RECURSOS ENERGETICOS Y MINERALES. UNIDAD 13

Presentación del tema: "RECURSOS ENERGETICOS Y MINERALES. UNIDAD 13"— Transcripción de la presentación:

1 RECURSOS ENERGETICOS Y MINERALES. UNIDAD 13

2 PAU 2009 Recurso renovable:
Recurso con disponibilidad ilimitada, que no se agota; o con una tasa de renovación mayor que la velocidad de consumo por la humanidad.

3 RECURSOS ENERGÉTICOS NO RENOVABLES
FUENTES DE ENERGIA NO RENOVABLE: Son los combustibles fósiles y la energía nuclear. Tienen varios inconvenientes: - son fuentes de energía limitadas -”sucios”, producen impactos importantes - fuentes muy localizadas. (dependencia del exterior)

4 RECURSOS ENERGÉTICOS RENOVABLES
FUENTES DE ENERGÍA RENOVABLE: Biomasa, energía solar, eólica, hidráulica, geotérmica, mareomotriz y el hidrógeno. Características: -inagotables (si el consumo no supera la capacidad de regeneración) -limpias (no generan problemas ambientales graves) -autóctonas -su uso favorece un desarrollo sostenible

5 Sistemas energéticos Se llama así al conjunto de procesos necesarios para que una forma de energía se pueda utilizar. Hay 4 fases: Extracción de la energía primaria( pozo de petróleo) Transformación en energía secundaria útil y aprovechable (refinería) Distribución hasta el punto de consumo (transporte de diesel, gasolina etc.) Consumo de la energía secundaria, transformándola en calor, trabajo etc.

6 PAU 2008 1¿Qué es un sistema energético?
2¿Por qué ningún sistema energético puede alcanzar un rendimiento del 100%?

7 RESPUESTAS ESPERADAS 2008 1.Conjunto de procesos realizados sobre la energía desde sus fuentes originarias hasta sus usos finales; O BIEN : conjunto de procesos que se tienen que realizar para que una determinada forma de energía se pueda utilizar. 2. Porque en todo proceso de transmisión de energía existen pérdidas energéticas en forma de calor (debido al incremento de la entropía) o en residuos no utilizados.

8 DIFERENCIA ENTRE RECURSO Y RESERVA
RECURSO: estimación teórica de la cantidad total que hay en la corteza terrestre de un determinado combustible fósil o de un mineral. RESERVA: cantidad descubierta de un combustible fósil o de un mineral cuya explotación resulta económicamente rentable.

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10 COMBUSTIBLES FÓSILES: EL CARBÓN
La carbonización o formación de carbón se produce por la alteración de restos vegetales en un proceso en el que intervienen bacterias anaerobias y durante el cual se pierde hidrógeno y oxígeno, con el consiguiente enriquecimiento en carbono. La formación del carbón requiere una zona rica en vegetación pero también un rápido enterramiento que impida la destrucción de la materia orgánica por los organismos descomponedores

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13 EXTRACCIÓN DEL CARBÓN 1)A CIELO ABIERTO. Es la forma más fácil y rentable; pero produce un gran impacto en el paisaje. Solo se puede realizar si los depósitos de carbón son poco profundos 2) MINAS SUBTERRANEAS Tiene un mayor coste económico y social, por los riesgos para los mineros (explosiones de gas grisú, silicosis etc.)

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15 Usos del carbón El carbón es el combustible fósil más abundante: se calcula que hay reservas de carbón para más de doscientos años. La mayor parte se utiliza en las áreas donde se produce; sólo la décima parte de la producción se comercializa fuera de estas zonas. Usos: 1.fundamental en la industria siderúrgica (altos hornos) 2.En las centrales térmicas 3. materia prima en la industria de plásticos y fibras sintéticas 4. para obtener gas por destilación(hoy en desuso)

16 VENTAJAS DEL CARBÓN ABUNDANTE (reservas para 200 años o más)
Gran poder calorífico Tecnología muy experimentada

17 INCONVENIENTES DEL CARBÓN
LA ELEVADA CONTAMINACIÓN en todas las etapas de su ciclo de vida: 1. EN SU EXTRACCIÓN, se emiten muchas partículas a la atmósfera, lixiviados, infiltraciones a los acuíferos, aguas superficiales etc. 2. EN SU COMBUSTIÓN, cenizas, CO2, NOX, y SO2 3. CONTAMINACION TERMICA del agua usada en la central térmica

18 COMBUSTIBLES FÓSILES: EL PETRÓLEO
El petróleo y el gas natural se originan al descomponerse los organismos atrapados en los sedimentos de los fondos marinos. El proceso de descomposición produce hidrocarburos, moléculas compuestas principalmente por carbono e hidrógeno. El gas natural está formado por los hidrocarburos más simples: metano, etano, propano y butano. En cambio, los hidrocarburos que contienen un gran número de átomos de carbono por molécula son líquidos y son los constituyentes principales del petróleo

19 Los restos de organismos marinos, sobre todo plancton, que caen en los fondos deben enterrarse rápidamente para que no se degraden. Lo ideal es que se deposite un sedimento poco poroso como la arcilla para que puedan actuar las bacterias anaerobias; este sedimento se considera la roca madre del petróleo. La conversión de restos orgánicos en hidrocarburos tiene lugar a temperaturas entre 40 y 60 ºC y a profundidades de 1-2 km: el petróleo en zonas más superficiales y el gas natural en zonas más profundas y calientes

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21 Sin embargo el petróleo en tal estado no es rentable porque se encuentra diseminado en el sedimento en forma de pequeñas gotitas. Es preciso que el petróleo migre a otra roca porosa en donde su concentración será mayor. La migración se realiza buscando zonas sometidas a menor presión y se ve favorecida por la aparición de hidrocarburos ligeros. La nueva roca se denomina roca almacén y puede ser una arenisca, una caliza oolítica o cualquier otra roca próxima a la roca madre con una porosidad elevada.

22 Ni siquiera en la roca almacén la concentración de petróleo es suficiente. Es necesario que exista una estructura llamada trampa petrolífera. Las trampas son morfologías más o menos caprichosas en las que se combina la presencia de pliegues o fallas con la alternancia de capas permeables y otras impermeables. El petróleo fluye hacia arriba dentro de las capas permeables pero sin salir al exterior porque los materiales impermeables se lo impiden. La presencia de agua favorece la concentración del petróleo en las trampas ya que estas dos sustancias no son miscibles por lo que el agua más densa queda debajo, el petróleo flota encima y el gas natural, si lo hubiera, ocupa la parte más elevada. En estas circunstancias la concentración es mayor y la extracción puede ser rentable.

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24 USOS DEL PETROLEO El petróleo se destina a plantas de procesado llamadas plantas petroquímicas, donde es sometido a un tratamiento químico o proceso de refino llamado destilación fraccionada, por el que se separan sus componentes. Del petróleo se extraen los gases licuados empleados en cocinas y calefacciones, las gasolinas y gasóleos que mueven nuestros vehículos, el fuel que alimenta las centrales térmicas y multitud de materias primas entre las que destacan los plásticos.

25 VENTAJAS DEL PETRÓLEO Extracción más fácil que la del carbón
Menor coste social que el carbón Elevado poder calorífico de los combustibles que se obtienen

26 INCONVENIENTES DEL PETRÓLEO
Impactos en la hidrosfera por el transporte (limpieza de los petroleros, accidentes), impactos en la geosfera y la atmósfera por rotura de oleoductos, e incendios en pozos petrolíferos Contaminantes por combustión de petróleo y sus derivados (CO2, NOX, SO2, P.S. etc.) Dependencia económica de los países productores, y fuente de conflictos que da lugar a enfrentamientos bélicos

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28 GAS NATURAL Es una mezcla de metano, etano, hidrógeno, butano y propano. Su origen es el mismo que el del petróleo; pero en condiciones de presión y temperatura mayores USOS: Calefacciones, cocinas y producción de energía eléctrica en centrales térmicas

29 VENTAJAS DEL GAS NATURAL
1) Fácil extracción 2) Transporte por gasoductos que tienen bajo riesgo de accidentes 3)Poder calorífico mayor que el carbón y el petróleo

30 INCONVENIENTES DEL GAS NATURAL
Es un recurso no renovable Aunque contamina menos que carbón y petróleo, emite CO2 y NOX En un hipotético caso de accidente en su transporte o almacenamiento se vertería a la atmósfera CH4, que es un gas con efecto invernadero superior al del CO2

31 LA ENERGÍA NUCLEAR La energía nuclear es la que se encuentra almacenada en el núcleo de los átomos, ella es la responsable de que se mantengan unidos los protones y neutrones. Hay dos formas de aprovechar esta energía: la fisión y la fusión. La fisión rompe algunos átomos de gran tamaño, mientras que la fusión une pequeños átomos. En los dos tipos de reacciones se desprende energía.

32 LA FUSIÓN NUCLEAR La fusión nuclear tiene lugar en las estrellas: nuestro Sol, por ejemplo, es un gran reactor nuclear en el que los átomos de hidrógeno se combinan para dar helio. Los científicos no han sido capaces de reproducir este proceso porque se produce a temperaturas de millones de grados centígrados. Esta energía tiene a su favor que utiliza como combustibles elementos abundantes, como el hidrógeno, y que no genera gases contaminantes ni residuos radiactivos La fusión tardará años en llegar a ser una fuente importante de energía; pero podría ser la energía del futuro

33 La fisión nuclear Bombardeando con neutrones el núcleo de un isótopo de uranio (U-235), éste se divide produciendo energía, isótopos más ligeros y nuevos neutrones que vuelven a incidir sobre el uranio provocándose una reacción en cadena que libera mucho calor. En los reactores se utilizan unas barras deslizantes de boro o cadmio, que absorben neutrones, para regular el número de fisiones producidas, de forma que el proceso se hace de manera controlada.

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35 La fisión nuclear :usos
El calor producido en los reactores de fisión es utilizado para evaporar agua y generar electricidad a través de una turbina de vapor Dadas las altas temperaturas que se alcanzan las centrales cuentan con sistemas de refrigeración con agua USOS: PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD EN LAS CENTRALES NUCLEARES

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39 VENTAJAS DE LA ENERGÍA NUCLEAR
ALTO PODER ENERGÉTICO DEL URANIO (la fisión de 1 kg de uranio produce un millón de veces más energía que 1 kg de carbón) 2) NO PRODUCE CONTAMINANTES ATMOSFÉRICOS ( por tanto no contribuye al efecto invernadero)

40 INCONVENIENTES DE LA ENERGÍA NUCLEAR
CONTAMINACIÓN TÉRMICA (del agua que se usa como refrigerante y que va a ríos, lagos, mares…) ELEVADO COSTE DE INSTALACIÓN (para una vida media de 40 años o menos) RIESGO DE ACCIDENTES O SABOTAJES que podrían originar escapes RESIDUOS RADIACTIVOS DE VIDA MEDIA MUY LARGA DEPENDENCIA DE TECNOLOGIA EXTERIOR

41 PAU 2010 A principios de 2010, se originó una gran polémica que trascendió a los medios de comunicación, a propósito de la instalación de un Almacén Temporal Centralizado (ATC) de residuos radiactivos. Hasta 13 ayuntamientos de cinco Comunidades Autónomas mostraron públicamente su interés por albergar el ATC, con el fin de crear nuevos puestos de trabajo en sus respectivas localidades. Sin embargo, Gobiernos Autonómicos como los de Castilla-La Mancha y Cataluña se opusieron a dicha iniciativa. 1. ¿En qué proceso físico se basa la producción de energía nuclear? ……Descríbelo brevemente.

42 PAU 2010 Fisión nuclear. Descríbelo brevemente. Consiste en la división en cadena y exponencial de núcleos de átomos de uranio por el impacto de neutrones. 2. Si fueras la alcaldesa o alcalde de uno de estos municipios, ¿estarías a favor o en contra de la instalación del ATC? Responde libremente, basando tu razonamiento en las ventajas y desventajas del uso de la energía nuclear.

43 RESPUESTA ESPERADA Ventajas:
1)no hay emisión de gases contaminantes (salvo accidente), principalmente de efecto invernadero (CO2); 2)se produce gran cantidad de energía. Desventajas: 1)producción de residuos altamente peligrosos de larga duración, 2) riesgo de accidentes catastróficos, 3) costes elevados de construcción y mantenimiento de las centrales.(Y DESMANTELAMIENTO AL LLEGAR A LOS AÑOS)

44 PAU 2010 Los defensores de la energía nuclear, sostienen que ésta es la única solución para satisfacer la gran demanda energética de los países desarrollados sin contribuir al calentamiento global. ¿Por qué?

45 RESPUESTA ESPERADA Porque no emite gases de efecto invernadero, principalmente CO2

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