LOS COMBUSTIBLES FSILES COMO FUENTE DE ENERGIA

CURSO: TECNOLOGIA DEL PETROLEO

CICLO:VIII

INTRODUCCINEnerga fsiles aquella que procede de labiomasaobtenida hace millones de aos y que ha sufrido grandes procesos de transformacin hasta la formacin de sustancias de grancontenido energticocomo elcarbn, elpetrleo, o elgas natural, etc. No es un tipo deenerga renovable, por lo que no se considera comoenerga de la biomasa, sino que se incluye entre las energas fsiles.La mayor parte de laenergaempleada actualmente en el mundo proviene de loscombustibles fsiles. Se utilizan en el transporte, para generar electricidad, para calentar ambientes, para cocinar, etc.

1.- EL CARBNCombustible slido, negro, formado principalmente por C (tambin H, O, N,...).

Tipos de carbn:Carbones naturales Turba.Lignito.Hulla.Antracita. Carbones artificialesCoque.Carbn vegetal.

1.1.- TIPOS DE CARBNCarbones naturalesProceden de la fermentacin anaerbica de grandes masas vegetales debido a la accin de microorganismos y las condiciones de P y T.En funcin de su contenido en C distinguimos:Turba: Es el de mas reciente formacin.Es el de menor contenido en C menor poder calorfico.Tiene un alto contenido en agua (hasta 90%) es necesario secarlo al aire para usarlo como combustible (40%).Se emplea como combustible en calefacciones.

Carbones naturales (continuacin)Lignito: Se encuentra en yacimientos poco profundos costes de explotacin 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 calorfico aunque mayor que la turba.Se emplea como combustible en calefacciones domesticas e industriales y produccin de energa.

Carbones naturales (continuacin)Hulla: El contenido en C es mayor que la turba y el lignito.Buen combustible de alto poder calorfico.Se emplea:Para la fundicin de metales.Para obtener energa elctrica.Para obtener coque, alquitrn, amoniaco y grafito por destilacin seca (calentamiento en ausencia de aire).

Carbones naturales (continuacin)Antracita: El carbn mas antiguoEs el de mayor contenido en C.Tiene un alto poder calorfico.Es el tipo de carbn menos abundante.Se emplea:Para calefacciones.Para obtener energa elctrica.En la industria del cristal.Como reductor de los xidos de metal(elimina el oxido obtenindose el metal puro).

Carbones artificialesCarbones artificialesCoque: Se obtiene por destilacin seca (calentamiento en ausencia de aire) principalmente de la hulla.Adems se obtiene en este proceso , amoniaco y alquitrn. Arde sin llama y es un buen combustible de alto poder calorfico.Se emplea:Para la produccin de hierro en altos hornos.En los hornos de fuego continuo.

Carbones artificiales (continuacin)Carbn vegetal: Se obtiene por destilacin seca de la madera.Es muy poroso (flota en el agua). Se emplea principalmente como absorbente de gases en mascarillas antigs y bombas de vaco.

1.2.- EXPLOTACIN Y TRANSPORTE DEL CARBNExisten dos mtodos.Explotacin a cielo abierto.Yacimientos en la superficie o a escasa profundidad.El carbn obtenido es de baja calidad.Terminada la extraccin se recubre el terreno para minimizar el impacto medioambiental.

Explotacin a cielo abierto

Restitucin del suelo

1.2.- EXPLOTACIN Y TRANSPORTE DEL CARBN (continuacin)Laboreo subterrneoSe utiliza cuando el carbn est a gran profundidad.Se perforan pozos hasta la veta y galeras para su extraccin.El carbn se extrae con vagonetas, elevadores o cintas transportadoras.Importante una buena ventilacin (gris).Limpio y triturado se transporta en tren, barco o camiones

Laboreo subterrneo

1.5.- VENTAJAS E INCONVENIENTES DEL CARBNVentajas:Obtenemos energa de forma regular.Proporciona gran cantidad de energa.Zonas de utilizacin cercanas a los yacimientos Abaratamiento del transporte.Inconvenientes:Extraccin peligrosa.Transporte caro obliga a utilizarlo junto a los yacimientos.No renovable.La combustin contamina el medioambiente.

1.6.- IMPACTO MEDIOAMBIENTAL DEL CARBNSobre el suelo:La explotacin provoca impacto visual y destruccin de gran superficie de suelo.Lluvia cida afecta a la capa superficial de suelo.

Sobre el agua:El agua del circuito de refrigeracin de centrales trmicas se toma de mares y ros y se devuelve caliente. Este agua tiene menos O2 afecta a la vida animal y vegetal. El agua procedente del lavado del carbn contamina el agua de ros y mares.

1.6.- IMPACTO MEDIOAMBIENTAL DEL CARBN (continuacin)Sobre la atmsfera:La combustin del carbn provoca que se expulsen a la atmsfera: CO2 , vapor de agua, xidos de azufre y xidos de nitrgeno principalmente.Efecto invernaderoCausado principalmente por el exceso de CO2,La radiacin solar llega a la superficie de la Tierra en forma de ondas de frecuencia alta (traspasan la capa de CO2.)El calor que emite la Tierra (en forma de ondas de frecuencia mas bajas) es absorbido por el CO2,Esto provoca un calentamiento global del planeta alteraciones climticas importantes, aumento de los desiertos, deshielo de casquetes polares, elevacin del nivel del mar,...

1.6.- IMPACTO MEDIOAMBIENTAL DEL CARBN (continuacin)Lluvia cida:Causada por los xidos de azufre y nitrgeno procedentes de las impurezas del carbn.Estos xidos reaccionan con el agua de lluvia y forman cidos sulfrico y ntrico.Estos cidos Contaminan el agua de ros y mares.Destruyen el manto frtil del suelo.Destruyen bosques.Deterioran el patrimonio arquitectnico.

2.- EL PETRLEOCombustible lquido, oleoso, pardo negruzco, formado por una mezcla de hidrocarburos.Poder calorfico: 9000-11000 Kcal/kg.Proceden de la transformacin en ausencia de aire de grandes masas de plancton debido a la accin de bacterias bajo capas de sedimentos. en cuencas martimas prximas a la costa.Se encuentra en bolsas, por regla general junto con gases y agua salada.

2.1.- PROSPECCION, EXPLOTACION Y TRANSPORTE DEL PETROLEO.Prospeccin del petrleoEs la investigacin de acumulaciones de petrleo de valor comercial.La prospeccin acaba con una perforacin de exploracin.

Una vez localizado un yacimiento rentable de petrleo, se hace necesario perforar un pozo hasta alcanzarlo.

2.1.- PROSPECCION, EXPLOTACION Y TRANSPORTE DEL PETROLEO (continuacin).Explotacin del petrleoLa perforacin del yacimiento puede realizarse mediante dos mtodos:Mtodo de percusin: consiste en romper la roca con una sonda de acero que se eleva y desciende continuamente. Hay que sacar los fragmentos de roca peridicamente introduciendo una cuchara. Se utiliza este mtodo en pozos de poca profundidad. La velocidad de perforacin es lenta (20-30 m/da).Mtodo de rotacin: 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 mtodo rpido de perforacin.

2.1.- PROSPECCION, EXPLOTACION Y TRANSPORTE DEL PETROLEO (continuacin).Extraccin del petrleoDespus de perforado el pozo, se extrae el petrleo por uno de estos mtodos:Flujo natural: el petrleo brota debido a la presin ejercida por el agua y los gases del yacimiento.Extraccin mediante bomba hidrulica o elctrica.Inyeccin de gas por debajo del nivel del petrleo.Bombeo mecnico o mediante varillas: consiste en succionar el petrleo mediante un sistema cilindro embolo movido por un sistema de rotacin .

Bombeo mediante varillas

2.1.- PROSPECCION, EXPLOTACION Y TRANSPORTE DEL PETROLEO (continuacin).Transporte del petrleo Antes de su transporte el crudo se conduce a dos depsitos: en uno se extrae el gas que contenga y en el segundo el agua. El petrleo se transporta de distintas formas:Oleoductos: tubos de acero en superficie o enterrados. Van desde las refineras 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.

2.2.- APLICACIONES DEL PETROLEO.Para que sea til el crudo se debe someter a un proceso de refino en las refineras.En las refineras se realiza una destilacin fraccionada del petrleo.Se calienta el petrleo a unos 360.Los gases obtenidos se van enfriando a medida que ascienden por una torre de fraccionamiento.Los lquidos procedentes de los gases condensados se recogen en bandejas y se pasan a depsitos.Desde abajo hasta arriba, se recogen los lquidos de punto de ebullicin 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.

2.2.- APLICACIONES DEL PETROLEO (continuacin).Craking. Proceso de calentamiento de una mezcla de hidrocarburos por encima de su t de ebullicin para romper las molculas y obtener otras ms sencillas. (Ej. Obtener gasolina del gasoil).Polimerizacin. Unin de molculas ligeras (generalmente de hidrocarburos gaseosos) para obtener un hidrocarburo ms complejo (gasolina).

2.2.- APLICACIONES DEL PETROLEO (continuacin).Productos del petrleo:Sustancias petroqumicas: productos obtenidos del petrleo son la base para fabricar plsticos, fibras sintticas (nailon, polister, fibras acrlicas,), pinturas, disolventes, medicamentos, insecticidas,Combustibles lquidos: gasolina (motores de explosin), gasoil (motores diesel), queroseno (motores a reaccin de aviones) . Combustibles gaseosos:Gas natural y mezclas de ste con propano, butano y aire.Gases licuados del petrleo GLP: se almacenan y transportan en tanques en estado lquido.

2.3.-VENTAJAS E INCONVENIENTES DEL USO DEL PETRLEOVentajas:Proporciona energa de forma regular y con buen rendimiento.Se obtienen muchos productos.Inconvenientes:Energa no renovable.Los gases derivados de la combustin contaminan.Riesgo de accidentes en refineras y plataformas petrolferas, as como en su transporte.

3.- EL GAS NATURALEs una mezcla de gases, incolora y muy inflamable.Est formado metano principalmente (>70%), etano, propano y butano.Se obtiene del interior de la tierra, a veces acompaando al petrleo.Su origen es semejante al petrleo.Los mtodos de prospeccin son similares a los del petrleo.La extraccin del gas se hace por flujo natural.Una vez extrado se le purifica (se elimina el agua, el petrleo si lo hay, productos sulfurosos,)

3.- EL GAS NATURAL (continuacin)Transporte del gas natural:Mediante gaseoductos: son tuberas por las que circula el gas a alta presin.

Mediante buques y camiones cisterna: es necesario licuar primero el gas.

3.1.-APLICACIONES DEL GAS NATURALCombustible domestico e industrial.Combustible en centrales trmicas.Materia prima en la industria petroqumica.Materia prima para la obtencin de gasolina.

3.3.-IMPACTO MEDIOAMBIENTAL DEL PETRLEO Y EL GAS NATURALSobre el suelo:La explotacin provoca impacto visual y destruccin de superficie de suelo provocado por pozos, refineras, oleoductos y gaseoductos,...Derrames de petrleo y sus derivados.Sobre el agua:El agua del circuito de refrigeracin de centrales trmicas se toma de mares y ros y se devuelve caliente. Este agua tiene menos O2 afecta a la vida animal y vegetal. Vertidos de las refineras y petroleros en la carga y descarga. Accidentes de petroleros y en refineras.

3.3.- IMPACTO MEDIOAMBIENTAL DEL PETROLEO Y EL GAS NATURAL (continuacin)Sobre la atmsfera:La combustin del petrleo principalmente, provoca que se expulsen a la atmsfera: CO2 ,principal responsable del efecto invernadero.CO, muy toxico. Procede de la combustin incompleta del carbono en los motores de explosin.Hidrocarburos (HC), procedentes de motores y refineras.xidos de azufre y de nitrgeno, causantes de la lluvia cida.

3.3.- IMPACTO MEDIOAMBIENTAL DEL PETROLEO Y EL GAS NATURAL (continuacin)Medidas correctorasIncorporar catalizadores en los coches para reducir al emisin de gases.Utilizar filtros y catalizadores en las instalaciones de combustin.Tratar las aguas de refrigeracin en las centrales trmicas.Establecer las medidas de seguridad adecuadas para que no se produzcan accidentes.Sustituir los combustibles fsiles por otras fuentes de energa mas limpias.

GRACIAS..