1. UD 01.Recursos energtics

• Fonts d'energia
  • Classificaci
• Materials combustibles
  • Tipus i obtenci
• L'energia nuclear
  • El procs de fissi
• Importncia econmica dels recursos energtics

2. Contaminaci ambiental

UD 01.Recursos energtics

Fonts d'energia

• Classificaci

Materials combustibles

• Tipus i obtenci

L'energia nuclear

• El procs de fissi

Importncia econmica dels recursos energtics 3. Contaminaci ambiental

4. Fonts d'energia

Originalment: energia solar

• Per a escalfar-se, assecar pells, conservar aliments...

Descobriment del foc: revoluci

• Cuinar, fondre metalls... 5. Ms independncia 6. Font d'energia: llenya

Fins a la revoluci industrial

• Aprofitament de la natura
  • Molins de vents, rodes hidruliques 7. Fonts d'energia: sol, vent, corrents d'aigua...

8. Fonts d'energia

Revoluci industrial

• Descobriment de la mquina de vapor
  • Font d'energia: carb vegetal (ms poder calorfic)

Al segle XX

• El carb va ser desplaat pel petroli com a font principal 9. Als anys '70: 50% del consum mundial 10. Gas natural: en incrementar-se la demanda energtica 11. Per la mateixa ra: nuclear de fissi 12. Repte actual: estalvi i energies renovables

13. Fonts d'energia

Classificaci

• Segons la seva naturalesa
  • Primries. Es troben a la natura: carb, petroli 14. Secundries: S'obtenen de les primries: electricitat
• Segons les reserves disponibles
  • Renovables. Reserves illimitades: les que provenen del Sol 15. No renovables. Reserves limitades: carb, petroli...
• Segons grau d'utilitzaci
  • Convencionals. Les ms emprades: petroli, hidroelctrica... 16. Alternatives. Minoritries: elica, solar...

17. Materials combustibles

En combinar-se amb l'O 2 , desprenen energia (combusti) 18. Tipologies

• Slids: carb (antracita, hulla o lignit) 19. Lquids: en general destillats del petroli. Tamb alcohols
  • Benzina, gasoil. Etanol, metanol
• Gasosos
  • Gas natural i GLP (but i prop)

20. Materials combustibles

Poder calorfic

• Energia que es desprn en combusti completa
  • Per unitat de massa o volum 21. Slids i lquids: MJ/Kg. Gasosos: MJ/m3 (CN)
    • Pc = Pc(CN) . (P/101300).(273/(273+T))

Capacitat calorfica

• Quantitat de calor per incrementar 1C una substncia
  • Q=C(T 2 -T 1 ) = mc e (T 2 -T 1 )

22. Materials combustibles

Llenya i carb vegetal

• La meitat de la humanitat encara fa servir llenya 23. A les ciutats: carb vegetal (pesa 5-6 vegades menys)
  • Carb vegetal: obtenci de pirlisi 24. Combusti en poca presncia d'oxigen

Carb mineral

• Primer combustible fssil emprat 25. Cabdal per a la revoluci industrial 26. La seva producci decaigu pel petroli
  • Quan aquest s'ecareix, es torna a emprar (competitiu)

27. Materials combustibles

Carb mineral

• Format per restes vegetals descomposats lentament en absncia d'oxigen, amb P i T 28. Segons aquestes condicions tenim carbons diferents
  • Torba. 60% C i molta humitat. Consum domstic 29. Lignits. Carbons d'origen recent
    • Baix poder calorfic: emprats prop del lloc d'extracci
  • Hulles. Alt contingut en C, alt poder calorfic
    • Destillaci fcil: per a fer coc (alts forns)
  • Antracites. Carbons ms antics. C fins al 95%
    • Difcils d'extreure

30. Materials combustibles

Carb mineral. Aplicacions

• Combustible d's general. Utilitzat directament
  • A les centrals trmiques
• Pel procs de destillaci seca
  • Coc (siderrgia), gas ciutat (llars), 31. Productes qumics: olis lleugers, quitrans --> destillaci fraccionada: plstics, medicaments...
• Pel procs de gasificaci:
  • Carb roent amb vapor d'aigua --> gas de sntesi 32. Gas natural sinttic: metanitzaci del gas de sntesi 33. Hidrocarburs: hidrogenaci

34. Materials combustibles

Petroli

• Se n'obtenen productes d's quitidi
  • Combustibles: benzina, fuel... 35. Plstics, detergents
• Petroli brut
  • Tal i com s'obt del jaciment 36. Barreja d'hidrocarburs 37. Se separen els components a les refineries
• Origen
  • Microorganismes marins dipositats al fons 38. Recoberts per capes de sorra i argila 39. Descomposici: aerobia i anerbia

40. Materials combustibles

Petroli: localitzaci i extracci

• Prospeccions en roques sedimentries 41. Perforem amb torres de perforaci
  • Al mar: plataformes marines
• En trobar petroli: ms pous per avaluar quantitat i qualitat 42. Extraccions
  • Natural: per P puja espontniament 43. Artificial: Injectem aigua o aspirem 44. Se separa el gas de cru i s'emmagatzema

45. Materials combustibles

Transformaci

• Destillaci fraccionada
  • Escalfem cru i separem fraccions 46. Torre atmosfrica (lleugers) i de buit (pesants)
• Craqueig
  • Descomposici d'hidrocarburs pesants 47. Obtenim benzines (lleugeres) 48. Pot ser trmic o cataltic
• Polimeritzaci
  • Invers a craqueig: pesants a partir de lleugers
• Reformaci: millora caractarstiques benzines

49. Materials combustibles

Gas natural

• Bsicament CH4, amb et, prop i but 50. En bosses, sol o amb petroli 51. Extracci, transport i distribuci
  • Semblant a la del petroli 52. S'eliminen impureses: sorra, pols i altres gasos 53. Grans distncies: vaixells metaners (criognics)
• Aplicacions
  • Indstria, comer i habitatges 54. Centrals trmiques mixtes i de cogeneraci 55. Indstria petroqumica: com a matria primera

56. Materials combustibles

Aplicaci dels productes obtinguts

• Directament
  • Gas but, prop (GLP). Combustible domstic 57. Benzina i disel. Motors automoci 58. Queros. Aviaci
• Tractat a la indstria petroqumica
  • Plstics 59. Fibres sinttiques: nil o polister 60. Detergents 61. Disolvents

62. Materials combustibles

Combustibles gasosos

• Reacciona amb l'oxigen de l'aire amb despreniment de calor 63. Classificaci
  • 1 Famlia: CN entre 17 i 23 MJ/m 3.Gas ciutat 64. 2 Famlia. CN entre 40 i 52 MJ/m 3 . Gas natural 65. 3 Famlia. CN entre 94 i 120 MJ/m 3 . But, prop

66. L'energia nuclear

Ara l'energia s'obt del nucli dels toms

• L'energia qumica surt dels enllaos

Conceptes clau

• Nombre atmic (Z) 67. Nombre mssic (A) 68. Istop. Igual Z per diferent A 69. Radioactivitat
  • Natural: transmutaci espontnia 70. Radiacions ionitzants: partculesi . Rad 71. Istops artificials: bombardeig amb , , i n0

72. L'energia nuclear

Energia nuclear: e = mc 2 73. Processos nuclears: transmutaci

• Fusi: s'uneixen toms lleugers --> ms pesants 74. Fissi: ruptura de nuclis pesants
  • Reacci en cadena; neutrons dels nuclis 75. Per sobre de la massa crtica 76. Reactor: reacci controlada amb aprofitament de calor
• Combustibles nuclears: fusi o fissi possible
  • Materials frtils: es converteixen en fissionables

77. Importncia econmica

Petroli, gas i carb:90% producci mundial 78. 25% poblaci mundial: 70% consum

• Consum: indicador de desenvolupament

Pasos productos: exportadors 79. Reserves i jaciments

• Reserves provades: utilitzables amb tcniques actuals
  • Petroli: 40 anys, gas natural: 70, carb: 200 U: 100

80. Contaminaci ambiental

Utilitzaci de combustibles: impacte 81. Efecte hivernacles. Nivell de CO 2

• Altres gasos: vapor H 2 O, CFC, CH 4 , NO 2 82. Com un vidre a l'hivernacle 83. Deixa passar els raigs de Sol, per no IR
  • Emeses per la Terra en escalfar-se
• Implica elevaci de T
  • Elevaci nivells mar 84. Desertitzaci
• Protocol de Kyoto: comproms de reducci

85. Contaminaci ambiental

Pluja cida

• SO xi NO xen contacte amb aigua: oxocids
  • Emesos quan cremem combustibles fsils
• pH= 3'5 (normalment s 5'6) 86. Impacte
  • Acidificaci de llacs 87. Lixiviaci del sl i subsl
    • Eliminaci nutrients: Mg, Ca, K

88. Contaminaci ambiental

Boires fotoqumiques

• Grans ciutats amb inversi trmica i alta densitat de vehicles o indstries 89. Boira que no s'aixeca
  • Cont SO 2 , NO 2 , HC, CO, Pb... 90. De vegades reaccionen a l'atmosfera generant d'altres: O 3(dolent per salut, collites...)

Contaminaci radiactiva

• Restes de combustible 91. Tamb: desmantellament i accidents 92. Residus: de moment a les piscines de la central