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ENERGÍA: NECESARIA Y ESCASA
Desarrollo económico y mejor calidad de vida: más necesidad
energética.
Más necesidad energética: más producción de energía.
Más producción de energía: más contaminación.
Solución: eficiencia energética y ahorro energético (en todos los
sectores)
El problema energético:
Todo proceso físico, químico y biológico necesita energía.
Principios de conservación y transformación de la energía
Degradación de la energía: calor y rendimiento (problema
energético)
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ENERGÍA: NECESARIA Y ESCASA
Posibles soluciones: búsqueda y desarrollo de fuentes de energía
alternativas, consumos eficiente y mejor aprovechamiento y
distribución de los recursos mundiales.
Energía primaria y energía final:
Energía primaria: energía contenida en las fuentes de energía.
Energía final: energía disponible para consumo
De energía primaria a final se necesita su transformación (varios
tipos)
E. primaria=e. final+e. perdida en la transformación+e. perdida en
otras operaciones
Ej: e. doméstica consumida=25% de la e. primaria de comb. fósiles
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LOS COMBUSTIBLES Y EL TRANSPORTE
Combustibles fósiles: carbón, petróleo y gas natural
Formación de los combustibles fósiles.
90% del consumo energético de los combustibles fósiles
Consecuencias: agotamiento y contaminación
Transporte y energía:
Movilidad de bienes y personas (comercio): más transporte.
Transporte: sector con mayor consumo energético (40% del final)
Consecuencias negativas: mayor dependencia de los fósiles,
contaminantes, accidentes etc.
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LOS COMBUSTIBLES Y EL TRANSPORTE
Transporte inteligente:
Medidas frente a los inconvenientes del consumo energético en el
transporte: Incremento del uso del transporte público Conducción eficiente Fabricación de vehículos más eficientes Desarrollo de combustibles alternativos Desarrollo de nuevos sistemas de propulsión
Biocombustibles: combustibles obtenidos a partir de la biomasa,
mezclados con fósiles en motores de explosión Biodiésel: de semillas oleaginosas y aceites vegetales usados
Bioetanol: fermentación vegetales ricos en almidón, azúcares o celulosa
Biogás: fermentación de residuos orgnánicos
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EL CONSUMO ENERGÉTICO DOMÉSTICO
1/5 parte del consumo energético total en España.
Desde 2007 implantación de certificación energética (electrodomésticos)
Distribución del origen de la energía de consumo doméstico:
Petróleo y derivados: 1/3 parte del total
Energía eléctrica: 1/3 parte del total
En aumento el gas natural
En descenso el carbón
Factores que afectan al consumo doméstico energético:
Zonificación climática: orientación
Calidad del aislamiento: ventanas, paredes, tejados
Equipamiento del hogar: cantidad de electrodomésticos
Grado de eficiencia: calefacción, agua caliente, luz, electrodomésitcos
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EL CONSUMO ENERGÉTICO DOMÉSTICO
El ahorro energético en casa:
Instalaciones fijas de calefacción y agua caliente: mayor consumo Buen aislamiento Calderas de alto rendimiento energético Ajuste de las temperaturas de la calefacción Óptimo mantenimiento de sistemas y aparatos Comportamiento eficiente
Equipamiento doméstico: Electrodomésticos más eficientes (A+++)
Ajustar los electrodomésticos a necesidades reales
Mantenimiento adecuado de electrodomésticos y equipos
Pautas de conducta adecuada: bajo consumo, stand by, etc.
Aprovechamiento de energías renovables
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CENTRALES ELÉCTRICAS CON COMBUSTIBLES FÓSILES
Centrales eléctricas:
Transformación de la energía primaria de combustibles fósiles (95%),
biomasa o RSU en energía eléctrica.
Se llaman centrales termoeléctricas.
Funcionamiento.
Centrales clásicas:
E. primaria: combustibles fósiles
Transformación energética: e. interna – e. química – e. térmica – e.
mecánica - e. eléctrica.
E. térmica: combustión y calentamiento de un fluido
E. mecánica: movimiento de álabes, turbinas y alternador
E. eléctrica: alternador + inducción electromagnética.
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CENTRALES ELÉCTRICAS CON COMBUSTIBLES FÓSILES
Ventajas y desventajas de las centrales termoeléctricas:
Ventajas:
Sin influencias meteorológicas
Transporte de e. primaria barata y sencilla y alto desarrollo tecnológico
Unidad de energía producida más barata
Inconvenientes:
Gran impacto ambiental
Emisiones de CO2, NOx, SOx y lluvia ácida
Emisión de resíduos sólidos
Centrales de gas natural de ciclo combinado:
2 turbinas y 2 circuitos: una de gas natural y otra de vapor de agua
Más eficientes (de un 30 a un 40%) y menos contaminantes
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LA ENERGÍA NUCLEAR, PROBLEMA O SOLUCIÓN
Fusión de elementos pesados: uranio y plutonio.
1/3 del consumo de la energía mundial.
Centrales nucleares:
E. primaria: uranio (energía no renovables) (uranio enriquecido)
Proceso de fisión: en el reactor nuclear (varillas de uranio y de
absorción de neutrones)
Proceso de reacción en cadena: liberación controlada de neutrones
Transformación de la e. nuclear en e. eléctrica
Fisión nuclear: bombardeo del U con un neutrón (2 núcleos más
pequeños y 2 o 3 neutrones sobre más U, en cadena)
1gr de U=1,7 tn de petróleo
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LA ENERGÍA NUCLEAR, PROBLEMA O SOLUCIÓN
Problema nuclear:
Riesgo de accidentes nucleares: Chernobil, Fukusima, gran alcance
durante mucho tiempo.
Residuos nucleares: actividad radiactiva mucho tiempo, depósitos
especiales. Sin solución.
Riesgo armamentístico
Solución nuclear: posiciones a favor
Poco contaminantes de gases de efecto invernadero
Energía continua y barata
Menos dependencia del petróleo
Buenas medidas de seguridad: poca probabilidad de accidente
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LA ENERGÍA NUCLEAR, PROBLEMA O SOLUCIÓN
Residuos radiactivos:
Proceden de centrales nucleares, sanitarios, industriales, etc.
Residuos de baja y media actividad: instalaciones subterráneas
Alta actividad: en formaciones geológicas de gran estabilidad muy
profundo.
Investigación actual: transformación química de alta a baja actividad
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FUENTES RENOVABLES DE ENERGÍA
Solar:
Térmico: Baja temperatura: calentamiento de colectores solares (viviendas)
Alta temperatura: centrales termoeléctricas solares (Almería)
Fotovoltaica
Células fotovoltaicas (de Si)
Material semiconductor: flujo de electrones (e. eléctrica)
Biomasa:
Origen e. solar: de tipo vegetal o animal
Residuos agrícolas, ganaderos y forestales de 2 formas: Directamente en centrales térmicas de biomasa o cogeneración Calderas domésticas: agua y calefacción
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FUENTES RENOVABLES DE ENERGÍA
Biomasa:
Biocarburantes: fermentación de vegetales
Principales inconvenientes: coste, transporte y gestión forestal.
El aire:
De origen solar: producida por el viento.
Aerogeneradores: parques eólicos e instalaciones aisladas
Funcionamiento
El agua:
Aprovechamiento de las caídas de agua (embalses y pantanos)
Ventajas (avenidas, caudal regular, riegos)
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FUENTES RENOVABLES DE ENERGÍA
El agua:
Inconvenientes (núcleos rurales, ecosistema fluvial, disminución de
sedimentos en transporte, etc.)
Solución: minicentrales hidráulicas.
Mareomotriz:
Cambios de mareas: marea alta (almacenamiento), marea baja
(generación de e. eléctrica)
Geotérmica:
E. interna de la Tierra
Calefacción y agua caliente
Centrales para e. eléctrica
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FUENTES RENOVABLES DE ENERGÍA
Ventajas de la renovables:
Poco impacto ambiental
No se agotan
Menor dependencia energética exterior (c. fósiles)
Contribución al desarrollo científico
Desventajas de las renovables:
Actualmente caras (intereses económicos)
Falta de suministro estable (combinación de varias)
Impactos paisajísticos (gestión del territorio eficiente)
Porcentaje pequeño de la demanda (falta inversión)
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HACÍA LA ENERGÍA SOSTENIBLE
Modelo de consumo actual: insostenible,
búsqueda de algo nuevo.
Modelo energético sostenible: garantizar un
futuro energético y medioambiental. Vías:
Eficiencia energética: hasta un 20% de ahorro,
educación ambiental.
Desarrollo tecnológico: elementos con menos
gasto energético, menos contaminación, mejora
de la producción convencional
Potenciación de las energías renovables:
inversión económica y políticas favorables.
Desarrollo de nuevas energías
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HACÍA LA ENERGÍA SOSTENIBLE
Nuevas energías:
El Hidrógeno como combustible:
Pilas de combustible: H+O dan corriente eléctrica y generan agua.
Problema: tecnológico e infraestructura (distribución y almacenamiento)
Energía marina:
Energía de las olas y de las mareas
Centrales mareomotrices: funcionamiento similar a hidráulicas
Problemas: impacto sobre la fauna marina
Fusión nuclear:
Fusión de 2 átomos de De (isótopo del H): en uno de He + gran energía
Reacción del sol: 1gr de He=7,4 tn de petróleo (sin residuos y renovable)
Problemas: 150 mill de ºC (plasma), soluciones tecnológicas. Realidad.