Presentación de clase 3ºESO

1. TECNOLOGÍA 3º ESO
ENERGÍA Y SU
TRANSFORMACIÓN

2. FUENTES DE ENERGÍA
 Las fuentes de energía son recursos naturales de los cuales
se obtienen diferentes formas de energía que pueden
transformarse para un uso concreto.
 Clasificación de las fuentes de energía
 Según su disponibilidad y capacidad de regeneración:
Renovables / No renovables
 Según la necesidad de transformarlas o no:
Primarias / Secundarias
 Según su uso en cada país:
Convencionales / No convencionales (alternativas)
 Según su impacto ambiental:
Limpias / Contaminantes

3. TECNOLOGÍA 3º ESO
CLASIFICACIÓN
según su disponibilidad y capacidad de
regeneración
• NO RENOVABLES: no se
renuevan a corto plazo
y por tanto, se agotan
– Carbón
– Petróleo
– Gas Natural
– Uranio
• RENOVABLES: son
inagotables o se
renuevan a un ritmo
mayor que el que se
consumen
– Hidráulica
– Eólica
– Solar
– Biomasa
– Maremotriz
– Geotérmica

4. CLASIFICACIÓN
según su utilización
• CONVENCIONALES:
proporcionan la
mayor parte de la
energía en los
países desarrollados
– Hidráulica
– Carbón
– Petróleo
– Gas
Natural
– Uranio
• ALTERNATIVAS:
están menos
extendidas que las
anteriores, pero en
auge:
– Minihidráulica
– Eólica
– Solar
– Biomasa
– Maremotriz
– Geotérmica

5. CLASIFICACIÓN
según su necesidad de transformación
• PRIMARIAS
– Hidráulica
– Geotérmica
– Nuclear
– Eólica
– Solar
– Biomasa
– Maremotriz
– Carbón
– Petróleo
– Gas Natural
– Uranio
• SECUNDARIAS
– Energía eléctrica
– Derivados del
petróleo
– Productos de la
biomasa

6. CLASIFICACIÓN
según su impacto ambiental
• LIMPIAS
– Eólica
– Solar
– Biomasa
– Maremotriz
• CONTAMINANTES
– Hidráulica
– Geotérmica
– Nuclear
– Carbón
– Petróleo
– Gas Natural

7. ENERGÍA ELÉCTRICA
 Es la forma de energía más utilizada en las sociedades
industrializadas, debido a su capacidad de ser
transportada y transformada.
Origen de la producción eléctrica en España (2007)

8. GENERACIÓN DE LA ENERGÍA
ELÉCTRICA
 TRANSFORMACIONES QUÍMICAS
 Pilas, baterías
 GENERADORES: transforman energía mecánica
en eléctrica:
 Alternadores de las centrales
 Dinamos
 PANELES FOTOVOLTAICOS: transforman energía
luminosa (solar) en eléctrica
 Centrales solares fotovoltaicas

9. Pilas y baterías
Baterías de teléfonos
móviles
Baterías de coches

10. Generador eléctrico elemental
Es una máquina eléctrica dinámica, porque tiene partes móviles
Imán
permanente
Imán
permanente
Espira
Espira de
cobre
esmaltado
Colectores Escobillas
Voltímetro
Manivela
Voltímetro
Cuando un conductor gira en el interior de un campo magnético, se genera en él
una corriente eléctrica (Ley de inducción electromagnética)

11. ALTERNADOR
Entrada de corriente
continua
Salida de corriente
ALTERNA inducida
MOVIMIENTO

12. Turbina-alternador
 Presente en todas las centrales eléctricas salvo
las solares fotovoltaicas. Salida de corriente
ALTERNA inducida
Entrada de corriente
continua
MOVIMIENTO

13. Paneles solares fotovoltaicos

14. TRANSPORTE Y DISTRIBUCIÓN DE
LA ENERGÍA ELÉCTRICA
 La energía eléctrica no se genera donde se utiliza hay que
transportarla.
 En el transporte se pierde energía en forma de calor (efecto Joule)
 Eperdida = P.t = V.I.t = (I.R).I.t = I2.R.t
 Por tanto, cuanto mayor intensidad lleven los cables, más pérdidas
habrá.
 Así pues, para minimizar las pérdidas:
 Habrá que disminuir intensidad aumentando el
voltaje (400.000 V)
 Disminuir intensidad lleva consigo disminución de la
sección de los cables, por tanto, menos coste, y
menos peso en las estructuras.

15. TRANSPORTE Y DISTRIBUCIÓN DE
LA ENERGÍA ELÉCTRICA
Elevación hasta 220kV a 400kV
Reducción hasta 3-30 kV Reducción hasta 230-400V

16. El transformador

17. CENTRALES ELÉCTRICAS
CONVENCIONALES

18. TECNOLOGÍA 3º ESO

19. TECNOLOGÍA 3º ESO
19
CENTRAL TÉRMICA DE COMBUSTIBLES
FÓSILES
Emisión de
gases de
combustión

20. Centrales de ciclo combinado
Ventajas frente a térmicas convencionales: rendimientos
superiores, por producir electricidad en dos etapas.

21. IMPACTO MEDIAMBIENTAL DE CENTRALES
TÉRMICAS DE COMBUSTIBLES FÓSILES

22. TECNOLOGÍA 3º ESO
CENTRAL NUCLEAR
Torres de
refrigeración
Edificio del
reactor

23. CENTRAL NUCLEAR

24. CENTRAL NUCLEAR
Barras de
control
Reactor
Barras de
Uranio

25. TECNOLOGÍA 3º ESO
25
REACCIÓN NUCLEAR

26. IMPACTO MEDIOAMBIENTAL
DE CENTRALES NUCLEARES
 Riesgo de grave peligro en caso de
accidente
 Tratamiento de residuos
 Emisión térmica (como en térmicas de
combustibles fósiles)
 Ventaja: Nula emisión de gases

27. TECNOLOGÍA 3º ESO
27

28. TECNOLOGÍA 3º ESO
28

29. TECNOLOGÍA 3º ESO
29
Central hidroeléctrica
Partes de una central:
• Embalse y presa
• Conductos de agua:
– Compuerta
– Tuberías de conducción
• Sala de máquinas:
– Turbinas
– Alternador
– Transformadores y línea de
transporte

30. Central hidráulica de
bombeo

31. Ejemplos de turbinas
Turbina Pelton
Turbina Francis
Turbina Kaplan

32. CENTRALES NO
CONVENCIONALES

33. 33
CENTRALES EÓLICAS= PARQUES
EÓLICOS
ELEMENTOS DE AEROGENERADOR
• Torre. Es el elemento que soporta la góndola y
debe ser capaz de resistir el empuje del viento.
• Góndola. Es el elemento en cuyo interior se
encuentra el generador y los elementos de
control, incluido el sistema de orientación, que
mantiene el rotor correctamente orientado con
respecto al viento.
• Sistema de captación. Está compuesto por un
número variable de palas.
• El multiplicador: permite que el eje de alta
velocidad que está a su derecha gire 50 veces
más rápido que el eje de baja velocidad.
• Sistema de transmisión. Permite el
acoplamiento entre el sistema de captación y el
sistema de generación.
• Generador: transforma la energía cinética en El
electrica
Minigenerador para autoconsumo

34. TECNOLOGÍA 3º ESO
34
PARQUE EÓLICO MARÍTIMO
(Puerto de Bilbao)

35. TECNOLOGÍA 3º ESO
APROVECHAMIENTO DE
ENERGÍA SOLAR
• PRODUCCIÓN DE CALOR:
– Paneles solares térmicos que
producen agua caliente al circular
un serpentín bajo un cristal oscuro
(colectores solares).
• PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD
 Central solar térmica
(=fototérmica = termosolar)
 De torre = campo de
helióstatos
 De colectores de
concentración
 Central fotovoltaica
Errores en el libro

36. TECNOLOGÍA 3º ESO
36
CENTRAL SOLAR TÉRMICA
DE TORRE •· Los heliostatos,
siguen el movimiento
del sol durante el día,
concentrando la luz en
el receptor.
•· El receptor, transfiere
el calor recibido a un
fluido de trabajo.
•·El calor es
transmitido
a un depósito de
agua, obteniéndose
vapor a alta
temperatura para
producción de
electricidad mediante
el
movimiento de una
turbina y de un
alternador.

37. TECNOLOGÍA 3º ESO
37
CENTRAL SOLAR TÉRMICA DE
CONCENTRACIÓN
Disponen de un
conjunto de reflectores
en forma de
paraboloide de revolución
que
reflejan la radiación solar
concentrándola en el
receptor.
En este receptor, situado
en el
foco de dicho
paraboloide, se
calienta un fluido que
posteriormente se
emplea
para generar electricidad.

38. TECNOLOGÍA 3º ESO
38
PANEL SOLAR FOTOVOLTAICO

39. TECNOLOGÍA 3º ESO
39
PANELES SOLARES DE ÚLTIMA
GENERACIÓN

40. Fotovoltaica aislada
Autoconsumo

41. BIOMASA
INFOGRAFÍA EROSKI BIOMASA

42. Biomasa
 El término biomasa se refiere a toda la materia orgánica
que proviene de:
 Residuos forestales y agrícolas
 Cultivos específicos (= energéticos): remolacha, girasol, caña de
azúcar, maíz…
 Se trata de un tipo de energía que abarca gran cantidad
de procesos de conversión:

43. Central de biomasa

44. Energías del mar
La energía de mares y océanos es aquella que se obtiene de la
utilización de grandes masas de agua.
Es posible identificar diferentes métodos para la obtención de energía:
 El aprovechamiento de las corrientes marinas
 La energía maremotriz (resultante del aprovechamiento de las
mareas)
 La energía undimotriz (producida por el movimiento de las olas)
 La energía maremotérmica u OTEC (basada en la utilización de la
diferencia de temperaturas que existe entre la superficie y las
aguas profundas del océano).

45. Energías del mar: corrientes
marinas
Aprovechamiento de las corrientes
marinas mediante turbinas.
Costa escocesa

46. Energías del mar:
maremotriz
Central maremotriz de La Rance
(Francia) 240 MW

47. Energías del mar por oleaje:
undimotriz
Aprovechamiento de la energía
undimotriz mediante el sistema
Pelamis
Sistema de boyas en Cantabria

48. Energías del mar:
maremotérmica
 Está basada en la utilización de la diferencia de
temperatura que existe entre la superficie y las aguas profundas del
océano, empleando un motor térmico para transformar dicha
diferencia de temperatura en energía eléctrica.

49. GEOTÉRMICA

50. GEOTÉRMCA
 Aprovechamiento directo
 Aprovechamiento indirecto

51. GEOTÉRMICA
CENTRAL GEOTÉRMICA EN ISLANDIA
Posibles emisiones de gases
contaminantes a la
atmósfera, y vertidos de
fluidos contaminantes a las
aguas.

52. IMPACTO AMBIENTAL
REPERCUSIONES MEDIOAMBIENTALES
Extracción de
recursos
naturales
Transporte del
combustible
Generación de
electricidad
Uso de la
energía final
en distintas etapas del proceso
energético

53. Repercusiones medioambientales
Extracción de recursos naturales
• Supone el agotamiento de muchos yacimientos, con lo que se tienen que buscar otros nuevos.
• Resulta en ocasiones perjudicial para el entorno.
• El consumo masivo de leña sigue suponiendo la desaparición de enormes masas forestales.
Transporte del combustible
• Los oleoductos y gaseoductos pueden sufrir accidentes, dando lugar a vertidos incontrolados e
incendios.
• Los petroleros pueden encallar o sufrir accidentes, dando lugar a vertidos que originan mareas
negras, que afectan a la vida de muchas especies animales y vegetales y que contaminan las costas.
Los barcos metaneros presentan los mismos riesgos.
Generación de electricidad
• Las centrales térmicas convencionales emiten grandes cantidades de CO2, gas que puede
incrementar el efecto invernadero, además de óxidos de azufre y de nitrógeno que pueden causar
lluvia ácida. Por otro lado, el circuito de refrigeración de estas centrales altera las condiciones
biológicas del agua empleada, que procede del mar o de un río.
• Las centrales nucleares dan lugar a residuos nucleares, potencialmente peligrosos y de difícil
gestión. Además, existe un riesgo de contaminación en caso de accidente.
• Las centrales hidroeléctricas alteran el ciclo natural de los ríos, inundan grandes espacios y
deterioran el ecosistema de la zona.
Uso de la energía final
• Los combustibles que empleamos en los vehículos y en los sistemas de calefacción emiten una
serie de gases y partículas, similares a los que despiden las centrales térmicas convencionales.
• Cada vez que encendemos un aparato eléctrico estamos consumiendo una energía cuya obtención
ha originado diversos problemas medioambientales, tanto en las etapas de extracción y transporte de
los recursos como en la de generación de energía.

54. SOLUCIONES
• Innovación tecnológica para mejorar la
eficiencia energética:
• Equipos eléctricos y aparatos de menor
consumo
• Vehículos de bajo consumo
• Aislamiento en edificios
• Arquitectura bioclimática
• Diversificación energética: aumentar el uso
de fuentes renovables
• Ahorro energético, consumo responsable

55. FUENTES DE ENERGÍA DEL
FUTURO
 PILAS DE COMBUSTIBLE: se basan en la
utilización de hidrógeno líquido y oxígeno
(aire) para producir corriente eléctrica.
 FUSIÓN NUCLEAR: es un proceso
mediante el cual se unen dos núcleos
atómicos para crear un
tercero, desprendiendo enormes
cantidades de energía calorífica. Ej.:
hidrógeno y helio para formar litio.