recursosenergéticos.impactos

RECURSOS NATURALES

I.E.S. Ricardo Bernardo.Dpto. Biología y Geología.

http://biologiageologiaiesricardobernardobelenruiz.wordpress.com/2o-bachillerato/ctma/

Belén Ruiz

RECURSOS ENERGÉTICOS

RECURSOS NATURALES

Cantidad total de materiales existentes

en la Tierra, que puedan llegar a tener un valor

económico. Todo lo que la

humanidad obtiene de la naturaleza

NORenovables

TIPOS

Potencialmente renovables

Definición

Finalidad

Satisfacer necesidades

básicas

Satisfacer las necesidades no básicas (fruto de apetencias)

Renovables

Tardan lapsos de tiempo muy largos en generarse en la corteza terrestre.

Su tasa de renovación es lenta y se van agotando.

Se consumen pero se

regeneran en un tiempo

corto en los procesos naturales

Su tasa de renovación es igual o mayor a la tasa de explotación.

(Algunos si se sobreexplotan

=> no renovables) .

Energía solar, olas,

mareas, corrientes,

viento.

Aire limpio, Agua limpia,

Biodiversidad• Combustibles fósiles.

• Minerales.• Suelo

Desde el punto de vista de Desarrollo sostenible se recomienda una graduación de su uso para que no se agote hasta encontrarle un sustituto aceptable.

Son aquella parte de los recursos que pueden ser

explotados mediante el uso de la tecnología actual, son

económicamente rentables y pueden ser extraídos de forma

legal en un momento dado.

RESERVAS o MENAS

GAS NATURAL

TIPOS

CARBÓN

ENERGÍAS NO RENOVABLES

ENERGÍA NUCLEAR

FISIÓNFUSIÓN

(RENOVABLE)

PETRÓLEO ( gas

natural, pizarras

bituminosas y arenas

asfálticas)

CARBÓN

Acumulación de restos vegetales en fondos de pantanos, lagunas o deltas. (Condiciones anaeróbicas (restos vegetales deben enterrarse rápidamente) => fermentación debido a la acción de las bacterias sobre la celulosa y la lignina => produce Carbón, CH4, y CO2. Habitualmente quedan enterrados por arcillas que impermeabilizan el terreno transformándose posteriormente en pizarra.

Se forma en prácticamente todos los continentes y eras geológicas pero la época más adecuada fue el PERIODO CARBONÍFERO hace 347 a 280 millones de años.


Formación

Época de Formación

Alto poder calorífico. Muy abundante ( Reservas de más de 200 años al ritmo actual de explotación) Muy contaminante. Elevado contenido en Azufre, que forma al quemarse, SO2. Principal causante de la LLUVIA ÁCIDA. Muy usado en otras épocas, hoy en desuso debido a su dificultad de extracción y transporte y a la contaminación

Propiedades

CARBÓN

GRAFITO: (95-100% C). Prácticamente es un mineral. No se usa.

ANTRACITA: ( 90-95% C). El de más calidad por su alto valor energético.

HULLA : (75-90 % C) LIGNITO: (60-70% C) TURBA: ( 45-60 %

C). El de menor calidad. Poco valor energético.

• Minas.•Explotaciones a cielo abierto. Para usarse debe ser limpiado, separado de impurezas, clasificado según su calidad y tamaño.


Tipos

Principalmente en CENTRALES TÉRMICAS para producir ELECTRICIDAD. Como combustible doméstico. ( En desaparición). Transformado en gas que al combustionar produce luz. ( Desaparecido).Máquinas de vapor ( Desaparecido). Transformado en líquido se usó en la 2ª Guerra Mundial.

UsosYacimientos

Alta capacidad energética.

Coste relativamente reducido.

Gran variedad de usos.

Facilidad de transporte para su uso.


VENTAJAS

Tenemos combustible para unos 200 años. La minería provoca riesgos para la salud, impacto paisajístico por huecos y escombreras, subsidencias, colapsos y derrumbes. Contaminación de atmósfera, geosfera e hidrosfera. Contaminación acústica.Las centrales térmicas de carbón producen vertidos de agua caliente a los ríos y mares. (Alteran la DBO)Producen gases y residuos durante la combustión: Cenizas y partículas en suspensión Productos de combustión: CO, CO2 y CH4 => incremento del efecto invernadero. El SO2 y NO2 provocan lluvia ácida. La fotolisis del NO2 es el responsable del aumento de Ozono troposférico. Y NO2 y NO provocan la destrucción del Ozono estratosférico ( capa de Ozono). Aunque disponemos de gran cantidad de carbón, su extracción es cara por lo que no es rentable.

INCONVENIENTES SITUACIÓN EN ESPAÑA

No escasea en España, pero una gran parte del mismo no es rentable económicamente => se importa un 58% del que se utiliza.

CARBÓN

Reservas de carbón mundiales

http://almez.pntic.mec.es/jrem0000/dpbg/2bch-ctma/tema11/TERMICA11.swf

PETRÓLEO ( gas natural, pizarras bituminosas y arenas asfálticas)

Se originó por la muerte masiva de PLANCTON MARINO (cambios bruscos de temperatura o salinidad).

Plancton se sedimenta con cienos y arenas=> se forman BARROS SAPROPÉLICOS. La materia orgánica se convierte en hidrocarburos por fermentación ( anaerobia), mientras los barros y cienos se transforman en rocas sedimentarias ( margas y areniscas) que forman la ROCA MADRE, que queda impregnada de hidrocarburos.


Formación

Tipos

Los restos orgánicos enterrados sufren un aumento de la temperatura 40 A 60 º C y a la profundidad 1 a 2 Km comienza la maduración. Dura tan solo 1 millón de años => Se forman BETUNES Y ASFALTOS. Estos materiales impregnan los sedimentos dan lugar a ARENAS ASFÁLTICAS Y PIZARRAS BITUMINOSAS. A más profundidad 6-7 Km y Temperaturas de 200 y 250 º C se forma el GAS NATURAL, que puede ser el único presente en el yacimiento. EL PETRÓLEO se suele formar en las zonas intermedias de temperatura y profundidad. Debido a su baja densidad, el petróleo asciende hacia la superficie. Si consigue llegar a ella se evapora en la atmósfera dejando un residuo bituminoso: PIZARRAS BITUMINOSAS. Si queda atrapado por una capa impermeable: TRAMPA se acumula impregnando las rocas inferiores: ROCAS ALMACÉN, debajo de ellas se acumula AGUA SALADA y encima METANO.

PETRÓLEO ( gas natural, pizarras bituminosas y arenas

asfálticas)

Se forma en diferentes eras geológicas, pero la mejor fue el Jurásico y Cretácico. ( 65- 100 millones de años).

De difícil extracción. Cuando una prospección perfora una roca trampa, el petróleo y gas se mueven desde la roca almacén buscando la superficie. Las trampas pueden también romperse por fenómenos naturales, fracturas y procesos erosivos, por lo que el petróleo o bituminosos quedan en la superficie.


Época Composición de los hidrocarburos

Se compone fundamentalmente de CARBONO E HIDRÓGENO. No está formado por un solo componente y varía según el yacimiento. Los principales hidrocarburos que los componen son: •Gaseosos: Saturados o alcanos ( Cn H2n). Metano CH4, Butano C3H8. •.Líquidos: Saturados o alcanos ( Cn H2n) . n- Heptosano C27 H56. •Aromáticos ( Cn H2n-6). Benceno C6H6

•.Sólidos: Resinas: Estructura compleja, Peso molecular entre 500 y 1200 •Asfaltos: Estructura compleja. Peso Molecular entre 100 y 10000. •También puede presentar cantidades variables de Nitrógeno, Azufre y Oxígeno. Que pueden impedir el proceso de refinado.

Yacimientos de hidrocarburos

Se lleva a cabo en las Industrias Petroquímicas. Consiste en separar los componentes. Al ir elevándose la temperatura se separan primero los productos gaseosos ( metano, etano, butano...) Después los líquidos ( gasolina, nafta, queroseno). Finalmente quedan los sólidos ( alquitranes, betunes...)

Dependen de la densidad. Medida de la densidad: Índice API. •Petróleos ligeros: + de 30 grados API. El de mayor calidad 37 grados API •Petróleos intermedios: entre 22-30 API. •Petróleos pesados : entre 15-22 API.


• Gases licuados de uso en industria, calefacción, uso doméstico, calderas.

• Gasolina y gasóleos.( vehículos y calefacción)

• Nafta y queroseno: Industria química y combustible de aviones.

• Fuel: En centrales térmicas para generar electricidad y como combustible industrial

• Fertilizantes, pesticidas, plásticos, fibras sintéticas, pinturas, medicamentos.

Tipos de petróleos

Destilación fraccionada

Usos del petróleo


asfálticas)

PETRÓLEO ( gas natural, pizarras bituminosas y arenas asfálticas)

Son rocas impregnadas en hidrocarburos en forma sólida o líquida. Para su obtención se extraen las rocas y posteriormente se calientan separando los hidrocarburos por destilación. Aunque en la actualidad no son rentables y crean impactos ambientales paisajísticos pueden ser una solución ante el agotamiento del petróleo si no se encuentra otra fuente alternativa.


•Alta capacidad energética. •Coste relativamente reducido. •Gran variedad de usos. •Facilidad de transporte para su uso.

Pizarras bituminosas y arenas asfálticas

VENTAJAS


asfálticas)


INCONVENIENTES

• No es renovables. El petróleo estará agotado a finales del siglo XXI . • Las plataformas petrolíferas pueden sufrir accidentes, explosiones, incendios, colapsos.. que pueden provocar grandes catástrofes ambientales y humanas a todos los niveles, hidrosfera, atmósfera, geosfera y biosfera.

• Los barcos petrolíferos emiten vertidos al mar en el trasvase, limpieza y pérdidas ocasionales. Los petroleros pueden sufrir accidentes provocando mareas negras. Las centrales térmicas de fuel producen vertidos de agua caliente a ríos o mares.

• Producen gases y residuos durante la combustión: Cenizas y partículas en suspensión Metales pesados, como el plomo usado en la gasolina como antidetonante.

Productos de combustión: CO producido en la combustión incompleta de la gasolina. CO2 y CH4 producen incremento del efecto invernadero.

El SO2 y NO2 provocan lluvia ácida. La fotolisis del NO2 es el responsable del aumento de Ozono troposférico. Y NO2 y NO provocan la destrucción del Ozono estratosférico ( capa de Ozono).

• Tenemos una fuerte dependencia económica de este combustible, aunque exportamos sus productos refinados.

SITUACIÓN EN

ESPAÑA.Extracción de crudo es insignificante, solo producimos un 0,5% del que usamos. Hay pozos en la plataforma de Tarragona y en Burgos. Sin embargo contamos con una gran cantidad de refinerías, lo que nos hace exportadores de productos derivados.

GAS NATURAL

En la fermentac

ión de materia orgánica en los

yacimientos de

carbón y petróleo.

Fundamentalmente metano (75 al 95% )•METANO CH4

•ETANO CH3-CH3

•PROPANO CH3-CH2-CH3

•BUTANO CH3-CH2-CH2-CH3 También contiene: Dióxido de Carbono, Sulfuro de Hidrógeno, Helio y Argón .

•Extracción => muy sencilla y económica (= al perforar los yacimientos de carbón y petróleo fluye por sí mismo). También se obtiene por destilación fraccionada de otros hidrocarburos. •Trasporte => sencillo pero caro, ( buques en forma líquida o por gaseoductos).


Formación

Composición

Extracción y transporte

• Hogares: calefacción, cocinas...

• Industrias: Como materia prima para la obtención de amoniaco, metanol, etileno, butadieno y propileno.

• En centrales térmicas como sustituto del Carbón. ( Aunque es muy contaminante no emite componentes azufrados como el carbón).

Actualmente en España la producción de electricidad con gas natural es de un 10%.

Uso

GAS NATURAL

•Fácil extracción. •Fácil transporte, mediante barcos o gaseoductos. •Distribución más amplia que el petróleo => se evitan conflictos territoriales. •Contaminación menor que carbón y petróleo ya que no contiene azufre. •Mayor poder energético que carbón y petróleo


VENTAJAS

•Este recurso se agotará a finales del siglo XXI. •El CH4 es un contaminante que aumenta mucho el efecto invernadero, de ahí el peligro de un escape o rotura en el transporte o distribución.

INCONVENIENTES SITUACIÓN EN ESPAÑA

• No somos grandes productores de gas cubriendo sólo el 0,9% de nuestro consumo.

• Existen pozos => Huesca, en la plataforma del Cantábrico y en el Golfo de Cádiz.

• En la actualidad importamos la mayor parte de Argelia, y lo distribuimos a través de toda la geografía por una red de gaseoductos.

ENERGÍA NUCLEAR

Proviene de la conversión de materia en energía.

FISIÓN NUCLEAR => rotura de átomos.


Origen TIPOS

FUSIÓN NUCLEAR => unión de átomos.

ENERGÍA NUCLEAR DE FISIÓN

•En la naturaleza solo un 0,7% del Uranio es 235, por lo que antes de ser usado tiene que ser "enriquecido" por un proceso de centrifugación que lo separa del Uranio 238 ( que no es fisionable). Una vez enriquecido se transforma en Óxido de Uranio y se fabrican pastillas. •Las pastillas se introducen en vainas metálicas totalmente estancas y éstas se introducen en barras.•Las barras funcionan dentro del reactor en periodos seguidos de doce meses, posteriormente se detiene el reactor y se recarga un tercio del combustible.


•Es una energía no renovable => el mineral usado tarda millones de años en formarse en la naturaleza. •Una central nuclear funciona como una central térmica, solo que el combustible usado es URANIO O PLUTONIO en lugar de carbón, petróleo, gas, materia orgánica... •La energía nuclear es muy productiva, ya que una vez activada la reacción ésta se desencadena sin necesidad de nuevos aportes energéticos y con poco gasto de combustible. Éste es el principal problema, ya que la energía desencadenada debe ser controlada y neutralizada para que no escape del reactor nuclear.

Características

Combustible

La obtención del uranio que se presenta en la pechblenda, la uranita y otros minerales

como la autunita, carnotita, curita, etc aunque en una proporción muy baja, por lo que se procede a su concentración a través de procesos físico-químicos. El resultado es

una mezcla de óxidos de uranio, con un contenido de 99,29% en U-238 y 0,71 en U-235, denominado “torta amarilla” por su

color característico.

Los reactores requieren un combustible más rico en U-235, fisionable, por lo que

se procede al enriquecimiento, que aumenta la proporción de esta isótopo de

0,7 al 3-4%, teniendo finalmente la composición UO2, óxido de uranio enriquecido, que se transforma en

pastillas cerámicas tan pequeñas que casi caben en un dedal, colocadas dentro de largas varillas que, agrupadas, forman el

elemento combustible.


Hay diferentes tipos, los usados en España son los dos primeros: PWR: Agua ligera a presión. BWR: Agua ligera en ebullición. HWR: Agua pesada. ( a presión o en ebullición) Reactores de grafito o gás. Reactor de agua en ebullición moderado por grafito ( sólo en Rusia) Reactores rápidos. ( En Francia, Rusia y La India).


El combustible: Barras de Uranio El moderador: Disminuye la velocidad de los neutrones rápidos, transformándolos en lentos o térmicos ( sólo en centrales lentas). Son el Agua, Grafito y agua pesada. El Refrigerante: Extrae el calor generado en el reactor. Agua, Agua pesada, Anhídrido carbónico, Helio. El Reflector: Reduce el escape de neutrones, devolviéndolos al ciclo. Agua, Agua pesada. Elementos de control, son barras de que absorben los neutrones para controlarlos. Blindaje: Para evitar que escapen las radiaciones: Hormigón, agua, plomo.

Componentes de un reactor nuclear

Tipos de reactores


Alto poder energético. 1 kg de Uranio produce un millón de veces más energía que un Kg de carbón. No libera gases contaminantes a la atmósfera. Las reservas de combustible son mayores que las de otras energías no renovables.


El fin de las centrales nucleares es la producción de la energía eléctrica. Actualmente en España el 27% de la energía eléctrica usada proviene de centrales nucleares. La energía nuclear engloba también el uso de radiaciones emitidas por Isótopos Radiactivos ( Tecnecio 99, Galio 67, Yodo 131...) que emiten radiaciones alfa, beta, gamma, X,. Su uso es muy importante en medicina ( TAC, radioterapia, mamografías, radiografías...), datación, agricultura, restauración, obtención de plásticos, conservación de los alimentos, esterilización. Los elementos radiactivos son también la base de las bombas atómicas, el Uranio enriquecido de una central nuclear tiene menos de un 5% de pureza, para fabricar una bomba se requiere el 90 % y evidentemente su uso no tiene nada que ver con la producción de energía.

USOS VENTAJAS


Durante la fase de extracción, enriquecimiento, transporte y utilización se liberan partículas radiactivas de vida corta que afectan a los seres vivos.


Produce contaminación térmica de las aguas circundantes.

INCONVENIENTES

Los reactores son susceptibles de sufrir sabotajes y accidentes con gravísimas consecuencias.

Los residuos nucleares de larga vida aún no tienen emplazamientos definitivos.

No es una energía renovable.

http://www.elpais.com/fotogalerias/popup_animacion.html?xref=20021114elpepusoc_3

http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/energia_y_ciencia/2005/08/02/144179.php

http://www.unesa.es/sector-electrico/funcionamiento-de-las-centrales-electricas/1349-central-nuclear

RADIACIONES

Descubiertas por Becquerel ( 1886) e investigadas por Pierre y Marie

Curie ( 1898). Posteriormente Rutherford y Soddy describieron 3 tipos

de radiaciones producidas por desintegración radiactiva: alfa, beta y

gamma a las que se suma la emisión de neutrones y las radiaciones X.

Todas ellas se conocen como RADIACIONES IONIZANTES:

La radiación alfa: La producen los isótopos de Helio 4. Tiene

masa.

La radiación Beta son electrones y protones procedentes de

la ruptura de neutrones. Tiene masa

La radiación gamma es de naturaleza electromagnética, y se

produce por el reajuste energético del núcleo.

Las radiaciones pueden producir daños o implicar riesgos para los

seres vivos. Esto va a depender de las dosis recibidas, y de las

características de la persona.

− Dosis ( 0,1 a 3 Gy ) producen esterilidad temporal o definitiva,

cataratas, e incluso ceguera, estando especialmente desprotegidos los

Embriones, también se producen alteraciones de los tejidos epiteliales,

y de órganos, que pueden recuperarse total o parcialmente.

− Dosis (3- 5 Gy) producen alteraciones de la médula ósea, ( leucemia

que puede provocar la muerte en el plazo de 2 años).

− Dosis (10- 50 Gy) muerte entre una y dos semanas después. .

− Dosis mayores producen la muerte inmediata.

Generalmente acumulamos cada año una radiación de fondo

equivalente a 3, 25 m Gy).

RESIDUOS RADIACTIVOS se clasifican en función de su contenido

en radiaciones y su periodo de vida en:

Categoría A.- Vida corta ( menos de 30 años), baja actividad,

emiten radiaciones beta y gamma. Proceden de centros

hospitalarios y centrales nucleares; ropa, herramientas...

Categoría B.- Vida larga, baja o media actividad. Emiten

partículas alfa, beta y gamma. Proceden del agotamiento del

combustible nuclear.

Categoría C.- Vida larga, alta actividad. Emiten radiaciones

alfa, beta y gamma. Plantas de reprocesamiento de

combustibles o armamento nuclear.

Los bidones de los residuos de media y baja radiactividad, son trasladados al Centro de Almacenamiento de El Cabril, en la provincia de Córdoba,

gestionado por ENRESA. Allí se depositan los residuos radiactivos de

tosas las centrales nucleares españolas, así como los residuos

generados por la medicina, la investigación, la industria y otros

diversos campos que utilizan materiales radiactivos en sus

procesos.

ENERGÍA NUCLEAR DE FUSIÓN

Energía altamente rentable y poco problemática.

ENERGÍAS RENOVABLES

En la actualidad está en experimentación y aunque se han conseguido unos resultados iníciales, hasta el momento el gasto energético de su puesta en funcionamiento ha sido muy alto en comparación con el rendimiento.

Se produce de forma natural en las estrellas. Nuestro Sol es un reactor de Fusión nuclear. Pero la masa mínima necesaria para que se produzca de forma natural equivaldría a 1/10 de la masa del Sol.

Para conseguir la fusión se requerirían temperaturas del orden de 10.000.000 O C. El principal problema no consiste en conseguir esta temperatura sino en mantenerla y en encontrar un material de confinamiento que las soporte.

A estas temperaturas tan altas la materia adquiere un nuevo estado "PLASMA" .Es un gas ionizado. En EL universo esto es algo natural. El 99% del universo se encuentra en este estado.



En la actualidad no se consigue la energía suficiente para mantener la temperatura del plasma y por tanto el número de fusiones que se producen por unidad de tiempo no es suficiente. El reactor se detiene cada cierto tiempo y debe volverse a calentar por lo que la energía consumida es demasiado alta.

El calentamiento se consigue por diferentes medios: Haciendo pasar el plasma por una corriente eléctrica. ( Se consiguen de 20-30 millones de grados). Por introducción de rayos neutros: Se introducen átomos de alta energía y el calentamiento se produce por choque de partículas. Compresión magnética: Al comprimir el gas aumenta su densidad y el choque de partículas. Microondas: Ondas de alta frecuencia producen movimiento y choque de partículas. Compresión inercial: Mediante láser o rayos iónicos se produce una compresión.

El otro problema es encontrar un material que soporte estas temperaturas. Para ello se utiliza el magnetismo. Las partículas se mueven dentro de un campo magnético que les sirve como vasija. CONFINAMIENTO MAGNÉTICO. Este campo es la unión de uno circular y otro perpendicular es decir el resultado es un campo elipsoidal.



En la actualidad hay dos máquinas TORAMAK Y STELERATOR que se diferencian en la forma de crear el campo magnético.

En España en CIEMAT está uno de los tres Stelerator más importantes del mundo. Hoy día se ha conseguido por separado: 450.000.000 ºC. Tiempo de confinamiento: 1,8 ´´ ( Se necesitan 3´´) Presión de confinamiento conseguida Densidad de confinamiento: ( Se necesita una nueva generación de maquinaria).

En Europa el JET es el Toramak más grande construído hasta la actualidad. Ya se ha conseguido en él la fusión que llegó a producir un pico de hasta 16 mW y 5 mW durante 6´´ ( aunque se consumieron 23 mW)

En la actualidad se están construyendo los elementos para un nuevo modelo llamado PROYECTO ITER. Para su construcción y montaje se requieren unos 5000 millones de dólares y España puede ser una firme candidata a alojarlo ( por ejemplo en la antigua central de Vandellós)


Para su puesta en funcionamiento se requieren fuertes inversiones tecnológicas. Técnicamente aún no se han conseguido resultados energéticamente favorables.


Su combustible es inagotable. No produce residuos radiactivos. No presenta riesgo de accidentes

ya que no hay una " masa crítica" que pueda descontrolar la reacción. El único residuo sería la propia estructura del reactor y los núcleos de Trítio que escaparan, pero el Tritio, no emite radiaciones intensas, no se acumula en la cadena trófica, en caso de inhalación o ingestión se metaboliza junto al agua, tiene un corto periodo de vida.

VENTAJAS INCONVENIENTES

ENERGÍA RENOVABLE. ENERGÍA SOLAR

Octubre 2009 => la energía total que necesitamos en todo el mundo es

aproximadamente de 16 teravatios (1 teravatio = 1.1012 vatios)

Año 2020 => se necesitaran 20 teravatios.

El solo derrama 120.000 teravatios sobre las tierras

emergidas del planeta.

CAPTACIÓN TÉRMICA (CALOR)

DE BAJA TEMPERATURA


Los rayos solares se capturan (por una filas de espejos parabólicos que concentran la luz del sol en largos tubos de acero, discos parabólico que concentra la luz en un punto y, o parque de espejos planos que enfocan la luz hacia un único punto de una torre central (llamados heliostatos), orientados por ordenador) y se concentran en un colector, (concentrado el calor solar), se utiliza un fluido para almacenarlo (aceite) y posteriormente en un generador de vapor se convertirá en electricidad. (Sólo es posible en zonas de alta incidencia solar, desiertos).

SISTEMAS ARQUITECTÓNICOS

PASIVOS

Sistemas de conductos metálicos o plásticos que se colocan en los tejados, calentando el agua que circula por ellos. El agua caliente es usada directamente con fines domésticos o sanitarios.

CAPTACIÓN FOTÓNICA (LUZ)

DE ALTA TEMPERATURA

En estanques hipersalinos (al no permitir las corrientes de convección) atrapan el calor en el fondo, esto hace que se caliente un fluido secundario que puede convertirse en vapor y mover una turbina.

http://www.unesa.es/sector-electrico/funcionamiento-de-las-centrales-electricas/1345-central-fotovoltaica

http://www.unesa.es/sector-electrico/funcionamiento-de-las-centrales-electricas/1350-central-solartermica

CAPTACIÓN TÉRMICA (CALOR)


SISTEMAS ARQUITECTÓNIC

OS PASIVOS

Almacenamiento de calor: Durante el día => la luz solar de un parque de espejos calienta la sal fundida. Durante la noche => la sal se enfría, desprende calor y produce más vapor.

En 2008 se inauguró en España, en la localidad granadina de La Calahorra, la primera planta solar comercial con capacidad de almacenamiento de calor. En EEUU la estación generadora de Solana, también usará sal fundida para almacenar calor.


DE ALTA TEMPERATURA

Arquitectura Bioclimática (era utilizada por civilizaciones antiguas)=> se diseñan viviendas en las que el aprovechamiento energético del sol sea máximo de forma pasiva gracias al diseño arquitectónico. Se utiliza para calentar, enfriar e iluminar.

En lo días nublados, la luz del sol se refleja primero en los espejos y después en las nubes bajas. En estos días los espejos se orientan hacia el cielo, no hacia la torre colectora, ya que el sol podría calentar tan rápidamente la torre que podría destruirla.

http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/energia_y_ciencia/2006/09/12/155486.phphttp://www.juntadeandalucia.es/averroes/manuales/materiales_tic/energrenovab/

energianim02_archivos/solar.swf

ENERGÍA SOLAR

Producen directamente electricidad cuando los átomos de un semiconductor, por lo general silicio, pierden electrones. Es decir presentan dos zonas bien diferenciadas: Una es deficitaria de electrones y la otra tiene un exceso por lo que al incidir los rayos solares se produce un trasvase de electrones: CORRIENTE ELÉCTRICA.

Funciona con luz directa o indirecta, por lo que también es productiva en días nublados (aunque menos).


Se compone de pequeñas superficies planas llamadas CÉLULAS que están elaboradas con materiales semiconductores: Silicio.

Principal problema => requiere de sistemas de acumulación para que pueda usarse durante todo el día. (No hay calor para capturar al producir electricidad directamente)

Soluciones => 1.desviar parte de la energía fotovoltaica para hacer funcionar unas bombas que compriman el aire en cavernas subterráneas. Cuando se necesitará electricidad por la noche, se libera la energía acumulada, dejando que el aire comprimido accione una turbina.2. La electricidad diurna sobrante de los paneles pasa a un electrolizador, la electricidad solar con un catalizador disocia el agua en H y O2 que se almacena, cuando anochece los elementos almacenados se recombinan para generar electricidad. El único subproducto de la pila de combustible (agua) se recicla.

VENTAJAS

ENERGÍA SOLAR

Bajo impacto ecológico.

Renovable, autóctona y limpia.

INCONVENIENTES

Eficiente.

Es irregular y dispersa.. Depende de la incidencia solar en un determinado lugar, época del año, climatología.

En España no tenemos que importarla.

Es difícil de almacenar.

Instalaciones requieren un mantenimiento mínimo.

No requieren agua Gran espacio

para su instalación. => impacto visual.

La fotovoltaica, permite que los paneles se monten en los tejados, establos, estadios de fútbol, autopistas, etc. Las compañías eléctricas están obligadas a pagar incluso a los productores más modestos.

ENERGÍA SOLAR

SITUACIÓN EN ESPAÑA =>

España es pionera en el desarrollo de la energía solar. La

empresa constructora de Solana (EEUU) es española.

Plataforma Solúcar, en Andalucía, a 25 km al oeste de

Sevilla, una torre de 115 metros de altura de 11 megavatios

llamada PS10, rodeada de 624 heliostatos. A su lado la torre

PS20, con el doble de heliostatos y el doble de potencia. No

hay sistema de almacenamiento. Detrás existe un parque

fotovoltaico avanzados que siguen al sol sobre los dos ejes

(norte-sur y este-oeste) para asegurar una exposición

durante todo el año

En 2008 se inauguró en España los parques solares de

Andasol 1 y 2, en la localidad granadina de La Calahorra, la

primera planta solar comercial con capacidad de

almacenamiento de calor.

BIOCOMBUSTIBLES O AGROCOMBUSTIBLES

La biomasa incluye todos aquellos materiales procedentes directa o indirectamente de la biosíntesis solar (Fotosíntesis) y que por tanto han acumulado energía:carbón vegetal.forestales: leña, madera, desechos madereros.desechos agrícolas: paja.desechos animales: excrementos.basuras: papel, cartón, restos de alimentos... A partir de ellos se puede obtener energía por combustión o gasificación, aunque en algunos casos es necesario un tratamiento previo para separarlo de residuos inutilizables (15-90% el transporte es caro e ineficiente económicamente, por lo que es necesario realizar la transformación energética en el mismo punto en el que se obtiene la biomasa.

ENERGÍA RENOVABLE. ENERGÍA DE LA BIOMASA

La utilización de restos es insuficiente en el desarrollo de este nuevo tipo de energía, por lo que se puede recurrir a la fabricación específica de la biomasa: Biocultivos. Se pueden obtener combustibles que pueden sustituir a la gasolina. ( Por ej. de obtención de etanol a partir de remolacha, caña de azúcar..)

BIOCULTIVOS

COMBUSTIÓN

Directamente: Chimeneas, estufas, hornos, para conseguir calor o vapor de agua.

Indirectamente: Plantas o instalaciones

industriales: Al quemar el combustible se calienta agua y el vapor puede mover turbinas y generar electricidad.

Sistemas de calefacción y agua caliente: Calderas que calientan agua y ésta circula emitiendo calor (en las viviendas).

Compactos de chimeneas: Recuperadores de calor y cocinas y

estufas de uso doméstico. Consumen menos y se aprovecha para calentar agua, emitir aire caliente...(Chimeneas de hierro que se venden en la actualidad).

ENERGÍA RENOVABLE. ENERGÍA DE LA BIOMASA

Se somete a la biomasa a una combustión incompleta por la ausencia parcial de Oxígeno. GAS DE SÍNTESIS Se obtiene gases a partir de los cuales se elaboran combustibles líquidos y metanol que pueden sustituir al petróleo. GAS POBRE O GASÓGENO Gases que mueven motores diesel o producen electricidad.

GASIFICACIÓN PIROLISIS O CARBONIZACIÓN

Se produce en ausencia de oxigeno. De residuos agrícolas, forestales y urbanos. Se obtienen mezclas de productos, que dependerán del tipo de biomasa usada: Sólidos: Carbones vegetales, cenizas, alquitranes. Líquidos: Gasolinas. Gaseosos: Gases de Síntesis.

TRATAMIENTOS BIOQUÍMICOS

DIGESTIÓN ANAEROBIA: Lo llevan a cabo bacterias anaerobias.Se lleva a cabo en DIGESTORES y el producto resultante se llama BIOGAS (60% CH4, 40% CO2). Inserción de tuberías en el terreno donde se hayan enterrado los residuos.Este producto puede usarse en cocinas, calentadores, motores o generadores de electricidad. Plantas generadoras de biogás: A partir de estiércol en granjas. Depuradoras de residuos o vertederos: Este sistema sirve para depurar de residuos de las aguas residuales y para recoger los gases emitidos evitando la contaminación. Los gases sirven además para mantener el propio funcionamiento de la central depuradora. Suelen estar en todas las grandes ciudades.

OBTENERGÍA RENOVABLE. ENERGÍA DE LA BIOMASA

FERMENTACIÓN ALCOHOLICA: Este proceso es la base de la fabricación de los alcoholes. Su utilización energética para motores, sigue los mismos principios. Uso de hongos como el Saccharomyces, ( también usado en la fabricación de cerveza y abonos orgánicos), para fabricar ETANOL a partir de remolacha, caña de azúcar, cereales.. También se pueden obtener BIOACEITES O BIODIESEL a partir de la soja, el girasol, la colza, la palma. que pueden servir en motores diesel.

BASE

PRODUCCIÓN BICOMBUSTIBLE

O AGROCOMBUSTIB

LE

CONSUMO DE

PETRÓLEO MUNDIAL

% DE BIOCOMBUSTI

BLE QUE SATISFACE LA DEMANDA DE

COMBUSTIBLE

1 TONELADA DE AGROCOMBUSTI

BLE POR HECTÁREA CULTIVADA

de 1.400 millones de toneladas de equivalente al

petróleo

3.500 millones de toneladas

pueden satisfacer

apenas el 40% de nuestra

demanda de combustible

Por tanto los agrocombustibles sólo constituirían un suplemento

marginal para cumplir las necesidades energéticas

Grandes extensiones de superficie son arrebatadas a la selva => IMPACTO

NEGATIVO sobre la biodiversidad, la erosión del suelo y el régimen de lluvias.

Aumento de las emisiones de efecto invernadero => frecuentemente, se oye decir que

los efectos serían neutros, porque el carbono emitido por los agrocombustibles sería

capturado por las plantas a través de la fotosíntesis. Así sería si no se usaran tractores

para arar la tierra, ni se esparcieran abonos ni pesticidas, ni ninguna maquinaria

transformara las cosechas a las plantas de transformación, o si funcionaran con

energía renovable. No es así, y el balance está lejos de ser neutro.

Incrementan la inseguridad alimentaria, disparando los precios de los alimentos en el

mundo donde cada día mueren de hambre 25.000 personas, en su mayoría

menores de cinco años.

Cambios que hay que realizar en los automóviles.

Los alcoholes son muy corrosivos.

Emisiones de NOx y formaldehído, potencialmente cancerígeno.

Los coches son más difíciles de arrancar en climas fríos, disminuyendo su autonomía

entre un 30% y un 40%.

INCONVENIENTES DE LOS BIOCOMBUSTIBLES O AGROCOMBUSTIBLES

Según la Agencia del Medio Ambiente y Control de la Energía de Francia (ADEME), contando desde el cultivo de la tierra hasta la combustión de motores, los agrocombustibles reducen del 30 al 40% las emisiones netas en relación con la gasolina. => Si provienen de cultivos tropicales, el balance será catastrófico: la deforestación mediante quema de la vegetación libera en la atmósfera el carbono orgánico de los árboles, y mineraliza el humus de la selva virgen =>la deforestación aporta el 25% de las emisiones totales de carbono y constituye una de las principales fuentes de gases de efecto invernadero.

Almacén de C

Expulsión de C

% de absorción de

C de las actividades humanas

Vegetación y suelo

4 Gt / C año 25%

Deforestación 1,6 Gt /C año

Actividades humanas (producción energía, transporte y cultivos)

6,8 Gt/C año

combustible líquido, después de un tratamiento más o menos complicado, a partir de cultivos o plantas no cultivadas

Biocombustibles de la primera generación: Se obtienen con tecnología y procesos químicos sencillos, como la

fermentación.

TIPOS

Biocombustibles de segunda generación: combustibles fabricados a partir de materiales ricos en celulosa y a partir de algas, actualmente difíciles de explotar .Definición

Biocombustibles derivados de plantas oleaginosas (colza y

girasol)

EMHV (éster metílico de aceite vegetal) se obtiene por reacción el aceite de colza o girasol o el aceite de residuos con alcohol metílico. Ácido graso + alcohol => éster + agua. Transesterificación donde se obtiene EMHV y glicerina. Se utiliza junto al gasóleo en una proporción de 5-30% mezcla que recibe el nombre de diéster.

Biodiesel => de aceite puro vegetal, residuos de cocina, semillas de colza o girasol. Se produce directamente de la semilla tras presionar y filtrar, obteniéndose el biodiesel, sin modificar se utilizan para carburante. Puede ser utilizado en motores de biodiesel modificados.

BIOCOMBUSTIBLES

Biocombustibles obtenidos a partir de alcohol (metanol, etanol): Se obtienen a partir de cultivos que pueden ser fermentados a alcohol, los cultivos son los que producen azúcar (remolacha, caña de azúcar) y los que dan almidón que tras hidrolizarlo producen también azúcar (trigo)

combustible líquido, después de un tratamiento más o menos complicado, a partir de cultivos o plantas no cultivadas

Biocombustibles de la primera generación

TIPOSDefinición

Biocombustibles derivados de plantas oleaginosas

(colza y girasol)

Bioetanol => alcohol etílico de alta pureza, producido a partir de cultivos como la caña de azúcar o granos de maíz. Los vehículos deben tener motores modificados cuando la proporción etanol en la mezcla etanol-gasolina es de un 25%.

BIOCOMBUSTIBLES

Biocombustibles obtenidos a partir de

alcohol (metanol, etanol)

Bio-ETBE (éter etil terciario butílico)=> el bioetanol se transforma en un proceso químico en éter-etílico, con las mismas propiedades que el etanol como combustible, pero se pueden añadir a los combustibles convencionales, sin tener que modificar el motor.

Bio-MTBE (éter metil terciario butílico) => en los años 80 se utilizó para añadir a las gasolinas, pero se descubrió que siempre que se filtraba gasolina en el suelo, el MTBE, posible carcinógeno, llegaba fácilmente al agua potable local.

Biogas => bacterias que digieren los residuos orgánicos (alimentos, paja, residuos de madera, residuos de cultivos, etc) en un proceso de fermentación completamente anaeróbica, se obtiene en un 50-90% de metano (CH4) , vapor de agua (H2O) y dióxido de carbono (CO2). Puede ser utilizado como gas natural o para alimentar el proceso industrial para obtener combustibles líquidos.

TIPO DE

AGROCARBU

RANTE

NOMBRE ESPECÍFICOMATERIA PRIMA

DE LA BIOMASA

PROCESO DE

PRODUCCIÓN

BIOETANOL Bioetanol convencional

Remolacha de

azúcar, cereales

(maíz).

Fermentación de

biomasa hidrolizada

BIODIESEL

Biodiesel proveniente del

cultivo energético.

Metanol de semilla de colza

(RME).

Metanol o etanol de ácido

graso (FAME/FAEE).

Cultivo de aceite

(ej. Semilla de

colza)

Prensado en frío /

extracción y

transesterificación

BIODIESEL Biodiesel proveniente del

derroche

Derroche/ cocinar /

aceite fritoTransesterificación

Biocombustibles de la primera generación

TIPO DE

AGROCARBURA

NTE

NOMBRE ESPECÍFICOMATERIA PRIMA

DE LA BIOMASA

PROCESO DE

PRODUCCIÓN

BIOETANOL Bioetanol convencional

Remolacha de

azúcar, cereales

(maíz).

Fermentación de

biomasa hidrolizada

BIODIESEL

Biodiesel proveniente del

cultivo energético.

Metanol de semilla de colza

(RME).

Metanol o etanol de ácido

graso (FAME/FAEE).

Cultivo de aceite

(ej. Semilla de

colza)

Prensado en frío /

extracción y

transesterificación

BIODIESEL Biodiesel proveniente del

derroche

Derroche/

cocinar / aceite

frito

Transesterificación

Biocombustibles de segunda generación

http://www.unesa.es/sector-electrico/funcionamiento-de-las-centrales-electricas/1341-central-biomasa

Fuentes:Maíz.Caña de

azúcar.Soja.Tallos, hojas.Serrín

Ventajas:Mejora la economía rural.Permite independizarse del crudo de Oriente Medio.Reducir la cantidad de CO2 a la atmósfera

EL MAÍZ

1 galón (≈0,264

litros)de gasolina de etanol

Produce en Kcal 29.750 20.000

Inconvenientes:•La mayoría de las plantas de bioetanol desprenden grandes cantidades de CO2, cuyo origen es:La quema de gas natural o, cada vez con más frecuencia, carbón para producir el vapor que hace posible la destilación.La fermentación del azúcar por la levadura.La producción de maíz requiere abonos nitrogenados, que se fabrican con gas natural.El uso intensivo de maquinaria agrícola que funciona con biodiesel.El gasóleo consumido por los camiones para transportar etanol al mercado, a veces a distancias muy largas, porque el etanol a diferencia de la gasolina y el gasóleo, no pueden llevarse por oleoductos, pues se contaminan fácilmente con agua.•Es preciso disociar el almidón del grano de azúcar mediante la intervención de costosas enzimas para poder fermentarlo.•El maíz requiere más cantidad de abonos nitrogenados y pesticidas y puede causar más erosión del suelo que ningún otro cultivo.•La producción de etanol a partir de etanol a partir de maíz consume casi tanto como combustible fósil como el que dicho biodiesel puede reemplazar.

CAÑA DE AZÚCAR

La caña de azúcar, es de rápido crecimiento. Presenta un 20% de azúcar, y empieza a fermentar prácticamente en el momento de cortarla. Produce entre 5700 y 7600 litros de etanol por hectárea (más del doble que el maíz).

Ventajas:El bioetanol puro tiene un octanaje en

torno a 113 y se enciende mejor con una compresión mucho mayor que la gasolina, lo cual permite que los motores de alcohol desarrollen más potencia.

Las destilerías reciclan sus aguas residuales usándolas como fertilizantes.

Para producir calor y energía se quema bagazo, el resido de la caña una vez extraído el jugo, y habitualmente genera un ligero superávit de energía.

Los camiones y la maquinaria agrícola funcionan con una mezcla de diesel y bioetanol, y las avionetas que fumigan las plantaciones, quema alcohol puro.

Inconvenientes:Liberación de hollín y, de metano y

óxido nitroso, dos potentes gases de efecto invernadero, que se producen porque los campos se queman con zafra con el fin de matar las serpientes y facilitar el corte de caña.

Deforestación, debido al aumento de la superficie dedicada a la caña de azúcar. Con la consiguiente pérdida de suelo y perdida de la biodiversidad.

Explotación humana de los macheteros, la mayor parte de caña de azúcar de Brasil se corta a machete, el trabajo, aunque bien pagado, es duro, sucio, nefasto para la espalda, y se realiza en condiciones de un calor agobiante. Mueren macheteros de agotamiento.

BIOETANOL

Ventajas:Requiere menos energía en su producción que el bioetanol

BIODIÉSEL

Fuentes:Aceites vegetales: aceite de canola.Granos de soja.

Fuentes: Gramíneas

perennes de crecimiento rápido (mijo listado).

Residuos agrícolas (material sobrante de los cultivos, como los tallos, hojas y vainas de maíz).

Residuos forestales (astillas de madera y serrín de los aserraderos, corteza de los árboles).

Residuos sólidos municipales (basura doméstica y productos de papel).

Pulpa de papel.

ventajasLa propia celulosa puede considerarse “gratuita”, porque lleva muy poco trabajo recoger los tallos y no hay que añadir abono.

Tras eliminar el azúcar queda como residuo un material leñoso, la lignina, que arde bien, produce energía suficiente para hervir agua y generar electricidad. El etanol inicia su proceso en desechos agrícolas y lo terina en dos productos comerciales: combustibles para el transporte y energía eléctrica.

Las emisiones netas de dióxido de carbono por kilómetro son casi nulas, o quizá negativas, siempre y cuando la electricidad coproducida sustituya al carbón o al gas natural en una central térmica.

Las nuevas plantaciones de panizo consumen CO2 en la fotosíntesis.

inconvenientesLos azúcares encerrados en la

fibra no pueden destilarse hasta etanol hasta que no se hayan liberado de la lignina. Para ello se necesitan enzimas sintetizadas por bacterias u hongos. Las bacterias implicadas habitan en lugares incómodos, como la maleza de selvas lejanas o las tripas de una termita, y resultan más difíciles de dominar que las levaduras. Cuesta mucho que se multipliquen en un tanque de acero inoxidable de 8000 litros (un medio insólito para ellas), así como controlar su actividad en las cantidades industriales necesarias para mantener dentro de ese espacio la conversión en etanol.

Una posibilidad de mejorar la eficiencia en la obtención del etanol, es utilizar microbios modificados genéticamente y las enzimas presentes en los intestinos de las termitas. Se explota en su que los científicos de la casa denominan “jungle rot” (“podrido de jungla”), y ha manipulado el ADN de ese organismo para que produzca mayores cantidades de la enzima necesitada.

ETANOL DE CELULOSA

Unicelulares que se acumulan como una pátina en los estanques, serían las

ideales para producir etanol, ya que crecen en aguas residuales, e incluso

en agua de mar, necesitan para crecer dióxido de carbono y luz solar.

Pueden multiplicar su biomasa en cuestión de horas.

Las algas se recogen a diario, mientras que el maíz y la soja se cosechan

una vez al año.

Algunas producen almidón que se puede convertir en etanol, y otras

producen gotas diminutas de aceite que se puede transformar en biodiesel

o incluso en combustible para los aviones

ETANOL DE ALGAS

1 HECTÁREA

DE MAÍZ

1 HECTÁREA

DE SOJA

1 HECTÁREA

DE ALGAS

2.500 litros

bioetanol/año

560 litros

biodiésel/año

4.500 litros

biocombustible/

año

SITUACIÓN EN ESPAÑA

Se produce biocombustible de tipo:Biodiésel, existen 15 plantas de producción. Se genera a partir de aceites vegetales:Colza y girasol sobre todo colza.Soja.Aceites vegetales usados.Bioetanol, existen 4 plantas actualmente, obtenido de:

Caña de azúcar.Cereales.Remolacha.

No se puede dar salida a toda la producción nacional de bioetanol y biodiésel, lo que ha obligado a su exportación.

AGROCOMBUSTIBLES EN TERRENOS MARGINALES Las estimaciones sobre “tierras de cultivo abandonadas” disponibles para

agrocombustibles es un estudio de 2008 de Christopher Field et al. que sugiere que existen 386 millones de hectáreas de este tipo de superficies. Se considera “tierra abandonada” a cualquier terreno que haya sido cultivado con posterioridad a 1700 y que las imágenes de satélite no identifiquen actualmente como “tierra de cultivo”, a no ser que se haya reforestado o que forme parte de asentamientos urbanos. No existen estudios críticos que indiquen si estas imágenes de satélite están ignorando a las pequeñas propiedades de las comunidades nativas, pero es evidente que cuando se define el concepto de “tierra de cultivo abandonada” se ignoran usos de la tierra, como el destinado a pastos.

Algunos políticos han propuesto que los agrocombustibles deberían ser plantados en terrenos considerados como marginales o sin uso. Se dice que hay millones de hectáreas de este tipo de tierras alrededor del mundo, especialmente en África, que no tendrían importancia para la biodiversidad o para la eliminación de carbono y que tampoco tendrían relevancia para la producción de alimentos, ni para garantizar el sustento de la población. Algunos proponen que plantar agrocombustibles en las “tierras marginales” puede ser extremadamente positivo, aportando ingresos a las comunidades locales y suministrando una alternativa en el mercado a los combustibles fósiles. Se ha sugerido incluso que debería haber incentivos para usar las llamadas tierras marginales, tales como licencias para emitir más CO2.

Pero si se mira más detenidamente estas tierras “marginales” la realidad es muy diferente, ya que en muchos casos, las tierras definidas como “marginales”, “páramos” o “sin uso” son vitales para el sustento de pequeños campesinos, pastores, mujeres y pueblos indígenas. Eso a lo que el gobierno o las transnacionales llaman tierras “marginales” son de hecho tierras comunales o tradicionales que han estado en uso durante generaciones, y que no son propiedades privadas, o no están en producción agrícola intensiva. La tierra que a una persona le puede parecer “marginal” puede ser un recurso vital imprescindible para otra. Aunque a un extranjero le puede parecer desocupada o infrautilizada, esta tierra proporciona: Alimentos. Combustible. Medicinas. Materiales de construcción a las comunidades locales.

Puede tratarse de tierras comunales utilizadas por tales comunidades durante generaciones, aunque no tengan un título de propiedad formal. La fragilidad de estas tierras puede significar que son cultivadas rotativamente en períodos largos, volviendo a cultivar ciertas áreas tras dejarlas en barbecho durante varios años. Estas tierras pueden ser sagradas para las comunidades locales e imprescindibles para proteger los recursos hídricos.

Existen grandes extensiones de terreno, especialmente en África, utilizadas por ganaderos y pastores, que necesitan desplazarse a través de amplias áreas siguiendo las lluvias y pastos frescos. Los observadores externos tienden a pensar que la vida de estos pueblos podría mejorar si se estableciesen en un lugar y se les proporcionasen medios para implementar cultivos. Sin embargo, estos pueblos tienen derecho a continuar con la forma de vida que han venido manteniendo y perfeccionando a través de generaciones y que podría ser la única manera de utilizar las frágiles tierras de pastos. Las llamadas tierras marginales son también importantes para la biodiversidad y constituir una reserva de especies amenazadas o útiles.

Si se expanden los cultivos para agrocombustibles sobre las tierras marginales, como está planificado, es más que probable que las comunidades afectadas perderán sus tierras y no recibirán ningún beneficio a cambio. Muy al contrario, se verán confinadas a áreas más pequeñas u obligadas a trasladarse a regiones aún más frágiles, una experiencia que ya han sufrido en el pasado. Al mismo tiempo, la adquisición de tierras minará las instituciones consuetudinarias y la sabiduría ecológica tradicional que asegura un uso sostenible de la tierra. Esto conducirá a la pérdida de biodiversidad, no sólo en las áreas en las que se realicen siembras, sino también en todo el país en general. Esto ya ha pasado en África con anterioridad, especialmente cuando la tierra se destinó a la producción de cereales, se puso en manos privadas o se anexionó para crear reservas.

La Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) ha señalado también el impacto negativo que la producción de biocombustibles a gran escala tendrá sobre las mujeres de las zonas rurales. Según un informe de 2008, las tierras marginales son un factor clave en la subsistencia de los habitantes empobrecidos de las zonas rurales, y frecuentemente son mujeres quienes las cultivan. A veces son las únicas tierras a las que pueden acceder las mujeres, ya que en muchas partes del mundo no tienen derechos de propiedad o de herencia. Para las mujeres, estas tierras pueden marcar la diferencia entre la vida y la muerte en los momentos más duros, porque saben como extraer de allí alimentos. Las mujeres que usan estas tierras seguramente son muy conscientes de su fragilidad, pero saben cómo utilizarlas sin degradarlas.

Las investigaciones del Instituto Internacional de Investigaciones Pecuarias (ILRI) y la Universidad del Estado de Michigan (MSU) muestran que en el este de África, el cambio de pastos por cultivos alteraría el clima, haciendo que algunas zonas sean más húmedas y otras más secas, con inundaciones y sequías más extremas. En muchas partes del mundo, las poblaciones ya están sufriendo cambios climáticos locales provocados por cambios en los usos del suelo, además de por el aumento generalizado de las emisiones.

PRINCIPALES PROBLEMAS FUTUROS PRODUCIDOS POR EL USO DE

Biocombustibles

Conversión de selvas en tierras de cultivo. Uso de fertilizantes de nitrato. Cultivo a gran escala de leguminosas como

la soja. Descomposición de residuos orgánicos

como causa de emisión de óxido nitroso, el tercer gas de efecto invernadero.

Desplazamiento de cultivos alimentarios. Expulsión de poblaciones.

Se ha utilizado desde hace muchos años de manera directa: Molinos de Viento.

En la actualidad se usa para la generación de energía eléctrica mediante un AEROGENERADOR

La Energía Cinética contenida en una masa de aire en movimiento mueve las palas del aerogenerador y el movimiento se transmite a un generador

Es una manifestación terciaria de la Energía Solar: E. Solar- Vientos- Electricidad.

ENERGÍA RENOVABLE. ENERGÍA EÓLICA

No es una energía constante ya que depende de los vientos reinantes en la zona de ubicación. Por lo que debe contar con sistemas de almacenamiento que regulen el suministro a la red eléctrica.

El principal problema que presenta es su localización debe limitarse a zonas de vientos regulares y fuertes.

Ventajas INCONVENIENTES

LIMPIA RENOVABLE

MATERIA PRIMA

GRATUITA

PRODUCEN INTERFERENCIAS CON

LAS ONDAS DE RADIO Y TELEVISIÓN.

CONTAMINACIÓN ACÚSTICA.

ALTERAN EL PAISAJE => IMPACTO PAISAJÍSTICO

HAY QUE BUSCARZONAS CON VIENTO

LAS HÉLICESSON PELIGROSASPARA LAS AVES

NO AUMENTAEL EFECTO

INVERNADERO.NO CONTAMINA NI EL SUELO, NI LA ATMÓSFERA

NI EL AGUA.

ENERGÍA EÓLICA

LA CONSTRUCCIÓN MANIPULACIÓN

Y MANTENIMIENT

O NO ES COSTOSA NI

COMPLICADA.

SU RENDIMIENTO ENERGÉTICO ES BAJO.

LOS VIENTOS SON INESTABLES, NO SE PUEDE DEPENDER

EXCLUSIVAMENTE DE ESTA ENERGÍA

INCREMENTO DE LA

EROSIÓN, SE SECA EL SUELO

ENERGÍA EÓLICA EN ESPAÑA

Es uno de los países europeos en donde está más extendida. Los parques eólicos se localizan en Aragón, Galicia, Navarra, la Rioja, Canarias y en Andalucía ( Tarifa).

Se ha conseguido llevar electricidad a pueblos que permanecían aislados y en Canarias, combinadas con motores de gasoil, abastecen de electricidad a viviendas e industrias, estaciones de depuración y bombeo de agua de mar en núcleos de población.

En Navarra se estima que para el año 2010 se cubran con esta energía el 45% de sus necesidades.

Se espera un crecimiento altísimo de la producción en los próximos años.

http://www.unesa.es/sector-electrico/funcionamiento-de-las-centrales-electricas/1344-central-eolica

http://www.elpais.com/fotogalerias/popup_animacion.html?xref=20051118elpepusoc_1

EL AGUA COMO RECURSO ENERGÉTICO

distintas formas de aprovechamiento de la energía

mecánica del agua son renovables

Energía hidráulica

Energía mareomot

riz

Energía del oleaje

= undimotr

iz


¿Qué hacen?Transforman la Energía potencial en eléctrica.

Acumulan el agua en embalses

ENERGÍA HIDRÁULICA O HIDROELÉCTRICA

Mueven unas turbinas

Cae a través de tuberías (energía potencial)

Proceso

Mueven generadores y se producen energía eléctrica

Ventajas

Renovable, Limpia (no produce residuos contaminantes)

Eficiencia elevada y bajo coste de producción.

Embalses regulan el caudal de los ríos evitando los problemas de inundaciones y de escasez de agua.Compatibilizar el uso energético con otros usos: regadío, recreo, abastecimiento a poblaciones, etc.Se almacena, las turbinas pueden invertir el funcionamiento, devolviendo el agua al embalse cuando hay exceso de energía.

SITUACIÓN EN ESPAÑASITUACIÓN EN ESPAÑA::Es una energía muy conocida en nuestro país y con grandes posibilidades de desarrollo. Es muy limitada porque contamos con una climatología que no permite gran cantidad de cursos de agua.

ENERGÍA HIDRÁULICA O HIDROELÉCTRICA

Los impactos producidos (construcción y modificación del régimen hídrico) requiere un estudio de impacto ambiental (EIA).

El coste económico es muy elevado inicialmente pero no así el mantenimiento.

No se ajusta bien a la demanda => las horas nocturnas de bajo consumo se invierte, parte de la electricidad producida en bombear parte del agua hacia el pantano con el fin de reutilizarla posteriormente.

El embalse impide el transporte de los sedimentos hacia el mar, por lo que afecta a la evolución del litoral. ( deltas, playas,.. se ven erosionadas y sin nuevos aportes).

Inunda valles

Los sedimentos colmatan el embalse

Transforma el sistema fluvial en lacustre, afectando a las especies piscícolas

Inconvenientes

Produce modificaciones del microclima por evaporación y precipitaciones, lo que puede ser beneficioso o perjudicial según la zona.

La retención de los sedimentos termina colmatando los embalses, por lo que tienen un periodo de vida limitado.

http://www.unesa.es/sector-electrico/funcionamiento-de-las-centrales-electricas/1347-central-hidroelectrica

¿Qué hacen?

Transforman la energía en energía eléctrica.

Características

Ventajas

Es renovable y limpia. Tiene un alto rendimiento energético.

El coste económico es muy elevado así como su mantenimiento.

Energía mareomotriz

zonas apropiadas son escasas.Solo es aprovechable en zonas en donde el nivel de pleamar y bajamar supera los 10 metros.

se requieren desniveles entre la pleamar y la bajamar de al menos 10 m.

aprovechamiento la diferencia en altura entre la pleamar y la bajamar

pleamar el agua queda retenida por una presa, que se transforma en energía potencial, se espera a que haya bajamar para producir el desnivel que producirá la energía cinética suficiente para mover una turbina y convertir este movimiento en electricidad en un generador.

Inconvenientes

Hoy tan sólo existen dos centrales, una en Francia ( La Rance) y otra en Canadá ( Fundy).

http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/energia_y_ciencia/2005/02/23/140205.php

¿Qué hacen?

Transforman la energía en energía eléctrica.

Características

Ventajas

Es renovable y limpia. Tiene un alto rendimiento energético.

Energía undimotriz

El movimiento de las olas es de un rango inferior al de la producción de electricidad.

La conversión de la energía supone grandes pérdidas de potencia.

La energía es mayor en altamar que en las costas, pero su transporte es difícil.

Las olas se distribuyen desigualmente. Las condiciones del mar producen corrosiones en el

material y numerosos problemas en las instalaciones. Tiene un coste de producción muy elevado.

Aprovecha la energía de oscilación vertical de las olas => utiliza unas boyas eléctricas que se elevan y descienden sobre una estructura similar a un pistón, en la que se instala una bomba hidráulica => el agua entra y sale de la bomba con el movimiento e impulsa un generador que produce la electricidad

Inconvenientes

Hay centrales en:Un acantilado de la costa Noruega que produce hasta 500 Kw/h .En Santoña (Cantabria).

EN LAS CENTRALES GEOTÉRMICAS SE INTRODUCE AGUA FRÍA A TRAVÉS DE CAÑERÍAS A CIERTA PROFUNDIADA Y RECOGER EL VAPOR DE AGUA QUE SALE A PRESIÓN A TRAVÉS DE OTRAS CAÑERÍAS=> EL VAPOR DE AGUA MUEVE UNA TURBINA QUE A SU VEZ HACE GIRAR UN GENERADOR DONDE SE TRANSFORMA LA ENERGÍA CINÉTICA EN ELÉCTRICA.

CUANTO MÁS PROFUNDO SE LLEGUE MAYOR LA ENERGÍA GEOTÉRMICA.

SE PUEDE UTILIZAR EL AGUA CALIENTE PARA CALEFACCIÓN Y AGUA CALIENTE.

ENERGÍA RENOVABLE. ENERGÍA GEOTÉRMICA

ES LIMPIA AUNQUE NO RENOVABLE. LA ENERGÍA TÉRMICA DE LOS POZOS NO DURA MÁS DE 15 AÑOS, Y TARDA MILLONES DE AÑOS EN REGENERARSE.

http://www.youtube.com/watch?v=4z52sAGAe_k&feature=related

ENERGÍA RENOVABLE: LA PILA DE HIDRÓGENO

Proceso Ventajas

Energía renovable

Limpia (no produce residuos contaminantes)

Se puede acumular y transportar

Inconvenientes

Es inflamable

Se realiza la electrolisis del agua

Se obtiene agua como producto de desecho

Se obtiene hidrógenoEn pilas especiales (compuestos de plástico y reforzado de fibra de carbono, se almacena el gas hidrógeno a presión), un catalizador químico se encarga de oxidar el hidrógeno produciendo un transporte de electrones que genera electricidad.

Para realizar la electrolisis del agua hace falta invertir mucha energía eléctricaLa casa Mercedes ha fabricado un

prototipo que funciona con estas pilas. Se ha conseguido una velocidad de 180 Km/h y una autonomía de 400 Km. También se ha conseguido fabricar un prototipo en donde el hidrógeno se forma a partir de metanol. Lo que ocurre es que hasta el momento hay que mantener la temperatura a -252ºC para evitar la explosión.

IMPACTO AMBIENTAL

MODIFICACIÓN DEL ENTORNO NATURAL

1. Cambios usos Suelo

Causas del impacto ambiental negativo

2. Contaminación

Definición

Consecuencia

Transforma el medio natural

dañando o mejorando su calidad inicial

LA ACCIÓN HUMANA

3. Cambios en la Biodiversidad

•Agricultura.•Ganadería.•Industria.•Deforestación•Urbanización.•Construcción.

•Sobrepastoreo.•Extracción masiva de recursos naturales•Caza y pesca abusiva

•Introducir especies foráneas.•Comercio de especies protegidas. •Caza y pesca abusivas

•Atmósfera.•Agua.•Suelo.•Ruido.•Radiaciones.•Cambios térmicos.

¿Quién lo produce?

4. Sobreexplotación

5. Abandono de actividades humanas

•Emigración.•Abandono mina

IMPACTO AMBIENTAL-CLASIFICACIÓN SEGÚN EXTENSIÓN TERRITORIAL.

1. LOCALES 2. REGIONALES 3. GLOBALES

•Contaminación de aguas ríos.•Mareas negras.•Lluvia ácida…

Extensas áreas geográficas o la

totalidad del Planeta

•Construcción de una carretera en una reserva natural.•Vertido en una zona puntual.

•Perdida Biodiversidad•Disminución de la Capa de Ozono.•Aumento efecto invernadero y cambio climático.•Escasez de agua.

Afectan a varios países.

Específicos afectan a un área

delimitado

PROBLEMA CAUSA AGENTES LOCALIZACIÓN GRAVEDAD SOLUCIONES

Regresión bosque autóctono

Talas abusivasRoturación para pastos,

agriculturaIncendios

Agricultores, ganaderosEmpresas

madereras/papelerasGeneralizado al todo el territorio Muy alta

Medidas de protección del bosque autóctono

Política forestal sostenible

Repoblación con especies exóticas (Eucalipus y Pinus insignis)

Abandono de tierras de cultivo y pastosPresión industria

papelera

Propietarios de suelo rústicoEmpresas papeleras/forestales

Servicio forestal

Eucalipto en litoralPino insigne en montañas de

interiorAlta

Política forestal sostenible. Uso de la EIA en repoblaciones

Investigación en producción forestal

Degradación de hábitats faunísticos

Destrucción de hábitatsFurtivismo y cazaFragmentación del

territorio

Agricultores y ganaderosPromotores turísticos

Furtivos

Áreas montañosas del interiorMarismas litoral

Muy alta

Protección faunaCompensación a

agricultores afectados.Declaración zonas

protegidas

Degradación de sistemas dunares

Extracción de áridosInstalación de chiringuitos

Repoblaciones forestales

Empresarios hostelerosJefatura de costas

Zonas costeras occidentales AltaProtección de zonas de

dunasAplicación Ley Costas

Relleno de estuarios

Obtención de suelo para agricultura y urbanización

Agricultores y constructoresJefatura Costas

En todos los estuarios y rías del litoral

AltaControl de usos en estuarios

y ríasAplicación Ley costas

Incendios forestales

Obtención de terrenosDescuidos usuariosQuemas de rastrojo

Falta de control

Agricultores y ganaderosExcursionistas

Servicio Forestal

Zonas de landas, eucaliptales y pinares y encinares cantábricos

Muy alta

Adecuación de la política forestal a los intere4ses de

la población ruralDotación de medios contra

incendios

Erosión e inestabilidad de suelos

Cortas a hechoDeforestación

Abandono de cultivosPastos en fuertes

pendientes

Agricultores y ganaderosEmpresarios forestales

Servicio forestal

Zonas en pendiente en todo el territorio

Alta

Realización de mapa de riesgos de erosión

Regeneración de masa arbóreas

Control de usos en zonas de riesgo

Contaminación de ríos y acuíferos

Vertidos domésticos, agrícolas e industriales

Ganaderos, industriales y particulares

Tramos bajos de los ríos Media

Depuración de vertidosAsistencia material y

técnica a agricultores y ganaderos

Control de usos

Contaminación de costas

Vertidos en ríos y en el mar

Ganaderos, industriales y particulares, capitanes de

barcosJefatura de costas

General, especialmente grave en ría y playa de Suances

MediaDepuración vertidos

Dotaciones para la limpieza de playas

Degradación de paisaje por actividades extractivas (minas, canteras)

Acumulación de vertidosFalta de control de la EIA

Empresarios minerosEn todo el territorio,

especialmente en Torrelavega y Santander

AltaAplicación de la EIA

planes de restauración del paisaje

Urbanización desordenada del territorio

Inexistencia o nefastos planes urbanísticos o incumplimiento de los

mismosFalta de consideración

de los factores ambientales

ParticularesPromotores inmobiliarios

En todo el territorio, mayor gravedad en franja costera y

vegas fluvialesMuy alta

Ordenación sostenible del territorio

Aplicación Ley de CostasVigilancia

Impactos Regionales en Cantabria

BIBLIOGRAFÍA /PÁGS WEB

Ciencias de la Tierra y Medioambientales. 2ºBachillerato. CALVO, Diodora, MOLINA, Mª

Teresa, SALVACHÚA, Joaquin. Editorial McGraw-Hill Interamericana.

Agrocombustibles: ¿peor el remedio que la enfermedad? En El atlas medioambiental de

Le Monde Diplomatique. Ediciones Cybermonde S.L. ISBN 978-84-95798-11-4. Págs 76-

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¿Llegará lejos el etanol? L.WALD, Matthew en Investigación y Ciencia. Págs 14-21.

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