1. La Energía
Presentación realizada por:
Vicente Loyola Blanes.
Profesor de TECNOLOGIAS
IES ALHENDIN( GRANADA)
2. INDICE
1. Definición de Energía
2. Formas de Energía
3. Fuentes de Energía: Clasificaciones
3.1 Según su capacidad de Regeneración: Renovables
y No Renovables
3.2 Según su utilizacion:Convencionales y Alternativas
4. Transformación de la Energía
5. Experimentos Oested/Faraday; Efecto de Inducción
Electromagnético
3. INDICE
6. Producción de Energía Eléctrica
7. Centrales Eléctricas a partir de Fuentes de Energía
Convencionales
7.1 CENTRAL TERMICA DE COMBUSTION
7.2 CENTRAL TERMICA NUCLEAR
7.3 CENTRALES HIDROELECTRICAS
4. INDICE
8. Centrales Eléctricas a partir de Fuentes de Energía NO
Convencionales
8.1 ENERGÍA SOLAR:
8.1.1. SOLAR TERMICA (Torre Central)
8.1.2. SOLAR FOTOVOLTAICA( Efecto fotoeléctrico)
8.2 PARQUES EOLICOS
8.3 CENTRALES GEOTERMICAS
8.4 CENTRALES MAREOMOTRICES
8.5 BIOMASA
9. Transporte y distribución de la Energía
5. 1. Definición de Energía
La energía es la capacidad que poseen los cuerpos para
realizar un trabajo.
“ LA ENERGÍA NI SE CREA NI SE DESTRUYE, ÚNICAMENTE
SE TRANSFORMA”
Julio (J). Es la unidad que se utiliza en el
SI.
Caloría (cal). Es la energía necesaria para
calentar 1 gramo de agua de 20 a 21 ºC.
UNIDADES
Ej: Energia Metabolica( Dieta Equilibrada)
Kilovatio-hora (kWh). Es la unidad que se
emplea para medir el consumo de energía
eléctrica.
1 kWh = 3600 000 J
1 cal = 4.18 J
6. 2. FORMAS DE ENERGÍA
La energía puede manifestarse de muy diversas formas:
ENERGÍA CINÉTICA: es la Ec =
m·v2
energía que tiene un cuerpo en 2
movimiento. Ej: coche a 120 km/h.
ENERGÍA POTENCIAL: es la
energía almacenada en un muelle
o la que tiene un cuerpo debido a
su altura.
Ep = m·g·h
La suma de la energía cinética y la energía potencial
que tiene un cuerpo se denomina ENERGÍA MECÁNICA.
7. ENERGÍA TÉRMICA: se debe al movimiento
de las partículas que constituyen la materia.
CALOR: es la transferencia de energía térmica
de un cuerpo a otro.
ENERGÍA ELÉCTRICA: Es la energía asociada a la corriente
eléctrica
8. ENERGÍA RADIANTE O ELECTROMÁGNÉTICA:
Es la energía asociada a las ondas electromagnéticas: rayos gamma,
rayos X, rayos UV, luz visible, rayos infrarrojos, microondas, ondas de
radio. El Sol es la principal fuente de este tipo de energía.
9. ENERGÍA QUÍMICA: es la energía almacenada
en los enlaces de las moléculas. Se pone de
manifiesto en las reacciones quimicas.
Ejemplo: combustibles, pilas, alimentos.
ENERGÍA NUCLEAR: es la energía almacenada en los núcleos de
los átomos. Se libera en las reacciones nucleares de FISIÓN y
FUSIÓN.
10. 3. Fuentes de Energía: Clasificaciones
• Fuentes de energía(Def):
Todo material( Carbón, Petróleo, Gas natural
y minerales de Uranio) o todo fenómeno
natural o artificial a partir de los cuales
podemos obtener Energía util para realizar
trabajos
11. 3.1 Según su capacidad de Regeneración:
Renovables y No Renovables
12. 3.2 Según su utilizacion:Convencionales y
Alternativas
CLASIFICACIÓN SEGÚN SU UTILIZACIÓN
●
Hidráulica
● Nuclear
CONVENCIONALES:
● Combustibles fósiles
(las que más se utilizan)
● Solar
● Eólica
● Biomasa
ALTERNATIVAS
● Maremotriz
(están poco extendidas)
● Geotérmica
● Oceánica
13. 4. Transformación de la Energía
ESTRELLA
NUCLEAR
CENTRAL NUCLEAR
ESTRELLA
CENTRAL NUCLEAR
COLECTOR
TÉRMICO COMBUSTIÓN
RADIANTE TÉRMICA QUÍMICA
IA M RO
C AQ
EN
B
UI ZA
O
ST M
M
NA
SI IE PILA
B
CELULA VA NT
IL
E
R O
LA
FOTOVOLTAICA PO
R
MOTOR
ELÉCTRICA MECÁNICA
DINAMO
ELECTROLISIS
15. 6. Producción de Energía Eléctrica
• a) Mediante
transformaciones químicas.
Ej: Pilas.
• b) Haciendo girar una
dinamo o alternador. Ej:
Centrales eléctricas
• c) Mediante paneles
fotovoltaicos. Ej: Centrales
solares fotovoltaicas.
16. 7. Centrales Eléctricas a partir de Fuentes
de Energía Convencionales
7.1 CENTRAL TERMICA DE COMBUSTION
Energia Inicial: Energía Calorifica( Procedente de combustion)
Energia Final : Energía Electrica
Combustibles: carbón, petróleo o gas
Tipo de Reaccion: Reaccion de Combustion
Sistema de Transformacion Energética: TURBINA( Vapor) - ALTERNADOR
Diagrama de Transformacion Energéticas:
E. Calorifica Turbina E.Mecanica Alternador E. Electrica
Impacto medioambiental:
* ATMOSFÉRICO ► Efecto invernadero (CO2)
Lluvia ácida
* ACUÁTICO ► Acidificación de ríos y lagos
Mareas negras
* TERRESTRE ►Agresión por las explotaciones
mineras
Contaminación visual
Deterioro de monumentos por
18. 7. Centrales Eléctricas a partir de Fuentes
de Energía Convencionales
7.2 CENTRAL TERMICA NUCLEAR
Energia Inicial: Energía Calorifica( Procedente de FISIÓN NUCLEAR)
Energia Final : Energía Electrica
Combustibles: Minerales de Uranio
Tipo de Reaccion: Reaccion de Fision Nuclear
Sistema de Transformacion Energética: TURBINA( Vapor) - ALTERNADOR
Diagrama de Transformacion Energéticas:
E. Calorifica Turbina E.Mecanica Alternador E. Electrica
Impacto medioambiental:
* ATMOSFÉRICO ►Poco contaminante si no hay accidentes
* ACUÁTICO ► Calentamiento localizado de ríos y lagos
Proliferación de algas
* TERRESTRE ► Almacenamiento de residuos radiactivos
Impacto paisajistico
19. FISIÓN NUCLEAR:consiste en la fragmentación de un núcleo
"pesado" (con muchos protones y neutrones) en otros dos núcleos,
al mismo tiempo que se liberan varios neutrones y energía.
+ E
Uranio
20. Los neutrones que se desprenden en la fisión inicial pueden
romper otros núcleos y producir nuevas fisiones, en una REACCIÓN
EN CADENA.
Proceso Incontrolado→ BOMBA ATÓMICA
Proceso Controlado → CENTRAL NUCLEAR
1 neutrón
2 neutrones
4 neutrones
8 neutrones
16 neutrones
21. 7.2. CENTRALES TERMICAS NUCLEARES
Se bombardea uranio con neutrones en el Reactor nuclear
La energía liberada se utiliza para calentar agua y obtener vapor.
El vapor mueve la turbina del generador.
Edificio de
contención
Reactor
nuclear Generador
de vapor
Turbina de
vapor
23. 7. Centrales Eléctricas a partir de Fuentes
de Energía Convencionales
7.3 CENTRALES HIDROELÉCTRICAS
Energia Inicial: Energía Potencial
Energia Final : Energía Electrica
Combustibles: NO
Tipo de Reaccion: NO
Sistema de Transformacion Energética: TURBINA(Hidráulica) -
ALTERNADOR
Diagrama de Transformacion Energéticas:
E. Potencial Turbina E.Mecanica Alternador E. Electrica
Impacto medioambiental:
* ATMOSFÉRICO ►Limpia
* ACUÁTICO ► Destrucción ecosistemas acuáticos
* TERRESTRE ► Inundación terrenos fértiles y zonas
24. 7.3 CENTRALES Hidráulicas
Al abrir la compuerta de la presa el agua cae y hace girar la
turbina acoplada al alternador.
1. EMBALSE
2. COMPUERTA
3. TURBINA
4. ALTERNADOR
5TRANSFORMADOR
6. RED ELÉCTRICA
26. 8. Centrales Eléctricas a partir de Fuentes
de Energía No Convencionales
8.1. ENERGÍA SOLAR:
8.1.1. SOLAR TERMICA (Torre Central)
Energia Inicial: Energía Solar( Procedente de Fusion Solar)
Energia Final : Energía Electrica
Combustibles: No
Tipo de Reaccion: NO
Sistema de Transformacion Energética: TURBINA( Vapor) -
ALTERNADOR
Diagrama de Transformacion Energéticas:
E. Solar Turbina E.Mecanica Alternador E. Electrica
Impacto medioambiental:
* ATMOSFÉRICO ► Limpia
* ACUÁTICO ► Limpia
* TERRESTRE ► Impacto paisajístico
27. 8. 1.1 CENTRALES SOLARES TÉRMICAS
Los helióstatos son espejos que reflejan los rayos del Sol
• en un punto de la torre.
El calor es absorbido en este punto por un fluido que se utiliza para
• calentar agua y producir vapor a gran presión.
Este vapor mueve una turbina acoplada a un generador.
28. 8. Centrales Eléctricas a partir de Fuentes
de Energía No Convencionales
8.1. ENERGÍA SOLAR:
8.1.2. SOLAR FOTOVOLTAICA
Energia Inicial: Energía Solar( Procedente de Fusion Solar)
Energia Final : Energía Electrica
Combustibles: Células de Silicio
Tipo de Fenómeno: Efecto Fotoeléctrico
Sistema de Transformacion Energética: NO
Diagrama de Transformacion Energéticas:
E. Solar Cel Fotovoltaica E. Electrica
Impacto medioambiental:
* ATMOSFÉRICO ► Limpia
* ACUÁTICO ► Limpia
* TERRESTRE ► Impacto paisajístico
29. 8.1.2 CENTRALES SOLARES FOTOVOLTAICAS
Los paneles solares transforman directamente la energía del sol en
• energía eléctrica.
Están formados por células fotovoltaicas de silicio conectadas unas
• junto a otras.
La energía eléctrica puede consumirse en el momento o acumularse en
• baterías.
CÉLULA FOTOVOLTAICA
PANEL SOLAR
30. INFOGRAFIAS ENERGÍA
SOLAR
Eroski consumer( Central Fotovoltaica):
http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/energia_y_ciencia/2008/02/24/1748
UNESA( Central fotovoltaica):
http://www.unesa.es/sector-electrico/funcionamiento-de-las-centrales-electricas/1345
UNESA( Central Solar Térmica):
http://www.unesa.es/sector-electrico/funcionamiento-de-las-centrales-electricas/1350
HIRU:
http://www.eitb.com/multimedia/infografias/energia_solar/es/Energia_solar_es.swf
31. 8. Centrales Eléctricas a partir de Fuentes
de Energía No Convencionales
8.2. ENERGÍA ÉOLICA:
Energia Inicial: Energía ëolica
Energia Final : Energía Electrica
Combustibles: No
Tipo de Reaccion: NO
Sistema de Transformacion Energética: TURBINA EOLICA -
ALTERNADOR
Diagrama de Transformacion Energéticas:
E. Eolica Turbina E.Mecanica Alternador E. Electrica
Impacto medioambiental:
* ATMOSFÉRICO ► Ruido
Muerte de aves
* ACUÁTICO ► Limpia
* TERRESTRE ► Impacto paisajístico
32. 8.1.2 PARQUES EÓLICOS
Instalaciones constituidas por aerogeneradores.
Utilizan la energía del viento para producir energía eléctrica.
Eroski Consumer.
http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/energia_y_ciencia/2004/07/05/1401
Rotor
Estructura de Aerogeneradores: tripala
http://pelandintecno.blogspot.com.es/2011/03/central-eolica-aerogeneradoress.html
Parques Eólicos marinos: Góndola
http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/energia_y_ciencia/2010/06/30/1940
Torre
33. 8. Centrales Eléctricas a partir de Fuentes
de Energía No Convencionales
8.3. ENERGIA GEOTÉRMICA
Energia Inicial: Energía CALORIFICA( Procedente del interior de la Tierra)
Energia Final : Energía Electrica
Combustibles: No
Tipo de Reaccion: DESISTEGRACIONES RADIACTIVAS
Sistema de Transformacion Energética: TURBINA( Vapor) - ALTERNADOR
Diagrama de Transformacion Energéticas:
E. Calorifica Turbina E.Mecanica Alternador E. Electrica
Impacto medioambiental:
* ATMOSFÉRICO ► Vapores contaminantes (CO2 y ácido
sulfhídrico)
* ACUÁTICO ► Contaminación de aguas próximas (arsénico,
amoníaco)
* TERRESTRE ► Riesgo de hundimiento instalaciones
34. 8.3 CENTRALES GEOTÉRMICA
Zonas volcánicas.
Mediante un pozo se inyecta agua fría que se recupera convertida
• en vapor a presión (como en un géiser).
Este vapor mueve unas turbinas conectadas a un alternador.
Eroski consumer:
http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/energia_y_ciencia/2004/11/19/14
EVE:
http://www.eve.es/EVE/media/EVE/infografias/flash/La%20energ%C3%ADa%20ge
HIRU:
http://www.eitb.com/multimedia/infografias/Biomasa_geotermica/es/biomasa_geote
35. 8. Centrales Eléctricas a partir de Fuentes
de Energía No Convencionales
8.4 ENERGIA MAREOMOTRIZ
Energia Inicial: Energía Potencial( Procedente del oleaje y las mareas)
Energia Final : Energía Electrica
Combustibles: No
Tipo de Reaccion: FENOMENOS DE ATRACCION ELECTROSTATICA
Sistema de Transformacion Energética: TURBINA(Hidráulica) -
ALTERNADOR
Diagrama de Transformacion Energéticas:
E. Potencial Turbina E.Mecanica Alternador E. Electrica
Impacto medioambiental:
* ATMOSFÉRICO ► Limpia
* ACUÁTICO ► Alteración del ecosistema marino debido al
dique
* TERRESTRE ► Impacto paisajístico
36. •1. Cuando sube la marea se abren las compuertas del dique y se
carga el embalse.
•2. Cuando el nivel del mar llega a su máxima altura se cierran
las compuertas
•3. Una vez que se ha retirado el mar, se abren las compuertas y
el agua del embalse fluye girando la turbina
Dique
39. 8. Centrales Eléctricas a partir de Fuentes
de Energía No Convencionales
8.5 BIOMASA
La biomasa. Es la masa formada por restos de animales,
plantas, y otras materias orgánicas de las que se puede
obtener energía.
Puede usarse como combustible directamente o también
para obtener otros combustibles líquidos como biofuel,
metano o etanol y para obtener biogas.
BIODIESEL: BIODIGESTORES:
http://www.consumer.es/web/es/medio
http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/energia_y_ciencia/2004/03/3
40.
41. CENTRAL DE
COGENERACION
Una central de biomasa es una instalación que permite el
aprovechamiento de la biomasa para la producción de electricidad.Tiene
un ciclo térmico similar al de las centrales térmicas convencionales: la
energía calorífica que se produce en un determinado foco es transformada
en energía mecánica rotatoria mediante una turbina y, posteriormente,en
energía eléctrica a través de un generador.La diferencia está en que el
combustible principal utilizado para producir la energía calorífica en el
caso de las centrales de biomasa lo constituyen principalmente los
residuos forestales, los cultivos de plantas energéticas, o los residuos
agrícolas.
http://www.unesa.es/sector-electrico/funcionamiento-de-las-centrales-electricas/1
http://www.eitb.com/multimedia/infografias/Biomasa_geotermica/es/biomasa_ge
42. 9. TRANSPORTE Y DISTRIBUCIÓN DE LA
ELECTRICIDAD
Para transportar energía eléctrica hay que aumentar el voltaje y
• disminuir la intensidad mediante TRANSFORMADORES.
•Con esto conseguimos disminuir las pérdidas por EFECTO JOULE
43. ELEMENTOS DE UNA RED DE TRANSPORTE Y
DISTRIBUCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA