Combustibles fósiles. Equipo 1 Jorge C. Gómez Pérez María E. Carrillo Cauich Marco E. Homá Valencia.

Combustible fósil Combustible que procede de la descomposición natural de la materia orgánica a lo largo de millones de años, como el petróleo, el carbón mineral o el gas natural.

ÍNDICE 1.EL CARBÓN 2.EL PETRÓLEO 3.EL GAS NATURAL 4.LAS CENTRALES TERMOELÉCTRICAS

Combustible sólido, negro, formado principalmente por C (también H, O, N,...). Tipos de carbón: Carbones naturales Turba. Lignito. Hulla. Antracita. Carbones artificiales Coque. Carbón vegetal. El Carbón

Carbones naturales Proceden de la fermentación anaeróbica de grandes masas vegetales debido a la acción de microorganismos y las condiciones de P y T. En función de su contenido en C distinguimos: Turba: Es el de mas reciente formación. Es el de menor contenido en C  menor poder calorífico. Tiene un alto contenido en agua (hasta 90%)  es necesario secarlo al aire para usarlo como combustible (40%). Se emplea como combustible en calefacciones. Tipos de Carbón

Carbones naturales (continuación) Lignito: Se encuentra en yacimientos poco profundos  costes de explotación relativamente bajos. Tiene un contenido en agua bastante alto (hasta 50%)  es necesario secarlo antes de usarlo como combustible. El contenido en C es mayor que la turba Bajo poder calorífico aunque mayor que la turba. Se emplea como combustible en calefacciones domesticas e industriales y producción de energía.

Carbones naturales (continuación) Hulla: El contenido en C es mayor que la turba y el lignito. Buen combustible de alto poder calorífico. Se emplea: Para la fundición de metales. Para obtener energía eléctrica. Para obtener coque, alquitrán, gas ciudad, amoniaco y grafito por destilación seca (calentamiento en ausencia de aire).

Carbones naturales (continuación) Antracita: El carbón mas antiguo Es el de mayor contenido en C. Tiene un alto poder calorífico. Es el tipo de carbón menos abundante. Se emplea: Para calefacciones. Para obtener energía eléctrica. En la industria del cristal. Como reductor de los óxidos de metal(elimina el oxido obteniéndose el metal puro).

Carbones artificiales Coque: Se obtiene por destilación seca (calentamiento en ausencia de aire) principalmente de la hulla. Además se obtiene en este proceso gas ciudad, amoniaco y alquitrán. Arde sin llama y es un buen combustible de alto poder calorífico. Se emplea: Para la producción de hierro en altos hornos. En los hornos de fuego continuo.

Carbones artificiales (continuación) Carbón vegetal: Se obtiene por destilación seca de la madera. Es muy poroso (flota en el agua). Se emplea principalmente como absorbente de gases en mascarillas antigás y bombas de vacío.

Existen dos métodos. Explotación a cielo abierto. Yacimientos en la superficie o a escasa profundidad. El carbón obtenido es de baja calidad. Terminada la extracción se recubre el terreno para minimizar el impacto medioambiental. Explotación y Transporte del carbón

Explotación a cielo abierto

Restitución del suelo

Laboreo subterráneo Se utiliza cuando el carbón está a gran profundidad. Se perforan pozos hasta la veta y galerías para su extracción. El carbón se extrae con vagonetas, elevadores o cintas transportadoras. Importante una buena ventilación (grisú). Limpio y triturado se transporta en tren, barco o camiones Explotación y Transporte del carbón

Laboreo subterráneo

Ventajas: Obtenemos energía de forma regular. Proporciona gran cantidad de energía. Zonas de utilización cercanas a los yacimientos  Abaratamiento del transporte. Inconvenientes: Extracción peligrosa. Transporte caro obliga a utilizarlo junto a los yacimientos. No renovable. La combustión contamina el medioambiente. Ventajas e inconvenientes del Carbón

Sobre el suelo : La explotación provoca impacto visual y destrucción de gran superficie de suelo. Lluvia ácida afecta a la capa superficial de suelo. Sobre el agua: El agua del circuito de refrigeración de centrales térmicas se toma de mares y ríos y se devuelve caliente. Este agua tiene menos O 2  afecta a la vida animal y vegetal. El agua procedente del lavado del carbón contamina el agua de ríos y mares. Impacto medioambiental del carbón

Sobre la atmósfera: La combustión del carbón provoca que se expulsen a la atmósfera: CO 2, vapor de agua, óxidos de azufre y óxidos de nitrógeno principalmente. Efecto invernadero Causado principalmente por el exceso de CO 2, La radiación solar llega a la superficie de la Tierra en forma de ondas de frecuencia alta (traspasan la capa de CO 2.) El calor que emite la Tierra (en forma de ondas de frecuencia mas bajas) es absorbido por el CO 2, Esto provoca un calentamiento global del planeta  alteraciones climáticas importantes, aumento de los desiertos, deshielo de casquetes polares, elevación del nivel del mar,... Impacto medioambiental del carbón

Lluvia ácida: Causada por los óxidos de azufre y nitrógeno procedentes de las impurezas del carbón. Estos óxidos reaccionan con el agua de lluvia y forman ácidos sulfúrico y nítrico. Estos ácidos Contaminan el agua de ríos y mares. Destruyen el manto fértil del suelo. Destruyen bosques. Deterioran el patrimonio arquitectónico. Impacto medioambiental del carbón

Combustible líquido, oleoso, pardo negruzco, formado por una mezcla de hidrocarburos. Poder calorífico: Kcal/kg. Proceden de la transformación en ausencia de aire de grandes masas de plancton debido a la acción de bacterias bajo capas de sedimentos en cuencas marítimas próximas a la costa. Se encuentra en bolsas, por regla general junto con gases y agua salada. Petróleo

Prospección del petróleo Es la investigación de acumulaciones de petróleo de valor comercial. La prospección acaba con una perforación de exploración. Prospección, transporte y explotación del Petróleo

Explotación del petróleo La perforación del yacimiento puede realizarse mediante dos métodos: Método de percusión: consiste en romper la roca con una sonda de acero que se eleva y desciende continuamente. Hay que sacar los fragmentos de roca periódicamente introduciendo una cuchara. Se utiliza este método en pozos de poca profundidad. La velocidad de perforación es lenta (20-30 m/día). Método de rotación: se emplea una broca en forma de cola de milano, que va en el interior de una columna de tubos de acero, que gira a gran velocidad. Es un método rápido de perforación. Prospección, transporte y explotación del Petróleo

Extracción del petróleo Después de perforado el pozo, se extrae el petróleo por uno de estos métodos: Flujo natural: el petróleo brota debido a la presión ejercida por el agua y los gases del yacimiento. Extracción mediante bomba hidráulica o eléctrica. Inyección de gas por debajo del nivel del petróleo. Bombeo mecánico o mediante varillas: consiste en succionar el petróleo mediante un sistema cilindro embolo movido por un sistema de rotación por excéntrica. Prospección, transporte y explotación del Petróleo

Bombeo mediante varillas

Transporte del petróleo Antes de su transporte el crudo se conduce a dos depósitos: en uno se extrae el gas que contenga y en el segundo el agua. El petróleo se transporta de distintas formas: Oleoductos: tubos de acero en superficie o enterrados. Van desde las refinerías o yacimientos hasta puertos de embarque o grandes centros de consumo. Petroleros: transportan la carga dividida en tanques separados. Transporte por ferrocarril o carretera: se usan vagones o camiones cisterna si el oleoducto no es rentable. Prospección, transporte y explotación del Petróleo

Para que sea útil el crudo se debe someter a un proceso de refino en las refinerías. En las refinerías se realiza una destilación fraccionada del petróleo. Se calienta el petróleo a unos 360º. Los gases obtenidos se van enfriando a medida que ascienden por una torre de fraccionamiento. Los líquidos procedentes de los gases condensados se recogen en bandejas y se pasan a depósitos. Desde abajo hasta arriba, se recogen los líquidos de punto de ebullición progresivamente decreciente. En el fondo de la torre quedan los aceites pesados que no se evaporan. A la parte superior de la torre llegan los gases que se licuan a temperatura ambiente. Aplicaciones del Petróleo

Craking. Proceso de calentamiento de una mezcla de hidrocarburos por encima de su temperatura de ebullición para romper las moléculas y obtener otras más sencillas. (Ej. Obtener gasolina del gasoil). Polimerización. Unión de moléculas ligeras (generalmente de hidrocarburos gaseosos) para obtener un hidrocarburo más complejo (gasolina). Aplicaciones del Petróleo

Productos del petróleo: Sustancias petroquímicas: productos obtenidos del petróleo son la base para fabricar plásticos, fibras sintéticas (nailon, poliéster, fibras acrílicas,…), pinturas, disolventes, medicamentos, insecticidas,… Combustibles líquidos: gasolina (motores de explosión), gasoil (motores diesel), queroseno (motores a reacción de aviones) y fuel (centrales térmicas). Combustibles gaseosos: Gas ciudad: mezcla de gases combustibles (hidrógeno, metano etileno, monóxido de carbono, dióxido de carbono, oxigeno). Ha sido sustituido por el gas natural. Gas natural y mezclas de éste con propano, butano y aire. Gases licuados del petróleo GLP: se almacenan y transportan en bombonas y tanques en estado líquido. Aplicaciones del Petróleo

Ventajas: Proporciona energía de forma regular y con buen rendimiento. Se obtienen muchos productos. Inconvenientes: Energía no renovable. Los gases derivados de la combustión contaminan. Riesgo de accidentes en refinerías y plataformas petrolíferas, así como en su transporte. Ventajas e Inconvenientes del Petróleo

Es una mezcla de gases, incolora y muy inflamable. Está formado metano principalmente (>70%), etano, propano y butano. Se obtiene del interior de la tierra, a veces acompañando al petróleo. Su origen es semejante al petróleo. Los métodos de prospección son similares a los del petróleo. La extracción del gas se hace por flujo natural. Una vez extraído se le purifica (se elimina el agua, el petróleo si lo hay, productos sulfurosos,) El Gas Natural

Transporte del gas natural: Mediante gaseoductos: son tuberías por las que circula el gas a alta presión. Mediante buques y camiones cisterna: es necesario licuar primero el gas. El Gas Natural

Combustible domestico e industrial. Combustible en centrales térmicas. Materia prima en la industria petroquímica. Materia prima para la obtención de gasolina. Combustible en programas de cogeneración. Aplicaciones del Gas Natural

Sobre el suelo : La explotación provoca impacto visual y destrucción de superficie de suelo provocado por pozos, refinerías, oleoductos y gaseoductos,... Derrames de petróleo y sus derivados. Sobre el agua: El agua del circuito de refrigeración de centrales térmicas se toma de mares y ríos y se devuelve caliente. Este agua tiene menos O 2  afecta a la vida animal y vegetal. Vertidos de las refinerías y petroleros en la carga y descarga. Accidentes de petroleros y en refinerías. Impacto Medioambiental de los combustibles fósiles

Sobre la atmósfera: La combustión del petróleo principalmente, provoca que se expulsen a la atmósfera: CO 2,principal responsable del efecto invernadero. CO, muy toxico. Procede de la combustión incompleta del carbono en los motores de explosión. Hidrocarburos (HC), procedentes de motores y refinerías. Óxidos de azufre y de nitrógeno, causantes de la lluvia ácida. Impacto Medioambiental de los combustibles fósiles

Medidas correctoras Incorporar catalizadores en los coches para reducir al emisión de gases. Utilizar filtros y catalizadores en las instalaciones de combustión. Tratar las aguas de refrigeración en las centrales térmicas. Establecer las medidas de seguridad adecuadas para que no se produzcan accidentes. Sustituir los combustibles fósiles por otras fuentes de energía mas limpias. Impacto Medioambiental de los combustibles fósiles

Centrales Termoeléctricas. Equipo 1 Jorge C. Gómez Pérez Marco E. Homá Valencia. María E. Carrillo Cauich.

Centrales Termoelectricas