1. VIIVII Sistemas Ambientales y Sociedades
Belén Ruiz
IES Santa Clara.
1ºBACHILLER “SISTEMAS AMBIENTALES Y SOCIEDADES”
Dpto Biología y Geología.
http://biologiageologiaiessantaclarabelenruiz.wordpress.com/bachillerato-internacional/sistemas-ambientales-y-
sociedades/
Tema 7: Cambio climático y producción de
energía (13 horas)
2. 7.1.Opciones energéticas y seguridad
energética.
7.2.Cambio climático: causas y efectos.
7.3.Cambio climático: mitigación y
adaptación.
CONTENIDOS
Preguntas fundamentales: Este tema puede resultar
especialmente apropiado para considerar las preguntas
fundamentales A, B, C,D,E y F.
3. VIIVII Sistemas Ambientales y Sociedades
Belén Ruiz
IES Santa Clara.
1ºBACHILLER
Dpto Biología y Geología.
http://biologiageologiaiessantaclarabelenruiz.wordpress.com/bachillerato-
internacional/sistemas-ambientales-y-sociedades/
7.1. Opciones energéticas y seguridad
energética.
4.
5. 99% de la energía
usada en la Tierra
INTRODUCCIÓN
ENERGÍAENERGÍA
La capacidad de producir trabajo
Se define como
SOL
emite
ENERGÍA
6. CONVENCIONALES ALTERNATIVAS
Se pueden dividir en
Uso de combustibles fósiles
Fisión del uranio
Hidroeléctrica
Renovables o nuevas:
Procedentes del Sol
Independientes de la energía solar
ENERGÍAS
El carbón
El petróleo
El gas natural
El uranio
La energía
hidráulica La energía
solar
La energía
eólica
La biomasa
La energía
geotérmica
La energía
maremotriz
7. Carbón
Calidad de la energía
USO DE LA ENERGÍA
La energía disponible depende de:
Un acceso fácil a la fuente.
La rentabilidad económica.
La utilidad de cada tipo de energía se evalúa en función de
su capacidad para producir trabajo útil por unidad de
masa o volumen
La energía más concentrada, es
decir, tiene mucha capacidad de
producir trabajo en relación a su
masa o volumen. Por ejemplo:
petróleo, carbón.
Petróleo
La energía dispersa en grandes volúmenes. Por
ejemplo: el calor almacenado en los mares, los
vientos suaves.
8. • Su accesibilidad.
• Su facilidad de extracción y de transporte.
El precio es un factor muy importante
al elegir la fuente energética,
pues usaremos la más barata.
RENTABILIDAD
ECONÓMICA
Depende de
9. Sistemas energéticos
Captura o extracción
Transformación
en energía
secundaria
Transporte Consumo
comprende los procesos de
Que es la energía que se
puede utilizar, como por
ejemplo en una refinería.
De la energía
secundaria
hasta el lugar
de consumo.
Por ejemplo:
gaseoducto,
camiones
cisterna.
De energía
secundaria.
Por
ejemplo,
usar el
coche.
Conseguir la energía
de su fuente
original, como
por ejemplo
perforar un pozo
petrolífero.
10. Rendimiento = E obtenida / E suministrada
Rendimiento = Salidas / entradas
Rendimiento
energético
Siempre es <100% porque hay pérdidas inevitables (el
incremento de entropía). También hay pérdidas
corregibles técnicamente, como son imperfecciones,
defectos o fallos de funcionamiento.
Si la energía es barata no se suelen tener en cuenta.
Siempre
11. Es el precio que pagamos por utilizar la energía
secundaria (el recibo de la luz, el precio del gasoil).
Coste energético
Además existen
13. ENERGÍAS CONVENCIONALES
Combustibles fósiles
Recurso es la cantidad total que hay en la corteza terrestre
de cierto combustible fósil o mineral. Es una cantidad fija.
Viene determinada por los procesos geológicos.
Reserva es la cantidad de un combustible fósil o mineral
cuya explotación resulta económicamente rentable.
Actualmente, casi el 80% de la energía comercial
mundial procede de los combustibles fósiles, con los
problemas de contaminación y aumento de efecto
invernadero.
Es necesario sustituirlos por otras energías
alternativas con menor impacto, pues se agotarán (su
uso no es sostenible).
Los combustibles fósiles contribuyen al suministro de energía para la mayoría de
la humanidad y estos presentan amplias variaciones con respecto a los
impactos que tienen su producción y sus emisiones; está previsto que su uso
aumente para satisfacer la demanda de energía global.
Término
clave
14. RESERVA=> cantidad disponible de un determinado
recurso. Implica la posibilidad de aprovechamiento y
rentabilidad económica en su explotación.
Las reservas
varían en
función de los
avances
tecnológicos,
las tendencias
económicas y
las leyes
Entre las fuentes de energía con unas emisiones de dióxido de carbono más bajas que los
combustibles fósiles se incluyen las energías renovables (solar, biomasa,
hidroeléctrica, eólica, undimotriz u olamotriz, maremotriz y geotérmica) y está previsto
que su uso aumente. La energía nuclear es un recurso no renovable, bajo en
emisiones de dióxido de carbono; no obstante, su uso es polémico debido a los
residuos radiactivos que genera y al alto grado de amenaza que supondría un
accidente en una planta nuclear.
Término
clave
15. Mina de Haerwusu, China
Con unas reservas recuperables de
carbón estimadas en más de 1,7 mil
millones de toneladas, es también la
mayor mina de carbón a cielo abierto de
China
http://www.fierasdelaingenieria.com/las-minas-de-carbon-mas-grandes-
del-mundo/
Los depósitos de combustibles fósiles están agrupados en
distintas áreas, no están uniformemente repartidos.
Depósitos de
carbón en China
17. Gaseoductos proveyendo gas
natural ruso en Europa
https://es.wikipedia.org/wiki/Pol%C3%ADtica_energ
%C3%A9tica_de_Rusia#/media/File:Major_russian_gas_pipelines_to_europe.png
Depósitos de gas
natural en Rusia
18. La seguridad energética depende de un suministro de energía
adecuado, fiable y asequible que proporcione un
importante grado de independencia. Una desigual
disponibilidad y unas distribuciones no equitativas de las
fuentes de energía pueden ser causa de conflictos.
SEGURIDAD ENERGÉTICA
Término
clave
Las opciones energéticas adoptadas por una sociedad
pueden verse influidas por la disponibilidad, la
sustentabilidad, los avances científicos y tecnológicos, las
actitudes culturales y factores políticos, económicos y
ambientales. Estos afectan a su vez a la seguridad
energética y la independencia.
Las mejoras en la eficiencia energética y la conservación
de la energía pueden limitar el crecimiento de la
demanda de energía y contribuir a la seguridad
energética.
Término
clave
19. Las opciones energéticas adoptadas por una sociedad pueden verse influidas por la:
disponibilidad: dentro de sus propias fronteras o importado.
Sustentabilidad solo la energía renovable es sustentable, actualmente representa un porcentaje muy
pequeño del total de la energía consumida.
avances científicos y tecnológicos: encontrar nuevas fuentes de energía. Ejemplos: gas en el interior e
las pizarras o esquistos (fracking) , energía undimotriz
actitudes culturales: por ejemplo el amor por los motores de combustibles fósiles nos hace reacios a
cambiar este tipo de coches por ejemplo por los eléctricos.
factores políticos, (Estos afectan a su vez a la seguridad energética y la independencia => pueden
conducir a a conflictos sobre los suministros de energía e incluso utilizar opciones de energía más
costosas para aumentar la seguridad, incluso afectando a la decisión del uso de la energía nuclear)
económicos: la globalización puede dar lugar a que sea más barato importar energía que explotar la
propia.
Consideraciones ambientales: reacciones contra la energía nuclear, por ejemplo después del accidente
de Fukishima como consecuencia se eliminó en Alemania por sentir que era muy grande el riesgo.
OPCIONES ENERGÉTICAS
http://www.energias.bienescomunes.
org/2012/10/12/que-es-la-energia-
undimotriz/ http://elperiodicodelaenergia.com/por-que-no-triunfa-el-fracking-en-europa/
20. EJEMPLOS DE OPCIONES ENERGÉTICAS
Después de la ruptura de la
URSS, Rusia exportó gas a
Ucrania por debajo de los
precios del mercado.
Alrededor de un 80% del gas de
Rusia tiene que pasar a través
de Ucrania a destinos
Europeos.
En 2006, Rusia cortó
suministros a Ucrania, ya que
no había pagado sus deudas y
estaban utilizando gas
destinado al resto de Europa.
Las disputas continuaron hasta
2010 cuando un acuerdo fue
firmado.
Ucrania y Rusia: disputa por el gas
Crisis en Ucrania: ¿puede Europa independizarse del
gas ruso?
http://www.abc.es/internacional/20140307/abci-puede-rusia-enfadada-dejar-201403071809.html
21. EJEMPLOS DE OPCIONES ENERGÉTICAS
El gas contenido en pizarras y
esquistos anteriormente no se
podía extraer porque no era
rentable económicamente
porque la tecnología no era
adecuada, pero con las nuevas
tecnología (fracking) este gas
es económicamente rentable
su extracción.
Actualmente gracias a esta
técnica USA puede cambiar de
ser un importador de petróleo a
ser un país exportador.
USA: pizarras y esquistos con gas (Fracking)
http://www.globalresearch.ca/the-fracked-up-usa-shale-gas-bubble/5326504
22. EJEMPLOS DE OPCIONES ENERGÉTICAS
En los años 70 la mayoría de la energía provenía
del carbón en Dinamarca, pero el gobierno
buscaba una reducción de las emisiones. Estaba
prohibida la energía nuclear y se decidió invertir
en energía eólica.
En Dinamarca el viento no es excesivamente
fuerte pero sí tiene la ventaja que hay aguas poco
profundas en el mar donde las turbinas pueden
ser situadas y luego vinculadas a la red nacional
en tierra.
Además Dinamarca está vinculada a las redes
eléctricas de los países vecinos y puede comprar
electricidad de ellos si el viento cae y venderlo si
su propio demanda es inferior a la generada.
Se ha comprobado que la mayoría de los pajaros
adaptan sus rutas a la existencia de los
generadores y que incluso las líneas eléctricas
matan más aves que las de los aerogeneradores.
Aerogeneradores en Dinamarca
Dinamarca genera el 140 % de sus
necesidades de electricidad con
energía eólica
Los últimas días ventosos que azotaron los
aerogeneradores de Dinamarca, permite al país no sólo
generar toda la electricidad que necesita, sino también
exportar a Alemania, Noruega y Suecia. Un informe publicado
en The Guardian detalla que en la tarde del 9 de julio los
aerogeneradores producían el 116 % de las necesidades
energéticas de Dinamarca, y que a las 03 a.m. del 10 de julio,
cuando la demanda era más baja, esa cifra aumentó al 140 %.
Dinamarca ha realizado importantes inversiones en energía
eólica marina en 2014, sus turbinas han producido el 39,1 % de
la demanda de electricidad, y con nuevos proyectos en el
horizonte, se espera que Dinamarca alcanzará su objetivo de
producir el 50 % de la energía procedente de fuentes
renovables y se adelante a su meta de 2020.
24. DISTRIBUCIÓN PROCEDENCIA FUENTES DE ENERGÍA
SE AGOTARÁ EN 170
AÑOS
SE AGOTARÁ EN 230
AÑOS
SE AGOTARÁ EN 100
AÑOS
2/3 se localiza en Oriente
Medio, el resto en USA y
Canada (en pizarras y arenas
bituminosas
El combustible fósil con más reservas y el mayor
incremento en el consumo es el carbón, debido al
gran consumo que realiza China.
25. Emisiones de CO2 desde la quema de combustibles fósiles
http://www.ebooksampleoup.com/ecommerce/view.jsp?ID=000777721d4f838996e8a
http://www.ebooksampleoup.com/ecommerce/view.jsp?ID=000777721d4f838996e8a
China y USA produce la mayor cantidad de CO2
26.
27. GAS NATURAL
TIPOS
CARBÓN
ENERGÍAS NO RENOVABLES
ENERGÍA
NUCLEAR
FISIÓN
FUSIÓN
(RENOVABLE)
PETRÓLEO
( gas natural,
pizarras
bituminosas y
arenas
asfálticas)
28. CARBÓN
Acumulación de restos vegetales
en fondos de pantanos, lagunas
o deltas.
(Condiciones anaeróbicas
(restos vegetales deben
enterrarse rápidamente) =>
fermentación debido a la acción
de las bacterias sobre la
celulosa y la lignina => produce
Carbón, CH4, y CO2.
Habitualmente quedan
enterrados por arcillas que
impermeabilizan el terreno
transformándose posteriormente
en pizarra.
Se forma en
prácticamente todos
los continentes y
eras geológicas
pero la época más
adecuada fue el
PERIODO
CARBONÍFERO
hace 347 a 280
millones de años.
ENERGÍAS NO RENOVABLES
Formación
Época de Formación
Alto poder calorífico.
Muy abundante ( Reservas de
más de 200 años al ritmo actual de
explotación)
Muy contaminante. Elevado
contenido en Azufre, que forma al
quemarse, SO2.
Principal causante de la LLUVIA
ÁCIDA.
Muy usado en otras épocas, hoy
en desuso debido a su dificultad de
extracción y transporte y a la
contaminación
Propiedades
29. CARBÓN
GRAFITO: (95-100% C).
Prácticamente es un
mineral. No se usa.
ANTRACITA: ( 90-95%
C). El de más calidad
por su alto valor
energético.
HULLA : (75-90 % C)
LIGNITO: (60-70% C)
TURBA: ( 45-60 % C). El
de menor calidad. Poco
valor energético.
• Minas.
•Explotaciones a cielo
abierto.
Para usarse debe ser
limpiado, separado de
impurezas, clasificado
según su calidad y
tamaño.
ENERGÍAS NO RENOVABLES
Tipos
Principalmente en CENTRALES
TÉRMICAS para producir
ELECTRICIDAD.
Como combustible doméstico. ( En
desaparición).
Transformado en gas que al
combustionar produce luz.
( Desaparecido).
Máquinas de vapor ( Desaparecido).
Transformado en líquido se usó en la 2ª
Guerra Mundial.
UsosYacimientos
30. Se formó hace millones de años por
acumulación de restos vegetales
El aumento de presión y temperatura
transforma la materia vegetal en carbón
Turba
4Lignito
Tipos de carbón
Hulla
Antracita
Antracita
CARBÓN
31. Ventajas
Alto contenido en
S, contaminante y
causante de la
lluvia ácida
Alto contenido en
S, contaminante y
causante de la
lluvia ácida
Tecnología muy
experimentada y
actualizada
Tecnología muy
experimentada y
actualizada
Alto poder
calorífico
Alto poder
calorífico
Inconvenientes
No renovableNo renovable
Muy abundante
(hay reservas
para 220 años)
Muy abundante
(hay reservas
para 220 años)
Extracción: minas a cielo abierto (gran
impacto y restauración cara) y minas
subterráneas (con mayor riesgo para
los mineros, problema de las
escombreras de estériles y la
contaminación de agua y aire).
Extracción: minas a cielo abierto (gran
impacto y restauración cara) y minas
subterráneas (con mayor riesgo para
los mineros, problema de las
escombreras de estériles y la
contaminación de agua y aire).
Emite el doble de CO2
que el petróleo
Emite el doble de CO2
que el petróleo
CARBÓN
32. Usos
Se emplea para obtener energía eléctrica en las
centrales térmicas (30% de la electricidad viene
del carbón) y en la industria siderúrgica.
ESTRATEGIAS PARA MINIMIZAR SUS IMPACTOS
Sustitución por otro con menor contenido en S.
Procesar el carbón para eliminar el S.
Diseñar centrales térmicas con sistemas de eliminación de
compuestos del azufre de los gases emitidos.
CARBÓN
36. Combustibles fósiles PETRÓLEO
Se origina por la muerte masiva del plancton marino y sedimentación junto a cienos y arenas, dando
barros sapropélicos.
Los cienos y las arenas dan rocas que se impregnan de hidrocarburos (formados por la
fermentación de materia orgánica).
El petróleo es poco denso y aflora a superficie donde se disipa, pero cuando tropieza con rocas
impermeables se acumula en las rocas subyacentes, que sirven de almacén.
37. PETRÓLEO
Su extracción esmás fácil que la del
carbón
Su extracción esmás fácil que la del
carbón
Mayor poder calorífico
Mayor poder calorífico
Es la materia prima para otras
industrias
Es la materia prima para otras
industrias
No es renovable
No es renovable
Su extracción, transporte y uso
generan impactos
Su extracción, transporte y uso
generan impactos
Origen de guerras, por su valor
estratégico Origen de guerras, por su valor
estratégico
38. PETRÓLEO
Extracción
En forma de
Refinerías
Se transporta
hasta las
Se hace una destilación
fraccionada de la que se
obtienen productos
gaseosos (metano,
butano,..), líquidos
(gasolina, fuel ,
queroseno,..) y sólidos
(alquitranes, betunes,…)
Petroleros
Oleoductos
CRUDO
39. Usos
• Domésticos: calefacciones, calderas.
• Transporte: automóviles, aviones (requiere la existencia de
gasolineras).
• Industriales.
• Obtención de electricidad en centrales térmicas.
• Fabricación de derivados: fertilizantes, plásticos, pinturas,
medicinas.
PETRÓLEO
40.
41.
42. GAS NATURAL
Es una mezcla de gases en el metano (CH4) se encuentra en
mayor proporción
Su origen es el mismo que el del petróleo (más presión y
temperatura) y se encuentran juntos
Transporte
Proceso de licuado
Extracción
de gas
Planta de regasificación
Buques cisterna
Gaseoducto
43. V
E
N
T
A
J
A
S
Los gaseoductos
suponen una inversión
elevada, pero con un
riesgo bajo de
accidentes
Los gaseoductos
suponen una inversión
elevada, pero con un
riesgo bajo de
accidentes
Fácil
extracción
Fácil
extracción
Combustible fósil con mayor poder
calorífico y menos contaminante
Combustible fósil con mayor poder
calorífico y menos contaminante
D
E
S
V
E
N
T
A
J
A
S
Recurso no
renovable
Recurso no
renovable
En caso de accidente se
liberaría CH4, que es un gas
con efecto invernadero más
potente que el CO2.
En caso de accidente se
liberaría CH4, que es un gas
con efecto invernadero más
potente que el CO2.
Yacimientos dispersos,
menos conflictos políticos
Yacimientos dispersos,
menos conflictos políticos
GAS NATURAL
44. Usos
Domésticos: calefacción y cocina.
Industriales.
Centrales térmicas, sustituyendo al carbón (no emite SO2).
Se plantea como combustible ideal para
la transición a otras energías
renovables, al ser menos
contaminantes y del que quedan
mayores reservas.
GAS NATURAL
45.
46.
47. Proviene de la
conversión de materia
en energía.
FISIÓN NUCLEAR =>
rotura de átomos.
ORIGEN TIPOS
RENOVABLE
=>FUSIÓN NUCLEAR
=> unión de átomos.
LA ENERGÍA NUCLEAR
49. ENERGÍA NUCLEAR: FISIÓN Funcionamiento de un reactor nuclear
Energía
Un núcleo de Uranio-235
se rompe por el impacto
de un neutrón
Se forman dos núcleos
más ligeros
Se libera energía
Salen neutrones más
rápidos
Neutrones más rápidos, que pueden chocar con
nuevos U-235 y romperlos (en una reacción en
cadena, por retroalimentación positiva, que es la
base de la explosión atómica).
Para evitar la reacción en cadena, se introduce un
moderador entre el combustible nuclear que
absorba los neutrones emitidos. Este material
moderador es agua (75% de reactores), grafito
sólido (20%) y agua pesada D2O (5%).
50. La obtención del uranio que se presenta en la
pechblenda, la uranita y otros minerales como la
autunita, carnotita, curita, etc aunque en una
proporción muy baja, por lo que se procede a su
concentración a través de procesos físico-químicos.
El resultado es una mezcla de óxidos de uranio, con
un contenido de 99,29% en U-238 y 0,71 en U-235,
denominado “torta amarilla” por su color
característico.
51. Los reactores requieren un combustible más rico en U-
235, fisionable, por lo que se procede al enriquecimiento,
que aumenta la proporción de esta isótopo de 0,7 al 3-
4%, teniendo finalmente la composición UO2, óxido de
uranio enriquecido, que se transforma en pastillas
cerámicas tan pequeñas que casi caben en un dedal,
colocadas dentro de largas varillas que, agrupadas,
forman el elemento combustible.
52. Para que no salga radioactividad fuera del reactor se
usan varios circuitos de agua independientes entre sí:
Energía nuclear: fisión FUNCIONAMIENTO DE UN REACTOR NUCLEAR
1
El uranio libera energía al romperse (1g
de U-235 libera la misma energía que
1,7 toneladas de petróleo)
1
2
2
Circuito primario en contacto con
el reactor y el material radiactivo. Se
recicla y no sale del reactor.
3
3
• Circuito secundario es el que
enfría al primario. Se convierte en vapor,
que impulsa turbinas y genera
electricidad.
4
4
Circuito terciario Se emplea
para licuar el vapor del circuito
secundario. Se hace con agua que
se vierte al exterior.
57. Energía nuclear: fisión
Alto poder energéticodel uranio
No produce
contaminantes
atmosféricos
Elevado coste
de la instalación
y poca vida útil
(30-40 años)
La contaminación
térmica
del agua usada
como refrigerante
Posibles escapesradiactivos por fallos, accidentes osabotajes
Dependencia
tecnológica del exterior
Residuos
radiactivos
58. ENERGÍA NUCLEAR: FISIÓN
Ha pasado de ser considerada la solución energética
mundial a ser una de las más problemáticas.
Causas:
Enormes costes de construcción y
mantenimiento de las centrales nucleares.
Frecuentes fallos y paradas de los reactores.
Sobreestimación de la demanda eléctrica.
Mala gestión.
Accidentes. (Chernobyl, 1986: contaminación
muy grave en 100 km que se detectó en Suecia.
Fukushima, 2011).
Residuos radiactivos peligrosos y de larga
duración.
59. Los bidones de los residuos de media y baja
radiactividad, son trasladados al Centro de
Almacenamiento de El Cabril, en la provincia de
Córdoba, gestionado por ENRESA. Allí se
depositan los residuos radiactivos de tosas las
centrales nucleares españolas, así como los
residuos generados por la medicina, la
investigación, la industria y otros diversos campos
que utilizan materiales radiactivos en sus
procesos.
62. EL AGUA COMO RECURSO ENERGÉTICO
Distintas Formas De Aprovechamiento De La Energía Mecánica Del
Agua Son Renovables
Energía
hidráulica
Energía
mareomotriz
Energía del
oleaje =
undimotriz
ENERGÍAS RENOVABLES
63. ¿Qué hacen?
Transforma
n la Energía
potencial en
eléctrica.
Acumulan el agua
en embalses
ENERGÍA HIDRÁULICA O HIDROELÉCTRICA
Mueven unas turbinas
Cae a través de tuberías
(energía potencial)
Proceso
Mueven generadores y se producen
energía eléctrica
VENTAJAS
Renovable, Limpia (no produce residuos
contaminantes)
Eficiencia elevada y bajo coste de
producción.
Embalses regulan el caudal de los ríos
evitando los problemas de inundaciones y de
escasez de agua.
Compatibilizar el uso energético con otros
usos: regadío, recreo, abastecimiento a
poblaciones, etc.
Se almacena, las turbinas pueden invertir el
funcionamiento, devolviendo el agua al
embalse cuando hay exceso de energía.
SITUACIÓN EN ESPAÑASITUACIÓN EN ESPAÑA::
Es una energía muy conocida en
nuestro país y con grandes
posibilidades de desarrollo.
Es muy limitada porque contamos
con una climatología que no
permite gran cantidad de cursos de
agua.
64. Indirectamente procede del sol,
que es el motor del ciclo del
agua.
1 Se captura y se transforma la
energía potencial del agua que fluye
hacia el mar desde las montañas,
gracias a los embalses
1
Compuerta
Turbina
2
2
Al abrir las compuertas de los embalses,
al agua hace girar unas turbinas
conectadas a una dinamo que transforma
energía mecánica en energía eléctrica.
Centros de consumo
Transformador
Generador
La Energía Hidroeléctrica
66. ENERGÍA HIDRÁULICA O HIDROELÉCTRICA
Los impactos
producidos
(construcción y
modificación del
régimen hídrico)
requiere un estudio
de impacto
ambiental (EIA).
El coste
económico es
muy elevado
inicialmente
pero no así el
mantenimiento.
No se ajusta bien a la demanda => las
horas nocturnas de bajo consumo se
invierte, parte de la electricidad
producida en bombear parte del agua
hacia el pantano con el fin de reutilizarla
posteriormente.
El embalse impide el
transporte de los
sedimentos hacia el mar,
por lo que afecta a la
evolución del litoral.
( deltas, playas,.. se ven
erosionadas y sin nuevos
aportes).
Inunda
valles
Los sedimentos
colmatan el
embalse
Transforma el sistema
fluvial en lacustre,
afectando a las
especies piscícolas
Inconvenientes
Produce
modificaciones del
microclima por
evaporación y
precipitaciones, lo
que puede ser
beneficioso o
perjudicial según la
zona.
La retención de los
sedimentos termina
colmatando los embalses,
por lo que tienen un
periodo de vida limitado.
67.
68. ¿QUÉ HACEN?
Transforman la
energía en
energía
eléctrica.
CARACTERÍSTICAS
VENTAJAS
Es renovable y limpia.
Tiene un alto rendimiento
energético.
El coste económico es muy elevado así como su
mantenimiento.
Energía mareomotriz
zonas apropiadas son escasas.
Solo es aprovechable en zonas
en donde el nivel de pleamar y
bajamar supera los 10 metros.
se requieren desniveles entre la pleamar
y la bajamar de al menos 10 m.
aprovechamiento la diferencia en altura
entre la pleamar y la bajamar
pleamar el agua queda retenida por una presa, que
se transforma en energía potencial, se espera a que
haya bajamar para producir el desnivel que
producirá la energía cinética suficiente para mover
una turbina y convertir este movimiento en
electricidad en un generador.
Inconvenientes
Hoy tan sólo existen dos centrales, una en Francia
( La Rance) y otra en Canadá ( Fundy).
69. ENERGÍA
MAREOMOTRIZ
Se obtiene del movimiento del agua de mar,
principalmente por las mareas
Turbina
Generador
Marea
bajaCompuerta abierta
Embalse vaciándose de agua
Compuerta cerrada
Embalse lleno de aguaEmbalse llenándose de agua
Compuerta abierta
FUNCIONAMIENTO DE UNA
CENTRAL MAREMOTRIZ
Marea
alta
70. Ventajas
Puede producir
alteraciones en
los ecosistemas
próximos
Puede producir
alteraciones en
los ecosistemas
próximos
No produce
residuos
No produce
residuos
Es
prácticament
e inagotable
Es
prácticament
e inagotable
Es una fuente de
energía limpia
Es una fuente de
energía limpia
Está limitada a
zonas costeras
con condiciones
idóneas
Está limitada a
zonas costeras
con condiciones
idóneas
Inconvenientes
Tiene un bajo
rendimiento
energético
Tiene un bajo
rendimiento
energético
Necesita
una alta
tecnología y
muy costosa
Necesita
una alta
tecnología y
muy costosa
73. ¿QUÉ HACEN?
Transforman la
energía en
energía
eléctrica.
CARACTERÍSTICAS
VENTAJAS
Es renovable y limpia.
Tiene un alto rendimiento
energético.
Energía undimotriz
El movimiento de las olas es de un rango inferior al de la producción de
electricidad.
La conversión de la energía supone grandes pérdidas de potencia.
La energía es mayor en altamar que en las costas, pero su transporte es difícil.
Las olas se distribuyen desigualmente.
Las condiciones del mar producen corrosiones en el material y numerosos
problemas en las instalaciones.
Tiene un coste de producción muy elevado.
Aprovecha la energía de oscilación
vertical de las olas => utiliza unas
boyas eléctricas que se elevan y
descienden sobre una estructura
similar a un pistón, en la que se instala
una bomba hidráulica => el agua entra
y sale de la bomba con el movimiento e
impulsa un generador que produce la
electricidad
INCONVENIENTES
Hay centrales en:
Un acantilado de la
costa Noruega que
produce hasta 500 Kw/h
.
En Santoña (Cantabria).
79. VENTAJAS INCONVENIENTES
LIMPIA RENOVABLE
MATERIA
PRIMA
GRATUITA
PRODUCEN
INTERFERENCIAS CON
LAS ONDAS DE RADIO Y
TELEVISIÓN.
CONTAMINACIÓN
ACÚSTICA.
ALTERAN EL PAISAJE =>
IMPACTO PAISAJÍSTICO
HAY QUE BUSCAR
ZONAS CON VIENTO
LAS HÉLICES
SON PELIGROSAS
PARA LAS AVES
NO AUMENTA
EL EFECTO
INVERNADERO.
NO CONTAMINA
NI EL SUELO, NI
LA ATMÓSFERA
NI EL AGUA.
ENERGÍA EÓLICA
LA
CONSTRUCCIÓN
MANIPULACIÓN
Y
MANTENIMIENT
O NO ES
COSTOSA NI
COMPLICADA.
SU RENDIMIENTO
ENERGÉTICO ES BAJO.
LOS VIENTOS SON INESTABLES, NO
SE PUEDE DEPENDER
EXCLUSIVAMENTE DE ESTA ENERGÍA
INCREMEN
TO DE LA
EROSIÓN,
SE SECA EL
SUELO
80. Energía EÓLICA
Esta energía es competitiva
actualmente gracias a:
Mejoras técnicas en la producción
en serie de los aerogeneradores.
Escoger buenos emplazamientos.
Aprovechar para realizar las paradas
de mantenimiento en los períodos de
viento flojo.
81. ENERGÍA EÓLICA EN
ESPAÑA
Es uno de los países europeos en donde está
más extendida. Los parques eólicos se localizan
en Aragón, Galicia, Navarra, la Rioja, Canarias y
en Andalucía ( Tarifa).
Se ha conseguido llevar electricidad a pueblos
que permanecían aislados y en Canarias,
combinadas con motores de gasoil, abastecen de
electricidad a viviendas e industrias, estaciones de
depuración y bombeo de agua de mar en núcleos
de población.
En Navarra se estima que para el año 2010 se
cubran con esta energía el 45% de sus
necesidades.
Se espera un crecimiento altísimo de la
producción en los próximos años.
82.
83.
84. ENERGÍA RENOVABLE. ENERGÍA SOLAR
Octubre 2009 => la energía total que necesitamos en todo el
mundo es aproximadamente de 16 teravatios (1 teravatio = 1.1012
vatios)
Año 2020 => se necesitaran 20 teravatios.
El solo derrama 120.000 teravatios sobre las
tierras emergidas del planeta.
86. Centrales térmicas solares Se calienta un fluido en colectores y se usa para
producir vapor que sirve para generar electricidad
EL COLECTOR
Disco parabólico Espejo
cilindroparabólico
Conjunto de
espejos planos
Puede ser
Concentra la luz en un
punto central
Un conducto parabólico que enfoca la luz
en una línea
Reflejan la luz a un
punto
87.
88. Centrales térmicas solares Se calienta un fluido en colectores y se usa para producir
vapor que sirve para generar electricidad
Conjunto de
espejos planos
1 Este calor concentrado sirve para calentar
aceite (hasta 400ºC), que calentará agua
en otro circuito
1
2
2
El agua se transforma en vapor que
moverá una turbina que genera energía
eléctrica
90. Sistemas arquitectónicos pasivos
Un diseño adecuado de los edificios (que muchas veces coincide con la arquitectura tradicional de
cada zona) permite que las casas se calientes o se enfríen pasivamente, ahorrando mucha energía y
dinero.
Factores que tiene en
cuenta la
arquitectura
bioclimática
Orientación
Espesor de los muros
Tamaño de las ventanas
Materiales de construcción
Tipo de acristalamiento
92. Centrales solares fotovoltaicas Transforma la energía del sol directamente en energía
eléctrica en los paneles fotovoltaicos
En una célula fotovoltaica tiene lugar la
conversión directa de la luz solar en
electricidad: el silicio (semiconductor)
absorbe fotones y proporciona una
corriente de electrones
La fabricación de las células es muy cara (la
obtención del silicio monocristalino), y cualquier
defecto en el cristal impide su uso. Se investiga el
uso de silicio policristalino y amorfo, que es más
barato pero menos eficiente
95. VENTAJAS
ENERGÍA SOLAR
Bajo
impacto
ecológico.
Renovable,
autóctona y
limpia.
INCONVENIENTES
Eficiente. Es irregular y
dispersa. Depende
de la incidencia
solar en un
determinado
lugar, época del
año, climatología.
En España
no tenemos
que
importarla.
Es difícil de
almacenar.
Instalaciones
requieren un
mantenimiento
mínimo.
No requieren
agua
Gran espacio para
su instalación. =>
impacto visual.La fotovoltaica, permite que los paneles se
monten en los tejados, establos, estadios de
fútbol, autopistas, etc. Las compañías
eléctricas están obligadas a pagar incluso a
los productores más modestos.
96. ENERGÍA SOLAR
SITUACIÓN EN ESPAÑA =>
España es pionera en el desarrollo de la energía solar. La empresa constructora
de Solana (EEUU) es española.
Plataforma Solúcar, en Andalucía, a 25 km al oeste de Sevilla, una torre de 115
metros de altura de 11 megavatios llamada PS10, rodeada de 624 heliostatos. A su
lado la torre PS20, con el doble de heliostatos y el doble de potencia. No hay
sistema de almacenamiento. Detrás existe un parque fotovoltaico avanzados que
siguen al sol sobre los dos ejes (norte-sur y este-oeste) para asegurar una
exposición durante todo el año
En 2008 se inauguró en España los parques solares de Andasol 1 y 2, en la
localidad granadina de La Calahorra, la primera planta solar comercial con
capacidad de almacenamiento de calor.
99. Proviene del calor almacenado en el interior de la Tierra
Aperturas naturales
Perforaciones de la superficie
Se obtiene de
Se aprovecha en zonas volcánicas o de aguas termales para calefacción y
climatización de piscinas
En las centrales geotérmicas se
inyecta agua por tuberías a cierta
profundidad, y se recoge el vapor de
agua a presión por otras cañerías, a las
que se acoplan turbinas.
100. No produce residuos y es
inagotable a escala humana
Ventajas
En algunos países es rentable
para producir energía eléctrica
Inconvenientes
Hay pocos lugares del
planeta que sean apropiados
Existe riesgo de hundimiento
al extraer agua caliente
Hay posibilidad de ruidos,
olores o cambios climáticos locales
La energía geotérmica
105. La energía de la biomasa
Incluye cualquier tipo de materia orgánica que se pueda
quemar (directamente o transformada en otros
combustibles como el biogás)
Se puede
usar
productos
106. La energía de la biomasa Biomasa energética
Para calentarse y cocinar, la quema directa de leña supone el 80%
de la energía consumida en los hogares en países en desarrollo
Calefacción o agua caliente a partir de residuos forestales o
agrícolas, pellets y briquetas (restos vegetales compactados)
Obtención de electricidad en centrales térmicas
107. La energía de la biomasa Biogás
Se obtiene por fermentación anaerobia de restos orgánicos
(ganaderos, lodos de depuradoras, parte orgánica de los RSU o
industriales) en un digestor.
Es una mezcla de metano con otros gases en menor
proporción (hidrógeno, nitrógeno y sulfhídrico)
108. La energía de la biomasa Biocombustibles (Bioetanol)
Se obtiene por fermentación alcohólica de vegetales ricos en almidón
(cereales y patatas) o en sacarosa (remolacha y caña de azúcar). Está muy
desarrollado en Brasil.
Tras destilarse y deshidratarse el
combustible es similar a la gasolina y
se puede mezclar con ella, tras una
adaptación en los motores. Un
problema es que cuestan más de
arrancar en frío y tiene menor
rendimiento que la gasolina.
El balance total del CO2 emitido es menor que para los combustibles
fósiles, aunque no es cero, pues al fermentarlo, destilarlo y
transportarlo también se emite CO2
109.
110. La energía de la biomasa Biocombustibles (Biodiesel)
Se someten aceites vegetales a una esterificación metílica (con alcohol y
NaOH), con lo que se obtiene un combustible que puede usarse en motores
diésel preparados o se refina y sirven para cualquier motor diésel
Se obtiene a partir de
aceites como el de colza,
girasol, soja, palma, ricino
o reciclando aceites de
fritura usados o grasas
animales
• Su uso supone una reducción de las emisiones de CO2, óxidos de azufre y partículas,
aunque aumentan las emisiones de los óxidos de nitrógeno
• Es biodegradable y menos inflamable que el gasóleo
Desventajas: los motores cuestan más de arrancar en frío,
se reduce la potencia del motor y aumenta el consumo
111. La energía de la biomasa Debate social sobre el usos de biocombustibles
Se plantean como alternativa al petróleo en el transporte, pues emiten menos CO2 que él.
Pero hay otros muchos impactos que hacen que no sean combustibles “ecológicos”:
Consumo de agua para el riego.
Uso de plaguicidas y pesticidas.
Combustible empleado en maquinaria agrícola y en el transporte hasta la fábrica.
Consumo de energía en el procesado y transporte del biocombustible.
Al sustituir a cultivos alimentarios, en muchos lugares ha aumentado el precio de la comida.
Pueden suponer una pérdida de biodiversidad al deforestar el bosque tropical para cultivar palma
aceitera.
112. La energía de la biomasa Debate social sobre el usos de biocombustibles
Posibles soluciones:
Obtener biocombustibles de productos que no sirvan para alimentación humana,
como la celulosa de hierba, virutas de madera, restos de cultivos o algas.
Las algas crecen 30 veces más rápido que muchos vegetales y tienen un alto
porcentaje de su peso en aceite, con lo que el rendimiento es mayor. El
cultivo de algas puede resultar un buen sumidero de CO2.
Cultivos de algas.
113. Impactos derivados del uso de los recursos energéticos de la biosfera
Ventajas de la obtención de biogás:
• Reducción del volumen de residuos
• Elimina materia orgánica y reduce el riesgo de explosiones
• Pérdida de capacidad contaminante
• Obtención de energía útil
Ventajas de la incineración
de residuos:
• Reducción del volumen y
la capacidad contaminante
de los residuos
• Obtención de energía útil
Inconvenientes de la incineración
de residuos:
• Bajo rendimiento
• Necesidad de tratamiento previo
• Su combustión produce sustancias
contaminantes
Inconvenientes del cultivo vegetal para uso energético:
• Su uso produce CO2
• Las técnicas de cultivo producen impactos negativos
• Su empleo compite con otros usos y hace que su precio
aumente
114.
115.
116. BIBLIOGRAFÍA /PÁGS WEB
I.E.S. Cardenal Cisneros de Alcalá de Henares, Madrid. HERNÁNDEZ, ALBERTO.
ENVIRONMENTAL SYSTEMS AND SOCIETIES. RUTHERFORD, Jill. WILLIAMS, Gillian. Editorial Oxford.
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CIENCIAS DE LA TIERRA Y MEDIAMBIENTALES 2º Bachillerato. MELÉNDEZ, Ignacio, ANGUITA, Francisco. CABALLER, María Jesús. Editorial Santillana.
CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL MEDIO AMBIENTE. 2º Bachillerato. LUFFIEGO GARCÍA, Máximo, ALONSO DEL VAL, Francisco Javier, HERRERO
MARTÍNEZ, Fernando, MILICUA ARIZAGA, Milagros, MORENO RODRÍGUEZ, Marisa, PERAL LOZANO, Carlota, PÉREZ PINTO, Trinidad.
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Agrocombustibles: ¿peor el remedio que la enfermedad? En El atlas medioambiental de Le Monde Diplomatique. Ediciones Cybermonde S.L. ISBN 978-84-95798-11-4. Págs
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¿Llegará lejos el etanol? L.WALD, Matthew en Investigación y Ciencia. Págs 14-21. Marzo 2007.
Los agrocombustibles y el mito de las tierras marginales. The Gaia Foundation, Biofuelwatch, African Biodiversity Network, Salva La Selva, Watch Indonesia y EcoNexus.
Septiembre 2008.
Sueños verdes. Biocombustibles. Pros y contras de una nueva energía. K. BOURNE, Joel Jr en National Geographic. Págs 8-31. Noviembre 2007.
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