Descripción de energías no renovables para la asignatura Tecnología Industrial I

1. Energías no renovables
Tecnología Industrial I

2. Índice
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Clasificación
Carbón
Petróleo
Gas natural
Energía nuclear de fisión
Energía nuclear de fusión

3. Clasificación
• Fuente o recurso: de donde se puede obtener energía
– Por su duración:
» No renovables
» Renovables - Alternativas
– Por su obtención:
» Primarios
» Secundarios
• Reservas: recursos factibles económica y técnicamente

4. Clasificación
• Carbón
• Petróleo
Combustibles fósiles
Recursos
energéticos no
renovables
• Gas natural
• Otros
• Arenas asfálticas
• Pizarras
bituminosas
• Uranio
Combustibles nucleares
• Torio
•Deuterio/Tritio
• almacenadas en tiempos geológicos de entre 10 y 100 millones de años
(combustibles fósiles) o en tiempos anteriores al geológico (combustibles
nucleares)
• son recursos finitos
• se distribuyen geográficamente de forma irregular.

5. Obtención de electricidad
• Giro de un alternador
- Por agua a presión
- Por vapor a presión

6. El carbón

7. Carbón vegetal
• Calentar madera sin aire para no quemarla:
PIRÓLISIS

8. Carbón mineral
• Combustible sólido de origen vegetal y color negro
• Procede de la descomposición de grandes masas
vegetales, mediante un proceso de sedimentación
iniciado hace millones de años.
• Contiene Carbono y materias volátiles.

9. Extracción
• Minas
• Canteras

10. Transporte
• Ferroviario
• Naval
• Carboducto

11. Aplicaciones
• Generación de energía eléctrica por combustión
• Carbón de coque para la producción de hierro y acero
por combustión parcial
• Gas ciudad por combustión pobre de hulla y lignito

12. Países productores

13. Países consumidores

14. Petróleo

15. Origen
• Fosilización de animales y plantas en el fondo del mar.

16. Localización
• Prospección sísmica
• Sondeo

17. Explotación
Primaria
• Presión
• Bombeo
• Sale hasta el 25%
Secundaria
• Introduciendo vapor de agua
• Sale hasta el 60%

18. Transporte
• Petroleros
• Oleoductos

19. Refinado
Destilación fraccionada
Pulsa para ver la animación

20. Refinado

21. Craqueado
• Demanda de combustibles mayor que de asfaltos
• Proceso catalizado para romper las moléculas grandes

22. Aplicaciones

23. Consumo, producción y reservas

24. Gas natural

25. El gas combustible
• Grupo I : gas ciudad o del alumbrado procedente del carbón
• Grupo II : gas natural
• Grupo III : los GLP, en particular propano y butano.

26. Datos de España

27. Extracción y consumo de carbón

28. Oleoductos

29. Gasoductos

30. Centrales térmoeléctricas clásicas

31. Combustibles fósiles: pros y contras
Ventajas
• Se obtiene una gran cantidad de energía de forma
sencilla y cómoda.
• El carbón se suele consumir cerca de donde se
explota. Se ahorran costes de transporte.
• Tecnologías muy experimentadas y rentables.
Desventajas
• Su extracción es peligrosa.
• Al ser no renovable se agotarán en el futuro.
• Su combustión genera problemas ambientales,
especialmente si contiene un índice elevado de
azufre.
• Distintas formas de CONTAMINACIÓN

32. Contaminación
• Acústica – Ruidos
• Térmica – Aumento de T en el entorno

33. Contaminación
• Acústica – Ruidos
• Térmica – Aumento de T en el entorno
• Física – Cenizas, Mareas negras

34. Contaminación
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•
Acústica – Ruidos
Térmica – Aumento de T en el entorno
Física – Cenizas, Mareas negras
Atmosférica
– Lluvia ácida
– Efecto invernadero

35. Energía nuclear de fisión

36. Elementos químicos
Número másico
Ionización
Número atómico
Número de
coordinación
Isótopo = Igual Z, distinto A
Masa de un nucleón = 1,660 · 10-24
Número de Avogadro = 6,023 · 1023

37. Elementos inestables: radiactividad
• Rotura espontánea de núcleos
• Emisión de partículas:
– Alfa (a)
2
4
He2+
– Beta (b) e– Gamma (g) Ondas Electromagnéticas
– Neutrones
• Desaparición de masa y generación de calor
– E = m·c2

38. Fisión nuclear
• Bombardeo con neutrones lentos
• Desintegración de masa 3,57·10-25g
• Generación de energía E=m·c²

39. Reacción en cadena
• Masa crítica

40. Reacciones controladas
• Barras de control
• Moderador

41. Enriquecimiento de uranio
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Fisión con 235U
Concentración de 235U en la naturaleza ~ 0,7%
Uranio enriquecido < 5%
Concentración de 235U en armas ~ 90%

42. Partes de una central nuclear
• Núcleo
• Vasija

43. Partes de una central nuclear
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•
Núcleo
Vasija
Edificio de contención
Turbinas
Condensadores

44. Central BWR

45. Central PWR

46. Centrales nucleares en el mundo

47. Centrales nucleares en España

48. Resíduos
• De media y baja actividad
– Prensado y hormigonado, en
bidones
• De alta actividad
– Almacenamiento temporal
– Reprocesamiento
– Vitrificación y
almacenamiento en
cementerio nuclear

49. Pros y contras
Ventajas
• Producción a muy bajo coste
• Reservas para cientos de años
• No provoca efecto invernadero ni lluvia ácida
Invonvenientes
• Riesgos nucleares accidentales
• Riesgos en funcionamiento normal:
– Contaminación térmica
– Contaminación radiactiva
• Resíduos

50. Fusión nuclear

51. Fusión
• Unión de Deuterio (21H) y Tritio (31H)

52. Plasma
• A partir de ~10.000º C
• Núcleos sin electrones

53. Confinamiento
• Inercial: “Presión” mediante rayos láser

54. Confinamiento
• Inercial: “Presión” mediante rayos láser
• Magnético: Mediante electroimanes

55. FIN
José Ramón López 2013