TRABAJO PRÁCTICO SOBRE ENERGÍAS USADAS EN ARGENTINA Leonel Rizzo – 2º N CyT II 2012.

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1 TRABAJO PRÁCTICO SOBRE ENERGÍAS USADAS EN ARGENTINA Leonel Rizzo – 2º N CyT II 2012

2 EnergíaEólica

3 Energía Eólica La Energía eólica es la energía obtenida del viento, es decir, la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire, y que es transmutada en otras formas útiles para las actividades humanas. En la actualidad, la energía eólica es utilizada principalmente para producir energía eléctrica mediante aerogeneradores. La energía eólica es un recurso abundante, renovable, limpio y ayuda a disminuir las emisiones de gases.

4 ¿Cómo se produce el viento? La energía eólica tiene su origen en el sol, ya que este es el responsable de que se produzca el viento. La atmósfera de la tierra absorbe la radiación solar de forma irregular debido a diversos factores: nubosidad, orografía, océanos, etc. En las zonas con mayor impacto solar el aire se calienta más. Por efecto de la radiación solar, el aire se dilata y asciende, formando bolsas de aire. En las zonas con menos radiación el aire asciende menos y se concentra en bolsas sometidas a altas presiones, mientras que el aire caliente queda sometido a bajas presiones en bolsas más altas. Esta diferencia de presiones hace que el aire tienda a desplazarse desde las zonas de alta presión a las de baja, más altas. Este movimiento del aire es lo que llamamos VIENTO. La tecnología actual sólo permite aprovechar los vientos horizontales, cercanos al suelo, con una velocidad ni demasiado elevada, ni demasiado baja.

5 Los aerogeneradores Los aerogeneradores son los aparatos empleados para transformar la energía cinética del viento en electricidad. Elementos por los que están formados Las palas: se orientan para optimizar el rendimiento o detener el aparato. La torre: soporta las hélices y la góndola con el mecanismo y suele medir entre 40 y 60 metros, lo que equivale a un edificio de 15 plantas. Rotor: es el conjunto formado por las palas y al eje en que van unidas, a través de una pieza llamada buje. La góndola: es donde se encuentra el mecanismo rotor así como diversos aparatos de medición. Anemómetro: mide la velocidad del viento. En caso de que ésta sea muy elevada el rotor se detiene automáticamente para evitar posibles daños. Veleta: informa al sistema de control del aparato de la dirección del viento, de manera que el rotor y las aspas se orienten de la forma más adecuada. Pararrayos. Tomas de aire: para refrigerar el mecanismo. Generador eléctrico: transforma la energía mecánica del rotor en eléctrica.

6 ¿Cómo funcionan los aerogeneradores? Se suelen colocar lejos de obstáculos como árboles o edificios que puedan crear turbulencias en el aire. La mayoría de los generadores actuales son tripala, ya que se ha demostrado que son los más eficaces debido a su menor rozamiento con el aire. El viento mueve unas turbinas que van colocadas sobre una columna, para mejorar su rendimiento ya que a más altura mayor velocidad del viento. Las palas capturan el viento y transmiten su potencia hacia el buje. El buje está conectado mediante un eje a un multiplicador, que por medio de un sistema de engranajes multiplica unas 60 veces la velocidad del eje. Luego, el generador eléctrico transforma la energía mecánica del rotor en eléctrica. La electricidad producida por el generador baja por unos cables hasta un convertidor situado cerca de los aerogeneradores y este transforma la energía y la envía a la red eléctrica sin fluctuaciones.

7 Ubicación de los aerogeneradores Normalmente los aerogeneradores se instalan agrupados en parques eólicos para aprovechar mejor las posibilidades energéticas del lugar, reducir costes y evacuar la energía desde un solo punto y reducir así el impacto ambiental. Por lo general se suelen instalar en zonas de montaña aunque últimamente en muchos países se están instalando parques en el mar, frente a las costas, ya que pese a su coste más elevado, la fuerza del viento también es mayor. Según la Cámara Argentina de Generadores Eólicos, en febrero de 2010 la capacidad de generación de potencia eléctrica de origen eólico era en todo el país de 27.760 kW.

8 Parques eólicos en Argentina Buenos Aires: Claromecó. 750&nbspkW. Cooperativa Eléctrica de Claromecó. Darregueira. 750 kw. Cooperativa Eléctrica de Darregueira. Mayor Buratovich. 1.200 kW. Cooperativa Eléctrica de Mayor Buratovich. Parque Eólico Necochea (EOS). En diciembre de 2009 se inauguró el primer molino eólico de 250 kW, proyectándose llegar a unos 3 MW. Punta Alta. 2.200 kW. Cooperativa Eléctrica de Punta Alta. Tandil. 800 kw. Cooperativa Eléctrica de Tandil-Azul. Chubut: Parque Eólico Comodoro Rivadavia. 17.060 kW. Parque Eólico Rada Tilly. 400 kW. Cooperativa de Servicios de Rada Tilly (COAGUA). La Pampa: General Acha. 1.800 kW. Cooperativa de Servicios Públicos de General Acha. La Rioja: Parque Eólico de Arauco. Neuquén: Colonia pastoril del valle cerro del Michacheo, Zapala. 4,5 kW. Cooperativa de Energía Eléctrica de Zapala (CEEZ). Cutral Co. 400 kW. Cooperativa Eléctrica de Cutral Co. Santa Cruz: Pico Truncado. 2.400 kW. Municipalidad de Pico Truncado.S San Juan: Veladero. Generador eólico DeWind D8.2 de 2 MW a 6.600 V.

9 Ventajas y desventajas de la energía eólica No produce emisiones dañinas para el medio ambiente. El parque eólico español evita la emisión de 9.000.000 de toneladas de CO2 anuales. Los parques eólicos son compatibles con otros usos (ganadería agricultura, etc.). En menos de seis meses el aerogenerador recupera la energía gastada en su fabricación, instalación y mantenimiento. Los aerogeneradores no requieren suministro de combustible por lo que son ideales para países en vías de desarrollo. Su mantenimiento es escaso, solo necesitan una revisión cada seis meses. Ventajas Los aerogeneradores generan un gran impacto paisajístico. Las hélices pueden provocar daños en las aves que chocan con ellas. Contaminación acústica generada por el giro de las turbinas. Los parques se instalan a menudo en zonas salvajes o vírgenes que quedan modificadas por las obras de instalación. Desventajas

10 EnergíaGeotérmica

11 Energía Geotérmica Es la energía almacenada en las rocas del subsuelo de la tierra. Utiliza el vapor natural de la tierra para la producción de calor o de electricidad. Hay dos formas de utilizar el recurso geotérmico: 1.Utilización directa del calor para calefaccionar, para procesos industriales o procesos agrícolas. 2.Generación de electricidad a partir del uso del vapor. Las instalaciones son similares a las de las centrales térmicas, la diferencia es que el vapor no se genera quemando derivados del carbón, petróleo o gas sino que e obtiene directamente de la naturaleza. Antes de ser derivado a las turbinas se realiza un proceso de separación de las sales disueltas que contiene el vapor de agua.

12 Tipos de yacimientos geotérmicos Yacimientos de alta temperatura: Una roca permeable guarda en su interior el fluido a alta temperatura (150 y 350ºC) muy cerca de un foco de calor activo. Dicha roca está rodeada por una capa de rocas impermeables que suele tener grietas por donde se escapa el calor. Yacimientos de roca caliente A profundidades de entre 4.800 y 8.000 metros, la roca caliente está seca. Yacimientos de baja temperatura: Entre 1.500 y 2.500 metros de profundidad. Su temperatura oscila entre 60 y 100ºC. Yacimientos de muy baja temperatura: A partir de los 15ºC.

13 ¿Cómo se forman los yacimientos geotérmicos? 1.El agua se acumula formando depósitos o acuíferos ubicados en distintos niveles en la profundidad de la tierra. 2.Un foco de calor magmático calienta el agua. 3.Rocas fracturadas permiten la transferencia de calor de la fuente a la superficie. 4.En la parte superior de la corteza, rocas impermeables impiden la fuga del calor.

14 Plantas geotermales ¿Cómo actúan estas plantas? 1.Mediante un tubo, el vapor es transportado hasta la superficie. 2.El vapor que sube con altísima presión, acciona una turbina. 3.La turbina gira a gran velocidad y mueve un generador eléctrico que produce la electricidad que es enviada a la red. 4.El vapor es enviado a un condensador donde vuelve al estado líquido. 5.El agua pasa a una torre de enfriamiento donde se baja su temperatura. 6.El agua se devuelve al terreno para recargar el depósito y completar el ciclo renovable de la energía.

15 Ventajas y Desventajas de la energía geotérmica Ventajas Desventajas No producen ningún tipo de combustión como sí lo hacen las plantas de petróleo y de carbón. El inconveniente que tiene este tipo de energía es que el agua caliente extraída del subsuelo es liberada en la superficie contaminando térmicamente los ecosistemas, al aumentar su temperatura natural. Ahorro en el uso de los combustibles tradicionales para la generación de energía, mínima generación de residuos en relación a los producidos por otras energías convencionales y utilización de un recurso renovable. Produce 1/6 de emanaciones de CO2/kw en relación a una central térmica a gas natural.

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17 Yacimientos geotermales en Argentina Los yacimientos de calidad en la Argentina se encuentran en la zona cordillerana. Allí las condiciones naturales: los volcanes y las montañas nos suministran los elementos geotérmicos básicos: rocas subterráneas calientes y caudalosos acuíferos subterráneos formados por las aguas del deshielo y de las lluvias.

18 Copahue – Caviahue (Provincia de Neuquén) El campo termal se localiza a los 37° 50' de latitud sur y a 71° 05' de longitud oeste en la provincia de Neuquén, sobre el margen este de la Cordillera de los Andes, en el límite internacional con Chile. Es el proyecto más avanzado en la Argentina, y se encuentra en la etapa de desarrollo. El campo termal se localiza en el extremo occidental de una megacaldera de 15 por 20 km de diámetro, en cuyo límite oeste se ubica el Volcán Copahue de 2.977 mts. de edad Cuartaria. El volcán, corresponde al ultimo episodio del Complejo Efusivo Copahue-Caviahue que inició su actividad durante el Plioceno y que se extendió hasta el Cuartario. Los materiales volcánicos comprenden un mayor porcentaje de lavas que de piroclastitas y en su composición predominan los basaltos, basandesitas y andesitas de la secuencia magmática calcoalcalina y en reducida cantidad latitas de la serie magmática shoshonítica. Dentro del área termal de 1.2 km2 se delimitó el área de mayor interés geotérmico con alternativas de explotación económica, zona hipertérmica, en las que se realizaron tres pozos de exploración que atravesaron niveles rocosos figurados que almacenan una mezcla de agua-vapor dominante a 230° C y con una productividad mediana. En función del modelo geotérmico se entiende que corresponden a reservorios secundarios ubicados en niveles superiores, quedando por comprobar la existencia del reservorio principal que, se estima, se encontraría ubicado a una profundidad de 1800 mts. En el campo geotérmico Copahue fue puesta en funcionamiento en abril de 1988, una central geotermoeléctrica piloto. Funciona mediante un ciclo binario utilizando isopentano como fluido de trabajo intermedio. La planta es portátil y fácilmente desmontable. Esta emplazada a 2000 m.s.n.m. sobre la boca del pozo productor de vapor (vapor seco, 8% de gases icondensable), ubicado a dos km de la localidad de Copahue. El reservorio hidrotermal se encuentra comprendido entre los 850 y 1000 metros generando un fluido geotérmico a 6,7 tn/hora de vapor saturado. La central tiene una potencia de 670 Kw nominales, entregando electricidad a la línea de 13,2 Kv Caviahue-Copahue de 10 km de extensión y que es subsidiaria de la línea de 33 kv Caviahue-Loncopue de 50 km de largo que se une al sistema interconectado interprovincial de 132 kilovatios. El esquema básico de funcionamiento de la planta es el siguiente: el vapor geotérmico que sale a 6,7 tn/hora y 171° C entra al precalentador y vaporiza el isopentano que, a su vez hace funcionar la turbina del generador a 3000 r.p.m. entregando 670 Kw. El isopentano continua hasta el condensador donde es enfriado para reiniciar el ciclo. Las manifestaciones termales gozan de un gran prestigio tanto a nivel nacional como internacional aprovechando el uso directo de las mismas para baño terapia, para lo cual cuenta con una infraestructura hotelera con numerosas piletas de agua termal. Actualmente se encuentra en desarrollo un proyecto para suministrar calefacción distral para la población de Caviahue, utilizando el recurso del campo geotérmico Copahue.

19 Domuyo (Provincia de Neuquén) El campo geotérmico Domuyo ( 36° 40' S y 70° 40' W) está localizado en la provincia de Neuquén, la anomalía de calor se vincula con la presencia de un vulcanismo cuartario shoshonítico que se encuentra asociado a fumarolas, fuentes termales y emanaciones gaseosas. Los trabajos de detalle cubrieron una superficie de unos 600 km2 comprendiendo, como punto central, el cerro Domo y sus inmediaciones. El cerro Domo conjuntamente con los derrames lávicos constituyen la manifestación volcánica cuartaria más importante dado que permitió delimitar un sector térmicamente anómalo, posiblemente relacionado a la presencia de cuerpos magmáticos en los niveles más superiores de la corteza favorecido por estructuras tensionales. Está finalizada la etapa de prefactibilidad y se determinó el lugar donde llevar a cabo una primera perforación exploratoria profunda. También se concluyó la elaboración del modelo geotérmico en el cual se establecieron las características principales del campo geotérmico. El análisis estratigráfico permitió inferir la presencia de un reservorio ubicado a niveles poco profundos, 650 a 750 mts. inmediatamente debajo de una formación rocosa impermeable (tapón) que sella el reservorio. Los fluidos hidrotermales que ascienden desde los niveles profundos originan un sistema que pasa gradualmente de vapor-dominante (zona de fumarola) a mezcla agua-vapor con temperatura de 218° a 226° C a agua- dominante de 186° a 190° centígrados. En la actualidad, los recursos geotérmicos del campo Domuyo son aprovechados en forma directa para el calefaccionamiento y provisión de agua caliente de un pequeño complejo turístico (Villa Aguas Calientes). En el mismo, las numerosas vertientes que rodean al mismo permiten disfrutar de baños termales en sus pozones naturales.

20 Tuzgle (Provincias de Jujuy y Salta) El campo geotérmico Tuzgle (23° 55´ latitud sur y 66° 30´ longitud oeste), está ubicado en el altiplano salteño-jujeño dentro del Departamento de Susque. Las investigaciones en la actualidad transitan la etapa final de prefactibilidad, en la que ha sido estudiada en detalle un área de aproximadamente 900 km2. El modelo geotérmico preliminar postula la existencia de un reservorio superficial que recibiría el aporte de una fuente ubicada en niveles inferiores, donde actúan dos circuitos hidrotermales conectados por fracturación profunda. Los fluidos estarían alojados en rocas eruptivas antiguas fisuradas y controladas por estructuras verticales que determinan el ascenso de los fluidos hidrotermales. En el sistema Tuzgle la temperatura profunda oscila entre los 132° y 142° C con una relación agua-vapor baja. Hasta el presente se han realizado numerosos estudios, entre los que se encuentran 17 pozos de medición de gradiente. Por causa de su lejanía a los centros de distribución eléctrica, la oferta energética del área, esencialmente minera, no cubre las necesidades de la población. Se estima que la demanda potencial de energía aumentara si se mejora el suministro.

21 Valle del cura (Provincia de San Juan) En el área del valle del Cura, provincia de San Juan, se efectúo una primera fase de estudios de prefactibilidad. Sobre la base de anomalías químicas e isotópicas se conjeturo la probable existencia, a profundidades accesibles por perforación, de fluidos de tipo agua-vapor con temperaturas superiores a los 200° C y en niveles de circulación y almacenamiento secundarios, temperaturas de 130° - 150° C. La anomalía geotérmica comprobada, pero aun no delimitada, se vincula con la presencia de cuerpos subvolcánicos relacionados con el volcán Tórtolas.

22 EnergíaQuímica

23 El carbón La energía química es generada a través del carbón. El carbón es un mineral de origen orgánico constituido básicamente por carbono. Su formación es el resultado de la condensación gradual de la materia de plantas parcialmente descompuestas a lo largo de millones de años. Hay 3 tipos básicos: Las plantas, al descomponerse forman una capa llamada turba. 1.Lignito: se forma una vez comprimida la turba. Es el de menor valor calórico porque se formó en épocas más recientes y contiene menos carbono y más agua. Es una sustancia parda y desmenuzable en la que se pueden reconocer algunas estructuras vegetales. Concentración de carbono: 30%. 2.Hulla: se origina por la compresión del lignito. Tiene un importante poder calorífico por lo que se utiliza en las plantas de producción de energía. Es dura y quebradiza, de color negro. Concentración de carbono: entre 75% y 80%. 3.Antracita: Procede de la transformación de la hulla. Es el mejor de los carbones, muy poco contaminante y de alto poder calórico. Arde con dificultad pero desprende mucho calor y poco humo. Es negro, brillante y muy duro. Concentración de carbono: hasta un 95%.

24 Métodos de minería

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28 ¿Cómo funciona una central térmica? Éstas producen energía a través de la combustión del carbón. Primero el carbón debe ser reducido a polvo fino. Luego, el polvo de carbón es bombeado dentro del horno por medio de un chorro de aire caliente. El calor producido es empleado para hervir el agua que fluye por las tuberías de la caldera. El vapor que alcanza temperaturas de hasta 600ºC es enviado hacia la turbina para hacerla girar con gran velocidad. Al salir de la turbina, el vapor pasa por un condensador donde se transforma otra vez en agua para ser bombeada nuevamente hacia la caldera. El vapor producido por el condensador es enviado a la torre de refrigeración donde se transforma en agua y es bombeada nuevamente al condensador. El eje de la turbina está conectado a un generador que produce la electricidad. Mediante transformadores se aumenta su voltaje para enviarla a la red.

29 Usos del carbón

30 Ventajas y desventajas de la energía química La minería de carbón es una actividad que genera fuentes de trabajo inseguras e insalubres y la quema de carbón es la fuente de emisiones que más contribuye al calentamiento global. Los gases producidos por la combustión son muy contaminantes. Los contaminantes del carbón influyen en el cáncer, en enfermedades del aparato respiratorio y en las enfermedades cardiovasculares. VentajasDesventajas Investigación y desarrollo de nuevas formas para purificar agua que sean más baratas y eficaces. Investigación y desarrollo de energéticos para poder dejar de utilizar los fósiles además de que los petroquímicos se encargan de producir la gasolina y todos los derivados del petróleo.

31 Minas de carbón en Argentina En la ciudad de Río Turbio (provincia de Santa Cruz) se encuentra la única mina de carbón en funcionamiento actualmente en la Argentina.

32 Hecho por LeonelRizzo