ENERGIA

FONTS D’ENERGIA

• Font renovable : consum menor que producció• Font no renovable : consum major que

produccció

• Font convencional : genera la major quantitat d’energia útil del pais

• Font no convencional : la resta

• Font primària : s’extreu de la natura• Font secundària : obtinguda a partir de la

primària

PRESENT I FUTUR DE L’ENERGIA CONVENCIONAL

petroli

carbó

gasnaturalnuclear

hidroelectriquesaltres

Actualment la depèndencia mundial dels combustibles fòssils és molt elevada : 85% de l’energia primària l’any 2005

L’ENERGIA CONVENCIONAL A CATALUNYA

0

10

20

30

40

50

60 carbo

petroli

gasnaturalhidroelèctricanuclear

altres

• A Catalunya es consumeixen més de 70.000 milions de KWh/any.’, (4 tep /any)

• Cada any s’emeten a l’atmosfera 24 milions de tones de CO2 (la producció 1 KWh d’energia tèrmica convencional genera 1 Kg de CO2 i 3 g. d’òxid de sofre)

• En una nuclear també es generen 3,6 g. de residus nuclears per KWh produït.

CARBÓ MINERAL

• Origen : Provenen de la transformació de massa vegetal acumulada en zones pantanoses, lacunars i deltaiques.

(C6H10O5)2n CO2+CH4+C

• Característiques : és el principal combustible fòssil pel que fa a la quantitat existent i les seves reserves es troben als EEUU, Rússia i Xina. El 1950 cobria el 60% de les necessitats energètiques mundials , però en l’actualitat, s’ha reduït considerablement. Es calcula que, amb l’actual consum, queden reserves per uns 120 anys.

Tipus de carbó

TORBA• Quantitat de

carbó : 60%• Poder calorífic

: menys de 16.000 KJ/Kg

• Profunditat : superfície

Tipus de carbó

LIGNIT• Quantitat de

carbó : 70%• Poder

calorífic : 16.700 KJ/Kg

• Profunditat : per sobre dels 1200 metres

Tipus de carbó

• HULLA• Quantitat de

carbó : 75-90%

• Poder calorífic : 28.500 KJ/Kg

• Profunditat : entre 1000 i 7000 metres

Tipus de carbó

ANTRACITA• Quantitat de

carbó : fins 95%• Poder calorífic :

31.500 KJ/Kg• Profunditat :

més de 8.000 metres (200º-240ºC)

Processos d’obtenció• Explotació a cel obert

de lignits al Berguedà

Processos d’obtenció

• Explotació per mineria : mines de Fígols

Aplicacions

• Combustible d’ús general : centrals tèrmiques

• Destil.lació seca : carbó de coc, gas ciutat, productes químics com plàstics, medicaments, quitrà...

• Gasificació : gas de síntesi

PETROLI• Origen : Provenen de la

transformació de la m.o. (plàncton) acumulada en els sediments de les conques marines

• Característiques : Segons el Servei de Geologia dels EEUU el màxim de producció mundial (no cobrirà la demanda) serà l’any 2040. EEUU consumeix la ¼ part del petroli amb una població de menys de 5% del planeta. Preveu un augment del consum de quasi 50% en 20 anys. També es preveu un gran augment a la Xina i a l’India

Extracció

Aplicacions

• Directes : Del refinament del

petroli per destil.lació fraccionada

• Indirectes : Fibres sintètiques

(niló, polièster), detergents, cautxú sintètic, dissolvents, pintures, insecticides, explosius, farmaceutics, etc

GAS NATURAL• Origen: Formació com el

petroli. Format bàsicament per metà CH4 (min 70%) barrejat amb altres gasos i s’eliminen fins arribar a un 90% de metà.

• Característiques: Font energètica molt econòmica sobretot comparada amb el seu alt rendiment energètic i amb unes reserves mundials per uns 60 anys. Pot ser utilitzada com a font de transició, substituïnt el carbó i el petroli, fins la completa aplicació d’energies netes.

Transport

Aplicacions

• Combustibles de central tèrmica (tèrmiques mixtes de fuel i gas)

• Indústria i habitatge

• Instal.lacions de cogeneració : consisteix en produir simultàniament energia elèctrica i calor.

COMBUSTIBLES NUCLEARS• Origen : Es basa en l’energia

continguda en el nucli dels àtoms.

E = mc2

El principal combustible nuclear de fissió és l’urani.

• Característiques : Al món actualment hi ha

427 reactors nuclears que generen el 16% de l’energia elèctrica consumida. (EEUU té 109, Espanya 9). A Catalunya trobem 3 reactors.

Urani

• Origen :• L’Urani que trobem en la

natura és U-238. Aquest porta un 0,72% U-235 fissionable.

El mineral és la uraninita.• Característiques : El país més ric en urani és

Austràlia (24,5%) seguit per Canadà, Sudàfrica.. Europa (1,2%) (1er França seguit per Espanya)

Reaccions nuclears

• Fissió : consisteix en provocar la ruptura del nucli d’un àtom amb l’impacte d’un neutró, provocant una reacció en cadena. Ex. urani.

• Fusió : consisteix en unir nuclis d’elements lleugers per formar nuclis més pesants. Ex. deuteri+triti per formar heli.

Es necessiten temperatures de l’ordre de 100.106 ºC

Residus radioactius

• Residus gasosos: se sotmeten a un procés de filtratge i retenció fins a l’evacuació a l’atmosfera.

• Residus líquids: es filtren i s’obtenen fangs (tractament com sòlid) i líquid (que es depura i es torna a incorporar)

• Residus sòlids de baixa (fangs, robes, guants, eines) i mitjana activitat (filtres): barrejats amb massa de formigó i tancats en bidons d’acer.

• Residus d’alta activitat (combustible): en contenidors en piscines i d’aquí a plantes de reelaboració.

LA CONTAMINACIÓ AMBIENTAL

• Es calcula que el 75% de les emissions de gasos que s’han acumulat a l’atmosfera en els últims 50 anys es troben concentrades en el 20% de la població mundial. EEUU és la principal font, responsable d’un 36% del total d’emissions de gasos.

• Els boscos s’han convertit en un important component a causa de la seva habilitat per absorbir diòxid de carboni de l’atmosfera (embornal ambiental). Es calcula que la desforestació durant els últims 15 anys és la responsable del 20% de les emissions de carboni a l’atmosfera.

Efecte hivernacle• L’efecte hivernacle és

degut a uns gasos (CO2, vapor d’H2O, CFC.....) que actuen com un plàstic en un hivernacle, deixen passar la radiació visible i absorbeixen la infraroja emesa per la Terra.

• Es creu que de seguir amb el mateix consum energètic, l’any 2020 hi haurà un augment d’1,3ºC de temperatura i el 2070 d’uns 3ºC.

Pluja àcida

• Quan es cremen combustibles fòssils es produeixen entre d’altres òxids de sofre (Sox) (sobretot degut a les tèrmiques) i òxids de nitrogen (Nox) (sobretot degut als cotxes). Aquests gasos quan entren en contacte amb el vapor d’aigua de l’atmosfera es transformen en àcid sulfúric (H2SO4) i àcid nítric (HNO3). Quan són arrossegats per la pluja, neu, es converteixen en pluja àcida.

Boires fotoquímiques (smog)

Les partícules de fum dels cotxes, indústries, centrals, etc poden quedar retingudes sobre les ciutats en unes determinades condicions atmosfèriques (inversió tèrmica, falta de vent). Degut a l’energia de la llum poden reaccionar entre si donant compostos molt contaminants.