Y III CONGRESO

NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGENIERÍA AMBIENTAL, INGENIERÍA EN ALIMENTOS E INGENIERÍA

AGROINDUSTRIAL

Energía geotérmica:

La energía geotérmica es aquella energía que puede obtenerse mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra. El calor del interior de la Tierra se debe a varios factores, entre los que cabe destacar el gradiente geotérmico, el calor radiogénico, etc.

Ventajas: Es una fuente que evitaría la dependencia energética del exterior. Los residuos que produce son mínimos y ocasionan menor impacto ambiental que los originados por el petróleo y el carbón. Es un sistema de gran ahorro, tanto económico como energético. Ausencia de ruidos exteriores. Los recursos geotérmicos son mayores que los recursos de carbón, petróleo, gas natural y uranio combinados. No está sujeta a precios internacionales, sino que siempre puede mantenerse a precios nacionales o locales. El área de terreno requerido por las plantas geotérmicas por megavatio es menor que otro tipo de plantas. No requiere construcción de represas, tala de bosques, ni construcción de conducciones (gasoductos u oleoductos) ni de depósitos de almacenamiento de combustibles. La emisión de CO2, con aumento de efecto invernadero, es inferior al que se emitiría para obtener la misma energía por combustión.

Desventajas: En ciertos casos emisión de ácido sulfhídrico que se detecta por su olor a huevo podrido, pero que en grandes cantidades no se percibe y es letal. Contaminación de aguas próximas con sustancias como arsénico, amoníaco, etc. Contaminación térmica. Deterioro del paisaje. No se puede transportar (como energía primaria). No está disponible más que en determinados lugares.

Page 11: Clase 25 - Tipos de Energías

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

FACULTAD DE INGENÍERIA

ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA

XXVII CONGRESO NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGENIERÍA QUÍMICA Y III CONGRESO

NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGENIERÍA AMBIENTAL, INGENIERÍA EN ALIMENTOS E INGENIERÍA

AGROINDUSTRIAL

¿Qué es la energía no renovable?

Las fuentes de energía no renovables son aquellas que se encuentran de forma limitada

en el planeta y cuya velocidad de consumo es mayor que la de su regeneración.

Existen varias fuentes de energía no renovables, como son:

Los combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural)

La energía nuclear (fisión y fusión nuclear).

Page 12: Clase 25 - Tipos de Energías

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

FACULTAD DE INGENÍERIA

ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA

XXVII CONGRESO NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGENIERÍA QUÍMICA Y III CONGRESO

NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGENIERÍA AMBIENTAL, INGENIERÍA EN ALIMENTOS E INGENIERÍA

AGROINDUSTRIAL

Combustibles fósiles: La Energía fósil es aquella que procede de la biomasa obtenida hace millones de años y que ha sufrido grandes procesos de transformación hasta la formación de sustancias de gran contenido energético como el carbón, el petróleo, o el gas natural, etc. La mayor parte de la energía empleada actualmente en el mundo proviene de los combustibles fósiles. Se utilizan en el transporte, para generar electricidad, para calentar ambientes, para cocinar, etc. Los combustibles fósiles son tres: petróleo, carbón y gas natural, y se formaron hace millones de años, a partir de restos orgánicos de plantas y animales muertos. Durante miles de años de evolución del planeta, los restos de seres que lo poblaron en sus distintas etapas se fueron depositando en el fondo de mares, lagos y otros cuerpos de agua. Allí fueron cubiertos por capa tras capa de sedimento. Fueron necesarios millones de años para que las reacciones químicas de descomposición y la presión ejercida por el peso de esas capas transformasen a esos restos orgánicos en gas, petróleo o carbón. Los combustibles fósiles son recursos no renovables: no se reponen por procesos biológicos como por ejemplo la madera. En algún momento, se acabarán, y tal vez sea necesario disponer de millones de años de una evolución y descomposición similar para que vuelvan a aparecer.

Petróleo: El petróleo es un líquido oleoso compuesto de carbono e hidrógeno en distintas proporciones. Se encuentra en profundidades que varían entre los 600 y los 5.000 metros. Este recurso ha sido usado por el ser humano desde la Antigüedad: los egipcios usaban petróleo en la conservación de las momias, y los romanos, de combustible para el alumbrado. El petróleo y sus derivados tienen múltiples y variadas aplicaciones. Además de ser un combustible de primer orden, también constituye una materia prima fundamental en la industria, pues a partir del petróleo se pueden elaborar fibras, caucho artificial, plásticos, jabones, asfalto, tintas de imprenta, caucho para la fabricación de neumáticos y un sin número de productos que abarcan casi todos los productos del campo.

Carbón: El carbón es un mineral que se formó a partir de los restos vegetales prehistóricos, principalmente de los helechos arborescentes. Esos restos sepultados por el fango y bajo los efectos del calor, la presión y la falta de oxígeno, tomaron la estructura mineral que hoy presentan. La importancia del carbón radica en su poder energético como combustible y en el hecho de constituir la materia prima fundamental en la elaboración de infinidad de artículos. Las primeras maquinas de vapor, como barcos, trenes y maquinaria industrial se

Page 13: Clase 25 - Tipos de Energías

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

FACULTAD DE INGENÍERIA

ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA

XXVII CONGRESO NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGENIERÍA QUÍMICA Y III CONGRESO

NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGENIERÍA AMBIENTAL, INGENIERÍA EN ALIMENTOS E INGENIERÍA

AGROINDUSTRIAL

movieron gracias a la energía que suministraba a este material. Posteriormente fue desplazado por el petróleo; sin embargo, hoy en día el carbón parece recuperar su posición privilegiada, pues éste es materia prima para la elaboración de plástico, colorantes, perfumes y aceites.

Gas natural: El gas natural está compuesto principalmente por metano, un compuesto químico hecho de átomos de carbono e hidrógeno. Se encuentra bajo tierra, habitualmente en compañía de petróleo. Se extrae mediante tuberías, y se almacena directamente en grandes tanques. Luego se distribuye a los usuarios a través de gasoductos. Como es inodoro e incoloro, al extraerlo se mezcla con una sustancia que le da un fuerte y desagradable olor. De este modo, las personas pueden darse cuenta de que existe una filtración o escape de gas.

Para la generación de energía eléctrica pueden usarse combustibles diversos (carbón,

petróleo y gas), la producción de energía sigue en todos los casos el esquema siguiente:

1. El calor generado al quemar el combustible (carbón, petróleo) se emplea para calentar agua en una caldera, que se transforma en vapor.

2. Este vapor de agua se dirige hacia unas turbinas y las hace girar, debido a su empuje.

3. Un generador, el aparato capaz de producir electricidad, está acoplado a las turbinas, de manera que a medida que estas giran, se produce la energía eléctrica.

4. El generador está conectado a un transformador que convierte la corriente eléctrica para que se distribuya por los tendidos eléctricos.

Page 14: Clase 25 - Tipos de Energías

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

FACULTAD DE INGENÍERIA

ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA

XXVII CONGRESO NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGENIERÍA QUÍMICA Y III CONGRESO

NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGENIERÍA AMBIENTAL, INGENIERÍA EN ALIMENTOS E INGENIERÍA

AGROINDUSTRIAL

Además, como puede verse en el esquema, existe un sistema de refrigeración que permite

convertir el vapor de agua que ha pasado por las turbinas en agua líquida, que vuelve a

comenzar el ciclo a partir de la energía térmica obtenida de los combustibles.

Ventajas:

Petróleo: Poseen un alto poder calorífico (buen rendimiento). Es una fuente regular de energía, por lo que la mayoría de las industrias y medios de transporte están diseñados para su uso. Además se pueden obtener gran variedad de productos a partir del petróleo.

Carbón: Tiene gran cantidad de energía, se puede consumir en el mismo sitio de extracción, ahorrándose costes de transporte.

Gas natural: El gas natural cuenta con un precio competitivo. Tiene varias ventajas operacionales frente a otros combustibles. Su combustión es mucho más “limpia” que la de otros combustibles, lo que facilita el complimiento de exigentes normas ambientales.

Desventajas:

El Carbón y el petróleo, ambos combustibles, son escasos y poseen altos contenidos de compuestos contaminantes. Tanto la combustión del petróleo como la del carbón liberan grandes cantidades de gases de efecto invernadero a la atmósfera, siendo el más dañino el dióxido de carbono, del que se emiten unos 27.000 millones de toneladas al año en todo el mundo. El dióxido de carbono no es aislable. El dióxido de carbono tarda de 50 a 100 años en desaparecer de la atmósfera.

El gas natural emite la mitad de dióxido de carbono que los dos combustibles anteriores. El gas natural en combustión emite metano, que es 24 veces más potente que el dióxido como gas de efecto invernadero, aunque tarda menos tiempo en desaparecer de la atmósfera. El principal problema que presenta el gas natural son las fugas. De cada una de ellas se pierde entre un 2 y un 4 por ciento (según la Sociedad de la Industria Química). Sin los escapes, el gas natural sería viable a pesar de ser un recurso agotable. El problema es que las fugas se producen en todos los casos, desde su extracción en los yacimientos de gas hasta el uso que se le da en los hogares. Cada vez que se abre el conducto del gas, éste se escapa.

Page 15: Clase 25 - Tipos de Energías

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

FACULTAD DE INGENÍERIA

ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA

XXVII CONGRESO NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGENIERÍA QUÍMICA Y III CONGRESO

NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGENIERÍA AMBIENTAL, INGENIERÍA EN ALIMENTOS E INGENIERÍA

AGROINDUSTRIAL

Energía nuclear: Energía nuclear es la energía almacenada en el núcleo de los átomos, que se desprende en la desintegración de dichos núcleos. Una central nuclear es un tipo de central eléctrica en la que, en lugar de combustibles fósiles, se emplea uranio-235, un isótopo del elemento uranio que se fisiona en núcleos de átomos más pequeños y libera una gran cantidad de energía (según la ecuación E = mc2 de Einstein), la cual se emplea para calentar agua que, convertida en vapor, acciona unas turbinas unidas a un generador que produce la electricidad. Las reacciones nucleares de fisión en cadena se llevan a cabo en los reactores nucleares, que equivaldrían a la caldera en una central eléctrica de combustibles fósiles.

Ventajas: Pequeñas cantidades de combustible producen mucha energía y las reservas de materiales nucleares son abundantes.

Desventajas: Las centrales nucleares generan residuos de difícil eliminación. El peligro de radiactividad exige la adopción de medidas de seguridad y control que resultan muy costosas.

Page 16: Clase 25 - Tipos de Energías

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

FACULTAD DE INGENÍERIA

ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA

XXVII CONGRESO NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGENIERÍA QUÍMICA Y III CONGRESO

NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGENIERÍA AMBIENTAL, INGENIERÍA EN ALIMENTOS E INGENIERÍA

AGROINDUSTRIAL

Consecuencias del uso de energía no renovable:

Efecto invernadero

Se denomina efecto invernadero al fenómeno por el cual determinados gases, que son

componentes de la atmósfera planetaria, retienen parte de la energía que el suelo emite

por haber sido calentado por la radiación solar. Afecta a todos los cuerpos planetarios

dotados de atmósfera. De acuerdo con la mayoría de la comunidad científica, el efecto

invernadero se está viendo acentuado en la Tierra por la emisión de ciertos gases, como

el dióxido de carbono y el metano, debido a la actividad humana.

Este fenómeno evita que la energía solar recibida constantemente por la Tierra vuelva

inmediatamente al espacio, produciendo a escala mundial un efecto similar al observado

en un invernadero

Page 17: Clase 25 - Tipos de Energías

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

FACULTAD DE INGENÍERIA

ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA

XXVII CONGRESO NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGENIERÍA QUÍMICA Y III CONGRESO

NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGENIERÍA AMBIENTAL, INGENIERÍA EN ALIMENTOS E INGENIERÍA

AGROINDUSTRIAL

Los denominados gases de efecto invernadero o gases invernadero, responsables del efecto descrito, son:

Dióxido de carbono (CO2)

Metano (CH4)

Óxidos de nitrógeno (N2O)

Ozono (O3)

Clorofluorocarbonos (CFC) Si bien todos ellos (salvo los CFC) son naturales, en tanto que ya existían en la atmósfera

antes de la aparición del hombre, desde la Revolución industrial y debido principalmente

al uso intensivo de los combustibles fósiles en las actividades industriales y el transporte,

se han producido sensibles incrementos en las cantidades de óxido de nitrógeno y dióxido

de carbono emitidas a la atmósfera, con el agravante de que otras actividades humanas,

como la deforestación, han limitado la capacidad regenerativa de la atmósfera para

eliminar el dióxido de carbono, principal responsable del efecto invernadero.

La disminución de la capa de ozono:

La capa de ozono en la estratosfera protege la vida en la tierra de los rayos ultravioleta de

la luz solar. En 1980, la comunidad científica comenzó a acumular evidencia de que la capa

de ozono estaba reduciéndose. La reducción de la capa de ozono aumenta el nivel de

radiación ultravioleta que llega a la superficie de la tierra, lo cual, a su vez, puede

aumentar las probabilidades de sobreexposición a los rayos ultravioleta y los problemas

de salud asociados con ello, como cáncer, cataratas e inhibición del sistema inmunitario.

¿Qué es el ozono estratosférico?

El ozono es un gas natural que se encuentra en dos capas distintas de la atmósfera. En la

capa más baja de la atmósfera (la troposfera), junto a la superficie de la tierra, el ozono es

un contaminante y uno de los elementos clave del “smog” o niebla tóxica. Este es el ozono

“malo”. La capa que se encuentra por encima de la troposfera se llama estratosfera, y es

ahí donde se encuentra el ozono “bueno” que protege la vida en la tierra al absorber parte

de los rayos ultravioleta del sol. El ozono estratosférico se concentra sobre todo entre 6 y

30 millas por encima de la superficie terrestre.

La disminución de la capa de ozono:

Hasta hace poco, los clorofluorocarbonos (CFC, por sus siglas en ingles) se usaban

ampliamente en aplicaciones industriales como refrigerantes, espumas aislantes y

Page 18: Clase 25 - Tipos de Energías

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

FACULTAD DE INGENÍERIA

ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA

XXVII CONGRESO NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGENIERÍA QUÍMICA Y III CONGRESO

NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGENIERÍA AMBIENTAL, INGENIERÍA EN ALIMENTOS E INGENIERÍA

AGROINDUSTRIAL

disolventes. Los clorofluorocarbonos son transportados por fuertes vientos hacia la

estratosfera, en un proceso que puede tardar de 2 a 5 años. Los clorofluorocarbonos se

descomponen en la estratosfera y liberan cloro, el cual ataca al ozono. Cada átomo de

cloro actúa como catalizador, combinándose y descomponiendo repetidamente hasta

100,000 moléculas de ozono durante el tiempo que permanece en la estratosfera.

Otras sustancias que destruyen el ozono son los pesticidas como el bromuro de metilo, el

halón usado en los extintores de incendios y el cloroformo de metilo utilizado en procesos

industriales.

Page 19: Clase 25 - Tipos de Energías

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

FACULTAD DE INGENÍERIA

ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA

XXVII CONGRESO NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGENIERÍA QUÍMICA Y III CONGRESO

NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGENIERÍA AMBIENTAL, INGENIERÍA EN ALIMENTOS E INGENIERÍA

AGROINDUSTRIAL

Situación actual de la energía en Guatemala: Guatemala es un país que cuenta con una gran cantidad de recursos naturales de tipo renovable, los cuales tienen un gran potencial energético. La fuente energética de mayor demanda en el país es la leña; se estima que la cobertura forestal del país alcanza los 37.000 km², o sea, un 34% de la superficie nacional, con una tasa de deforestación de 2,1% anual. En Guatemala se utiliza la biomasa en diversas formas, tal es el caso de la leña, cogeneración con bagazo de caña, biodigestión y otras. El balance energético nacional muestra que en el consumo nacional de energía, la leña constituye el 63% del consumo final de energía. Le sigue en importancia el diesel con el 12%; las gasolinas representan el 8%; seguidamente están el fuel oíl y la electricidad con el 4% respectivamente, y finalmente el bagazo de caña y el gas licuado de petróleo (gas propano) con el 3%. El alto consumo de leña obedece a que la mayor parte de la población vive en el área rural, siendo en su mayoría de escasos recursos económicos, lo que les impide tener acceso y disponibilidad a otras fuentes energéticas. Además, existe una tradición cultural que se refleja en los hábitos alimenticios: la utilización del tipo de estufa denominada "Tres Piedras" para cocinar, las ollas de barro adecuadas para este fuego abierto, el sabor de los alimentos y la relativa disponibilidad del recurso. La leña como combustible es utilizada en forma ineficiente, por cuanto el 81% de los hogares que la consumen, utilizan la estufa de "Tres Piedras", la cual desaprovecha casi el 90% de la energía consumida. Cabe mencionar en este punto que en los poblados con bajas temperaturas, el calor que desaprovecha este tipo de estufa, es aprovechado para mantener una temperatura confortable en el interior de las viviendas. En materia de biodigestión anaeróbica, se han construido alrededor de 800 biodigestores tipo familiar en el área rural, pero éstos no han sido operados correctamente, y se ha aprovechado los beneficios del bioabono más que los propiamente energéticos. La mayoría de estos biodigestores son de tipo chino. La única fuente biomásica que se ha utilizado para la producción de energía eléctrica en Guatemala, ha sido el bagazo de caña de azúcar. Se estima que los recursos naturales del país para la generación de energía eléctrica son los siguientes:

Page 20: Clase 25 - Tipos de Energías

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

FACULTAD DE INGENÍERIA

ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA

XXVII CONGRESO NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGENIERÍA QUÍMICA Y III CONGRESO

NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGENIERÍA AMBIENTAL, INGENIERÍA EN ALIMENTOS E INGENIERÍA

AGROINDUSTRIAL

Recurso Disponible Aprovechado

Hidroeléctrico 10.890 MW 424,6 MW

Geotérmico 700 MW 0 MW

Bagazo de caña 3 x 106t 7 x 105t

Alcohol carburante 12 x 106 gal 0 gal

Guatemala depende en un 80% de la energía eléctrica que le provee el sector público, el Instituto Guatemalteco de Electrificación INDE y la Empresa Eléctrica de Guatemala S.A. EEGSA, que suministra en conjunto alrededor de 653 MW. Por otro lado, el sector privado colabora con el restante 20%, que son 170 MW en este año, totalizando 820 MW de potencia disponible para el país. En Guatemala la electricidad se genera básicamente por medio de las centrales hidroeléctricas, con un porcentaje de capacidad instalada del 52%, las centrales térmicas con un 40% y los cogeneradores con el restante 8%. El servicio eléctrico ha alcanzado una cobertura del 42%, siendo una de las más bajas de Latinoamérica. El consumo per cápita es de 205 kilovatios-hora anuales.

Page 21: Clase 25 - Tipos de Energías

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

FACULTAD DE INGENÍERIA

ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA

XXVII CONGRESO NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGENIERÍA QUÍMICA Y III CONGRESO

NACIONAL DE ESTUDIANTES DE INGENIERÍA AMBIENTAL, INGENIERÍA EN ALIMENTOS E INGENIERÍA

AGROINDUSTRIAL

Para mayor información sobre energía renovable y no renovable consulta:

http://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/energia/objetivos.htm http://pepeolivercabrera.blogspot.com/2011/01/las-fuentes-de-energias-renovables-y-

no.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa