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Materiales energeticos
- 1. MATERIALES ENERGETICOS Realizado por: ÁlvaroCasero Jaime Moro Miguel Agudín Ismael Garrido
- 2. INDICE 1. Los RecursosEnergéticos 2. Células de Capa Fina 3. Pilas de Combustible 4. Otros Materiales Energéticos 5. Bibliografía
- 3. LOS RECURSOS ENERGETICOS Seconsidera como recurso energético a toda aquella sustancia sólida, líquida o gaseosa, de la cual podemos obtener energía a través de diversos procesos. El amplio grupo de sustancias que conforman el conjunto de los recursos energéticos puede ser agrupado en dos categorías generales en función de su proceso de formación y de su disponibilidad.Se dividen en: – Recursos renovables: son recursos obtenidos periódicamente de la naturaleza mediante diversas técnicas. Se consideran inagotables siempre que la cantidad de energía producida no supere a la empleada. • Ventajas: no suelen generar problemas medioambientales, diversifica el uso de la energía al poder ser aprovechada de diversas formas. • Inconvenientes: no son fuentes de energía permanentes y son difíciles de acumular. – Recursos no renovables: se han ido formando a lo largo de millones de años por lo tanto la energía que se consume de ellos no vuelve a ser generada. Son recursos limitados que se van agotando. Además, son energías que provocan contaminación ambiental al ser utilizadas. Los más utilizados son el carbón, el petróleo y el gas natural.
- 4. CÉLULAS DE CAPAFINA Uno de los descubrimientos científicos de semiconductor de película fina para ordenadores, también tiene un gran potencial en la industria de la energía fotovoltaica (PV) : tecnología de película delgada. La “película delgada”, término que proviene del método utilizado para el depósito de la película, no de la delgadez de la película: En las células de película delgada se depositan en sucesivas capas de átomos muy delgadas, moléculas o iones. Las células de película delgada tienen muchas ventajas sobre sus contrapartes “de película gruesa” . Por ejemplo, usan mucho menos material -la zona activa de la célula suele ser sólo de 1 a 10 micrómetros de espesor, mientras que las películas gruesas generalmente son de 100 a 300 micrómetros de espesor. Además, células de película delgada por lo general pueden ser fabricados en un proceso de gran superficie, que puede ser un proceso automatizado y de producción continua. Por último, pueden ser depositados en materiales de sustrato flexible.
- 5. PILAS DE COMBUSTIBLE Unapila de combustible o celda de combustible, es un dispositivo electroquímico de conversión de energía similar una batería, que está diseñada para permitir transformar de forma directa la energía química en eléctrica. La pila parte de dos reactivos que son un combustible (normalmente hidrógeno) y un comburente que suele ser oxígeno , para producir agua, electricidad en forma de corriente continua y calor. Partes de una pila de combustión Electrodos (ánodo, donde se reduce el H2 y cátodo, donde reacciona H+ y O2) Electrolito (separa los gases, permite el paso de iones H+ al cátodo y separa los e-) Placas bipolares (que separan las celdas, “conducen” los gases y evacúan H2O) Diferencias entre la pila de combustible y la batería La diferencia principal entre la batería y la pila de combustible es que los electrodos en una batería reaccionan y cambian según cómo esté de cargada o descargada; en cambio, en una celda de combustible los electrodos son catalíticos y relativamente estables, esto quiere decir que a diferencia de las baterías, una celda de combustible no se agota ni requiere recarga. Producirá energía en forma de electricidad y calor, mientras se le provea de combustible.
- 6. Tipos de pilasde combustible Existen una gran variedad de pilas de combustible en función del tipo de electrolito utilizado y de la temperatura aproximada de operación. Según estas características se pueden clasificar en: Usos Las pilas de combustible empezaron a utilizarse en programas militares y espaciales de EE.UU en la década de los 60, pero ahora también se han extendido a otros ámbitos como por ejemplo en los vehículos eléctricos, las plantas de potencia, sistemas auxiliares de energía en los casos en los que falle la corriente principal o como sistemas de apoyo a la red eléctrica
- 7. OTROS MATERIALES ENERGETICOS Carbón Elcarbón o carbón mineral es una roca sedimentaria de color negro, muy rica en carbono y con cantidades variables de otros elementos, principalmente hidrógeno, azufre, oxígeno y nitrógeno, utilizada como combustible fósil. La mayor parte del carbón se formó durante el período Carbonífero (hace 359 a 299 millones de años). Es un recurso no renovable.
- 8. Las principales categoríasde carbón se basan en el porcentaje de carbono que contiene, el cual a su vez depende de la evolución geológica y biológica que ha experimentado el carbón: – Turba (50 à 55 %): producto de la fosilización de desechos vegetales por los micro organismos en zonas húmedas y pobres en oxígeno. – Lignito (55 à 75 %), o carbón café: de característica suave – Carbón sub-bituminoso o Lignito negro – Hulla (75 à 90 %): • hulla grasa o Carbón bituminoso bajo en volátiles, tipo de carbón más corriente • hulla semigrasa • hulla delgada, o hulla seca – Antracita (90 à 95 %): el que tiene mayor proporción de carbono – Grafito: carbono puro, no utilizado como combustible
- 9. Petróleo El petróleo esun recurso fósil que se emplea como energía primaria; sustituyó al carbón que era la fuente principal de energía a finales del siglo XIX. El porcentaje respecto del total de la energía primaria consumida, en un país industrializado, ha ido aumentando desde principios de siglo hasta hace poco años. La crisis del petróleo, en 1973, motivada por la alarmante subida del precio del petróleo decretada por la OPEP (Organización de Países Exportadores de Petróleo), ha estabilizado el consumo, consiguiendo incluso que varios países diversifiquen su dependencia energética y hagan descender las cifras de las importaciones de petróleo. El petróleo es un líquido de color oscuro, aspecto aceitoso, olor fuerte y densidad comprendida entre 0´8 y0 ´95. Está formado por una mezcla de hidrocarburos. Biomasa La biomasa es la energía solar convertida por la vegetación en materia orgánica; esa energía la podemos recuperar por combustión directa o transformando la materia orgánica en otros combustibles. La biomasa utilizada procede de: – Bosques – Residuos agrícolas y deyecciones y camas del ganado – Cultivos energéticos
- 10. Aceites Los aceites combustiblesson una variedad de mezclas líquidas de color amarillento rojizo claro provenientes del petróleo crudo, o de sustancias vegetales (biodiesel/biocombustibles). Ciertas sustancias químicas que se encuentran en ellos pueden evaporarse fácilmente, en tanto otras pueden disolverse más fácilmente en agua. Son producidos por diferentes procesos de refinación, dependiendo de los usos a que se designan. Pueden ser usados como combustibles para motores, lámparas, calentadores, hornos y estufa, también como solventes. Algunos aceites combustibles comunes incluyen al querosén, el aceite diésel, el combustible para aviones de reacción, el aceite de cocina y el aceite para calefacción. Se distinguen uno del otro por la composición de hidrocarburos, los puntos de ebullición, los aditivos químicos y los usos.
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