Recursosenergéticos.impactos

VIIVII Ciencias de la Tierra y Medioambientales. 2º
Bachillerato.
http://biologiageologiaiessantaclarabelenruiz.wordpress.com/2o-bachillerato/ctma/
Belén Ruiz
IES Santa Clara.
CTMA 2º BACHILLER
Dpto Biología y Geología
RECURSOS ENERGÉTICOS. IMPACTOS

RECURSOS NATURALES
Cantidad total de
materiales existentes en la
Tierra, que puedan llegar
a tener un valor
económico.
Todo lo que la humanidad
obtiene de la naturaleza
NO
Renovables
TIPOS
Potencialmente
renovables
Definición
Finalidad
Satisfacer
necesidades
básicas
Satisfacer las
necesidades no
básicas (fruto de
apetencias)
Renovables
Tardan lapsos de
tiempo muy largos en
generarse en la
corteza terrestre.
Su tasa de renovación
es lenta y se van
agotando.
Se consumen
pero se
regeneran en un
tiempo corto en
los procesos
naturales
Su tasa de
renovación es
igual o mayor a
la tasa de
explotación.
(Algunos si se
sobreexplotan
=> no
renovables) .
Energía solar,
olas, mareas,
corrientes,
viento.
Aire limpio, Agua
limpia,
Biodiversidad• Combustibles
fósiles.
• Minerales.
• Suelo
Desde el punto de vista de
Desarrollo sostenible se
recomienda una graduación de su
uso para que no se agote hasta
encontrarle un sustituto aceptable.

Son aquella parte de los
recursos que pueden ser
explotados mediante el uso de la
tecnología actual, son
económicamente rentables y
pueden ser extraídos de forma
legal en un momento dado.
RESERVAS o MENAS

99% de la
energía usada
en la Tierra
INTRODUCCIÓN
ENERGÍAENERGÍA
La capacidad de producir trabajo
Se define como
SOL
emite
ENERGÍA

INTRODUCCIÓN
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

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
Es de mayor calidad La energía más concentrada, es decir,
tiene mucha capacidad de producir
trabajo en relación a su masa o
volumen. Por ejemplo: petróleo, carbón. Petróleo
Es de menor calidad
La energía dispersa en grandes volúmenes. Por
ejemplo: el calor almacenado en los mares, los
vientos suaves.

• 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
USO DE LA ENERGÍA
Depende de

Es un conjunto de procesos
realizados sobre la energía desde
sus fuentes hasta el uso final.
Sistemas energéticos
USO DE LA ENERGÍA
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.

USO DE LA ENERGÍA
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

USO DE LA ENERGÍA
Es el precio que pagamos por utilizar la energía
secundaria (el recibo de la luz, el precio del gasoil).
Coste energético
Costes ocultos, asociados a las instalaciones del proceso
energético. Son los impactos ambientales de las diferentes
fases: construcción, mantenimiento, desmantelamiento,
eliminación de los impactos producidos (ej. nucleares,
minería abierta), posibles accidentes (ej. mareas negras).
Además existen

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).

GAS
NATURAL
TIPOS
CARBÓN
ENERGÍAS NO RENOVABLES
ENERGÍA
NUCLEAR
FISIÓN
FUSIÓN
(RENOVABLE)
PETRÓLEO
( gas natural,
pizarras
bituminosas y
arenas
asfálticas)

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.
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

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.
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

Combustibles fósiles Carbón 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

 Alta capacidad
energética.
 Coste
relativamente
reducido.
 Gran variedad
de usos.
 Facilidad de
transporte para
su uso.
VENTAJAS
Tenemos combustible para unos 200 años.
La minería provoca riesgos para la salud, impacto paisajístico
por huecos y escombreras, subsidencias, colapsos y derrumbes.
Contaminación de atmósfera, geosfera e hidrosfera.
Contaminación acústica.
Las centrales térmicas de carbón producen vertidos de agua
caliente a los ríos y mares. (Alteran la DBO)
Producen gases y residuos durante la combustión: Cenizas y
partículas en suspensión
Productos de combustión: CO, CO2 y CH4 => incremento del
efecto invernadero.
El SO2 y NO2 provocan lluvia ácida.
La fotolisis del NO2 es el responsable del aumento de Ozono
troposférico. Y NO2 y NO provocan la destrucción del Ozono
estratosférico ( capa de Ozono).
Aunque disponemos de gran cantidad de carbón, su extracción
es cara por lo que no es rentable.
INCONVENIENTES SITUACIÓN EN
ESPAÑA
No escasea en
España, pero
una gran parte
del mismo no
es rentable
económicament
e => se
importa un
58% del que se
utiliza.
CARBÓN

Combustibles fósiles CARBÓN
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

Combustibles fósiles CARBÓN
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.

http://almez.pntic.mec.es/jrem0000/dpbg/2bch-ctma/tema11/TERMICA11.swf

PETRÓLEO
( gas natural, pizarras bituminosas y arenas asfálticas)
Se originó por la muerte masiva de
PLANCTON MARINO (cambios
bruscos de temperatura o
salinidad).
Plancton se sedimenta con
cienos y arenas=> se forman
BARROS SAPROPÉLICOS.
La materia orgánica se convierte
en hidrocarburos por
fermentación ( anaerobia),
mientras los barros y cienos se
transforman en rocas
sedimentarias ( margas y
areniscas) que forman la ROCA
MADRE, que queda impregnada
de hidrocarburos.
Formación Tipos
Los restos orgánicos enterrados sufren un aumento de la
temperatura 40 A 60 º C y a la profundidad 1 a 2 Km comienza la
maduración. Dura tan solo 1 millón de años => Se forman BETUNES
Y ASFALTOS. Estos materiales impregnan los sedimentos dan lugar
a ARENAS ASFÁLTICAS Y PIZARRAS BITUMINOSAS.
A más profundidad 6-7 Km y Temperaturas de 200 y 250 º C se forma
el GAS NATURAL, que puede ser el único presente en el yacimiento.
EL PETRÓLEO se suele formar en las zonas intermedias de
temperatura y profundidad.
Debido a su baja densidad, el petróleo asciende hacia la superficie. Si
consigue llegar a ella se evapora en la atmósfera dejando un residuo
bituminoso: PIZARRAS BITUMINOSAS.
Si queda atrapado por una capa impermeable: TRAMPA se acumula
impregnando las rocas inferiores: ROCAS ALMACÉN, debajo de ellas
se acumula AGUA SALADA y encima METANO.

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.

PETRÓLEO
Se forma en
diferentes eras
geológicas, pero
la mejor fue el
Jurásico y
Cretácico. ( 65-
100 millones de
años).
De difícil extracción. Cuando
una prospección perfora una
roca trampa, el petróleo y gas
se mueven desde la roca
almacén buscando la
superficie.
Las trampas pueden también
romperse por fenómenos
naturales, fracturas y
procesos erosivos, por lo que
el petróleo o bituminosos
quedan en la superficie.
Época Composición de los hidrocarburos
Se compone fundamentalmente de CARBONO E
HIDRÓGENO. No está formado por un solo
componente y varía según el yacimiento.
Los principales hidrocarburos que los componen son:
•Gaseosos: Saturados o alcanos ( Cn H2n). Metano CH4,
Butano C3H8.
•.Líquidos: Saturados o alcanos ( Cn H2n) . n- Heptosano
C27 H56.
•Aromáticos ( Cn H2n-6). Benceno C6H6
•.Sólidos: Resinas: Estructura compleja, Peso molecular
entre 500 y 1200
•Asfaltos: Estructura compleja. Peso Molecular entre
100 y 10000.
•También puede presentar cantidades variables de
Nitrógeno, Azufre y Oxígeno. Que pueden impedir el
proceso de refinado.
Yacimientos de hidrocarburos

Se lleva a cabo en las
Industrias Petroquímicas.
Consiste en separar los
componentes.
Al ir elevándose la
temperatura se separan
primero los productos
gaseosos ( metano, etano,
butano...) Después los
líquidos ( gasolina, nafta,
queroseno). Finalmente
quedan los sólidos
( alquitranes, betunes...)
Dependen de la
densidad. Medida de la
densidad: Índice API.
•Petróleos ligeros: + de
30 grados API. El de
mayor calidad 37
grados API
•Petróleos intermedios:
entre 22-30 API.
•Petróleos pesados :
entre 15-22 API.
• Gases licuados de uso en industria,
calefacción, uso doméstico, calderas.
• Gasolina y gasóleos.( vehículos y
calefacción)
• Nafta y queroseno: Industria química y
combustible de aviones.
• Fuel: En centrales térmicas para generar
electricidad y como combustible
industrial
• Fertilizantes, pesticidas, plásticos, fibras
sintéticas, pinturas, medicamentos.
Tipos de petróleosDestilación fraccionada Usos del petróleo
PETRÓLEO

PETRÓLEO
Son rocas impregnadas en hidrocarburos en
forma sólida o líquida.
Para su obtención se extraen las rocas y
posteriormente se calientan separando los
hidrocarburos por destilación.
Aunque en la actualidad no son rentables y crean
impactos ambientales paisajísticos pueden ser
una solución ante el agotamiento del petróleo si
no se encuentra otra fuente alternativa.
•Alta capacidad energética.
•Coste relativamente reducido.
•Gran variedad de usos.
•Facilidad de transporte para
su uso.
Pizarras bituminosas y arenas asfálticas VENTAJAS

Combustibles fósiles PETRÓLEO
 Su extracciónes más fácil quela del carbón
 Su extracciónes más fácil quela 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 yuso generan impactos
 Su extracción, transporte yuso generan impactos
 Origen de guerras, por su
valor estratégico Origen de guerras, por su
valor estratégico

PETRÓLEO
INCONVENIENTES
• No es renovables. El petróleo estará agotado a finales del siglo XXI .
• Las plataformas petrolíferas pueden sufrir accidentes, explosiones, incendios,
colapsos.. que pueden provocar grandes catástrofes ambientales y humanas a todos
los niveles, hidrosfera, atmósfera, geosfera y biosfera.
• Los barcos petrolíferos emiten vertidos al mar en el trasvase, limpieza y pérdidas
ocasionales. Los petroleros pueden sufrir accidentes provocando mareas negras.
Las centrales térmicas de fuel producen vertidos de agua caliente a ríos o mares.
• Producen gases y residuos durante la combustión:
Cenizas y partículas en suspensión
Metales pesados, como el plomo usado en la gasolina como antidetonante.
Productos de combustión: CO producido en la combustión incompleta de la
gasolina. CO2 y CH4 producen incremento del efecto invernadero.
El SO2 y NO2 provocan lluvia ácida.
La fotolisis del NO2 es el responsable del aumento de Ozono troposférico. Y
NO2 y NO provocan la destrucción del Ozono estratosférico ( capa de
Ozono).
• Tenemos una fuerte dependencia económica de este combustible, aunque
exportamos sus productos refinados.
SITUACIÓN
EN ESPAÑA.
Extracción de crudo
es insignificante, solo
producimos un 0,5%
del que usamos. Hay
pozos en la
plataforma de
Tarragona y en
Burgos.
Sin embargo
contamos con una
gran cantidad de
refinerías, lo que nos
hace exportadores de
productos derivados.

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

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.

GAS NATURAL
En la
fermentaci
ón de
materia
orgánica en
los
yacimiento
s de
carbón y
petróleo.
Fundamentalmente
metano (75 al 95% )
•METANO CH4
•ETANO CH3-CH3
•PROPANO CH3-CH2-CH3
•BUTANO CH3-CH2-CH2-
CH3
También contiene:
Dióxido de Carbono,
Sulfuro de Hidrógeno,
Helio y Argón .
•Extracción => muy
sencilla y económica
(= al perforar los
yacimientos de
carbón y petróleo
fluye por sí mismo).
También se obtiene
por destilación
fraccionada de otros
hidrocarburos.
•Trasporte =>
sencillo pero caro,
( buques en forma
líquida o por
gaseoductos).
Formación Composición Extracción y transporte
• Hogares: calefacción,
cocinas...
• Industrias: Como
materia prima para la
obtención de amoniaco,
metanol, etileno,
butadieno y propileno.
• En centrales térmicas
como sustituto del
Carbón. ( Aunque es
muy contaminante no
emite componentes
azufrados como el
carbón).
Actualmente en España
la producción de
electricidad con gas
natural es de un 10%.
Uso

Combustibles fósiles GAS
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

GAS NATURAL
•Fácil extracción.
•Fácil transporte, mediante
barcos o gaseoductos.
•Distribución más amplia
que el petróleo => se evitan
conflictos territoriales.
•Contaminación menor que
carbón y petróleo ya que no
contiene azufre.
•Mayor poder energético que
carbón y petróleo
VENTAJAS
•Este recurso se agotará
a finales del siglo XXI.
•El CH4 es un
contaminante que
aumenta mucho el efecto
invernadero, de ahí el
peligro de un escape o
rotura en el transporte o
distribución.
INCONVENIENTES SITUACIÓN EN
ESPAÑA
• No somos grandes
productores de gas
cubriendo sólo el 0,9% de
nuestro consumo.
• Existen pozos =>
Huesca, en la plataforma
del Cantábrico y en el
Golfo de Cádiz.
• En la actualidad
importamos la mayor
parte de Argelia, y lo
distribuimos a través de
toda la geografía por
una red de gaseoductos.

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.
Combustibles fósiles Gas
Yacimientos
dispersos, menos
conflictos políticos
Yacimientos
dispersos, menos
conflictos políticos

Combustibles fósiles GAS
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.

ENERGÍA NUCLEAR
Proviene de la
conversión de materia
en energía.
FISIÓN NUCLEAR =>
rotura de átomos.
Origen TIPOS
FUSIÓN NUCLEAR
=> unión de átomos.

ENERGÍA NUCLEAR DE FISIÓN
•En la naturaleza solo un 0,7% del Uranio
es 235, por lo que antes de ser usado tiene
que ser "enriquecido" por un proceso de
centrifugación que lo separa del Uranio
238 ( que no es fisionable). Una vez
enriquecido se transforma en Óxido de
Uranio y se fabrican pastillas.
•Las pastillas se introducen en vainas
metálicas totalmente estancas y éstas se
introducen en barras.
•Las barras funcionan dentro del reactor
en periodos seguidos de doce meses,
posteriormente se detiene el reactor y se
recarga un tercio del combustible.
•Es una energía no renovable => el mineral
usado tarda millones de años en formarse en
la naturaleza.
•Una central nuclear funciona como una
central térmica, solo que el combustible usado
es URANIO O PLUTONIO en lugar de carbón,
petróleo, gas, materia orgánica...
•La energía nuclear es muy productiva, ya que
una vez activada la reacción ésta se
desencadena sin necesidad de nuevos aportes
energéticos y con poco gasto de combustible.
Éste es el principal problema, ya que la
energía desencadenada debe ser controlada y
neutralizada para que no escape del reactor
nuclear.
Características Combustible

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.

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%).

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.

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.

Hay diferentes tipos, los usados en España son
los dos primeros:
PWR: Agua ligera a presión.
BWR: Agua ligera en ebullición.
HWR: Agua pesada. ( a presión o en ebullición)
Reactores de grafito o gás.
Reactor de agua en ebullición moderado por
grafito ( sólo en Rusia)
Reactores rápidos. ( En Francia, Rusia y La
India).
El combustible: Barras de Uranio
 El moderador: Disminuye la velocidad de
los neutrones rápidos, transformándolos en
lentos o térmicos ( sólo en centrales lentas).
Son el Agua, Grafito y agua pesada.
El Refrigerante: Extrae el calor generado
en el reactor. Agua, Agua pesada, Anhídrido
carbónico, Helio.
El Reflector: Reduce el escape de
neutrones, devolviéndolos al ciclo. Agua,
Agua pesada.
Elementos de control, son barras de que
absorben los neutrones para controlarlos.
Blindaje: Para evitar que escapen las
radiaciones: Hormigón, agua, plomo.
Componentes de un reactor nuclear Tipos de reactores

Para que no salga radioactividad fuera del
reactor se usan varios circuitos de agua
independientes entre sí:
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.

http://www.elpais.com/fotogalerias/popup_animacion.html?xref=20021114elpepusoc_3

http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/energia_y_ciencia/2005/08/02/14
4179.php

http://www.unesa.es/sector-electrico/funcionamiento-de-las-centrales-electricas/1349-central-
nuclear

Alto poder energético. 1 kg de
Uranio produce un millón de veces
más energía que un Kg de carbón.
No libera gases contaminantes a la
atmósfera.
 Las reservas de combustible son
mayores que las de otras energías no
renovables.
El fin de las centrales nucleares es la producción de la
energía eléctrica. Actualmente en España el 27% de la
energía eléctrica usada proviene de centrales nucleares.
La energía nuclear engloba también el uso de
radiaciones emitidas por Isótopos Radiactivos
( Tecnecio 99, Galio 67, Yodo 131...) que emiten
radiaciones alfa, beta, gamma, X,. Su uso es muy
importante en medicina ( TAC, radioterapia,
mamografías, radiografías...), datación, agricultura,
restauración, obtención de plásticos, conservación de
los alimentos, esterilización.
Los elementos radiactivos son también la base de las
bombas atómicas, el Uranio enriquecido de una central
nuclear tiene menos de un 5% de pureza, para fabricar
una bomba se requiere el 90 % y evidentemente su uso
no tiene nada que ver con la producción de energía.
USOS VENTAJAS

Impactos de una central:
No debería producir contaminación radiactiva.
Afecta al microclima local: aumenta el calor y la
humedad.
Altera los ecosistemas acuáticos al elevar la
temperatura del agua (lo que disminuye el oxígeno
disuelto).
 Combustible nuclear:
 Se obtiene del isótopo U-235, separándolo del uranio nativo y se enriquece con
Pl -239. Se fabrican barras.
 Se utilizan las barras durante unos 3-4 años, hasta que la concentración en U-
235 es demasiado baja como para mantener la reacción de fisión.
 Se retiran y almacenan en una piscina dentro del reactor.
 Se transportan a centros de reprocesado, donde se extrae el plutonio y otros
elementos de vida media corta. Aquí existe el riesgo de robo y de fabricación de
bombas atómicas.
 El resto de residuos seguirán activos unos 10.000 años.

Durante la fase de extracción,
enriquecimiento, transporte y
utilización se liberan partículas
radiactivas de vida corta que afectan
a los seres vivos.
Produce
contaminación
térmica de las
aguas
circundantes.
INCONVENIENTES
Los reactores son
susceptibles de sufrir
sabotajes y accidentes
con gravísimas
consecuencias.
Los residuos nucleares
de larga vida aún no
tienen emplazamientos
definitivos.
No es una
energía
renovable.

Energía nuclear: fisión
Fisión de torio.
Actualmente se investiga la reacción de fisión del torio-232, que
presenta algunas ventajas con respecto al uranio:
 No se amplifica sola: requiere inyección continua de neutrones
para mantenerse, de lo contrarios se detiene automáticamente, con
lo que el riesgo de accidentes es menor.
 Los restos de torio son menos peligrosos que los de plutonio.

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 o sabotajes
Dependencia
tecnológica del exterior
Residuos
radiactivos

RADIACIONES
 Descubiertas por Becquerel ( 1886) e investigadas por Pierre y Marie Curie
( 1898). Posteriormente Rutherford y Soddy describieron 3 tipos de
radiaciones producidas por desintegración radiactiva: alfa, beta y gamma a
las que se suma la emisión de neutrones y las radiaciones X. Todas ellas se
conocen como RADIACIONES IONIZANTES:
 La radiación alfa: La producen los isótopos de Helio 4. Tiene masa.
 La radiación Beta son electrones y protones procedentes de la
ruptura de neutrones. Tiene masa
 La radiación gamma es de naturaleza electromagnética, y se
produce por el reajuste energético del núcleo.

 Las radiaciones pueden producir daños o implicar riesgos para los seres
vivos. Esto va a depender de las dosis recibidas, y de las características de la
persona.
− Dosis ( 0,1 a 3 Gy ) producen esterilidad temporal o definitiva, cataratas, e
incluso ceguera, estando especialmente desprotegidos los Embriones,
también se producen alteraciones de los tejidos epiteliales, y de órganos, que
pueden recuperarse total o parcialmente.
− Dosis (3- 5 Gy) producen alteraciones de la médula ósea, ( leucemia que
puede provocar la muerte en el plazo de 2 años).
− Dosis (10- 50 Gy) muerte entre una y dos semanas después. .
− Dosis mayores producen la muerte inmediata.
 Generalmente acumulamos cada año una radiación de fondo equivalente a 3,
25 m Gy).

 RESIDUOS RADIACTIVOS se clasifican en función de su contenido en
radiaciones y su periodo de vida en:
 Categoría A.- Vida corta ( menos de 30 años), baja actividad, emiten
radiaciones beta y gamma. Proceden de centros hospitalarios y
centrales nucleares; ropa, herramientas...
 Categoría B.- Vida larga, baja o media actividad. Emiten partículas
alfa, beta y gamma. Proceden del agotamiento del combustible
nuclear.
 Categoría C.- Vida larga, alta actividad. Emiten radiaciones alfa,
beta y gamma. Plantas de reprocesamiento de combustibles o
armamento nuclear.

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.

ENERGÍA NUCLEAR DE FUSIÓN
Energía
altamente
rentable y poco
problemática.
ENERGÍAS RENOVABLES
En la actualidad
está en
experimentación
y aunque se han
conseguido unos
resultados
iníciales, hasta el
momento el gasto
energético de su
puesta en
funcionamiento
ha sido muy alto
en comparación
con el
rendimiento.
Se produce de forma
natural en las estrellas.
Nuestro Sol es un reactor
de Fusión nuclear.
Pero la masa mínima
necesaria para que se
produzca de forma
natural equivaldría a 1/10
de la masa del Sol.
Para conseguir la fusión se requerirían
temperaturas del orden de 10.000.000 O
C.
El principal problema no consiste en
conseguir esta temperatura sino en
mantenerla y en encontrar un material de
confinamiento que las soporte.
A estas temperaturas tan altas la
materia adquiere un nuevo
estado "PLASMA" .Es un gas
ionizado. En EL universo esto es
algo natural. El 99% del universo
se encuentra en este estado.

Energía nuclear de fusión
La fusión es la unión de núcleos ligeros
para dar otro más pesado, con lo que se
libera gran cantidad de energía. Esta
reacción ocurre en el Sol
Para la fusión, se eligen elementos
que den residuos no radiactivos y
que sean abundantes.
Por ejemplo:
Deuterio + tritio = helio +
neutrones + muchísima energía

 La fusión sólo puede darse si los núcleos se
acercan 1000 veces más de la distancia normal, lo
que requiere temperaturas altísimas: 10 millones de
ºC en el sol y 100 millones en la Tierra, por la
diferencia de gravedad.
A estas temperaturas, los átomos están
en estado de plasma, que está formado
por sólo los núcleos, sin electrones, y
tiene carga +
No existen materiales que puedan contener un
plasma: debe almacenarse en “botellas
magnéticas” (donde queda confinado gracias a
fuertes campos electromagnéticos).
Todavía no hay reactores nucleares
utilizables comercialmente, esta
energía aún está en fase de
investigación básica.

En la actualidad no se
consigue la energía
suficiente para mantener
la temperatura del plasma
y por tanto el número de
fusiones que se producen
por unidad de tiempo no
es suficiente. El reactor se
detiene cada cierto
tiempo y debe volverse a
calentar por lo que la
energía consumida es
demasiado alta.
El calentamiento se consigue por
diferentes medios:
Haciendo pasar el plasma por una
corriente eléctrica. ( Se consiguen de
20-30 millones de grados).
Por introducción de rayos neutros:
Se introducen átomos de alta
energía y el calentamiento se
produce por choque de partículas.
Compresión magnética: Al
comprimir el gas aumenta su
densidad y el choque de partículas.
 Microondas: Ondas de alta
frecuencia producen movimiento y
choque de partículas.
 Compresión inercial: Mediante
láser o rayos iónicos se produce una
compresión.
El otro problema es
encontrar un material
que soporte estas
temperaturas.
Para ello se utiliza el
magnetismo. Las
partículas se mueven
dentro de un campo
magnético que les sirve
como vasija.
CONFINAMIENTO
MAGNÉTICO. Este campo
es la unión de uno
circular y otro
perpendicular es decir el
resultado es un campo
elipsoidal.

En la actualidad hay dos
máquinas TORAMAK Y
STELERATOR que se
diferencian en la forma
de crear el campo
magnético.
En España en CIEMAT
está uno de los tres
Stelerator más
importantes del
mundo. Hoy día se ha
conseguido por
separado:
450.000.000 ºC.
Tiempo de
confinamiento: 1,8 ´´
( Se necesitan 3´´)
Presión de
confinamiento
conseguida
Densidad de
confinamiento: ( Se
necesita una nueva
generación de
maquinaria).
En Europa el JET es el
Toramak más grande
construído hasta la
actualidad. Ya se ha
conseguido en él la fusión
que llegó a producir un
pico de hasta 16 mW y 5
mW durante 6´´ ( aunque
se consumieron 23 mW)
En la actualidad se están construyendo
los elementos para un nuevo modelo
llamado PROYECTO ITER. Para su
construcción y montaje se requieren
unos 5000 millones de dólares y España
puede ser una firme candidata a
alojarlo ( por ejemplo en la antigua
central de Vandellós)

Para su puesta en funcionamiento
se requieren fuertes inversiones
tecnológicas.
Técnicamente aún no se han
conseguido resultados
energéticamente favorables.
 Su combustible es inagotable.
 No produce residuos radiactivos.
 No presenta riesgo de accidentes ya
que no hay una " masa crítica" que
pueda descontrolar la reacción. El
único residuo sería la propia
estructura del reactor y los núcleos de
Trítio que escaparan, pero el Tritio, no
emite radiaciones intensas, no se
acumula en la cadena trófica, en caso
de inhalación o ingestión se metaboliza
junto al agua, tiene un corto periodo de
vida.
VENTAJAS INCONVENIENTES

No genera residuos radiactivos,
aunque el reactor puede volverse
radiactivo al absorber
los neutrones liberados
Dificultades técnicasque hay que resolver
Para obtener la electricidad
que gasta una persona
en toda su vida, harían falta 10g
de deuterio extraídos de 500l de
agua y 15g de tritio extraídos
de 30g de litio
No produce impactos
sobre la hidrosfera o
la atmósfera
Se gastan cantidades
muy pequeñas de
deuterio y de tritio.
Es prácticamente inagotable

ENERGÍAS ALTERNATIVAS
E.
alternativas Renovables y de bajo impacto ambiental
son
Disponibilidad
actual
Su coste
económico
Factores que se deben considerar en su uso
Si hay que construirla o
sirve la de otras energías
Deben ser
competitivas
La existencia de
infraestructura
necesaria para su
uso
Muchas son rentables
localmente, pero no a
gran escala
La mayoría de las energías renovables dependen del sol:
Sol Energía solar directa Térmica
Centrales solares térmicas
Sistemas arquitectónicos pasivos
Lumínica
Fotovoltaica (células)
Fotoquímica (biomasa)
Energía solar
indirecta
Viento
Olas
Hidráulica

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

¿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.

Energía hidroeléctrica 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

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.

Acelera la erosión tanto
aguas arriba (al elevar el nivel de base)
como aguas abajo (pues el agua
sin carga es más erosiva).
El material erosionado aguas
arriba colmata la presa
Bajo coste de explotacióny de mantenimiento
VENTAJAS
No emite contaminación
INCO
NVENIENTES
Reduce la biodiversidad
Dificulta la emigración de peces
y la navegación fluvial
ENERGÍA HIDROELÉCTRICA
Regula el caudal de los ríos
(laminación del caudal frente a
inundaciones)
y favorece el aprovechamiento del agua
Reduce el caudal de los ríos
Dificulta el transporte de nutrientes
aguas abajo: reduce la fertilidad de las
ras de inundación
Modifica el nivel freático
Varía la composición química
del agua embalsada
Varía el microclima local
Las aguas embalsadas
pueden sufrir eutrofización
Riesgo de rotura de la presa
que provocaría una catástrofe
Grandes costes de construcción:
traslado de población, pérdida de tierras fértiles

¿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).

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

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
Energía mareomotriz

http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/energia_y_ciencia/2005/02/23/140205.php

¿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).

EN LAS CENTRALES
GEOTÉRMICAS SE
INTRODUCE AGUA FRÍA A
TRAVÉS DE CAÑERÍAS A
CIERTA PROFUNDIADA Y
RECOGER EL VAPOR DE
AGUA QUE SALE A
PRESIÓN A TRAVÉS DE
OTRAS CAÑERÍAS=> EL
VAPOR DE AGUA MUEVE
UNA TURBINA QUE A SU
VEZ HACE GIRAR UN
GENERADOR DONDE SE
TRANSFORMA LA ENERGÍA
CINÉTICA EN ELÉCTRICA.
CUANTO MÁS
PROFUNDO SE
LLEGUE MAYOR
LA ENERGÍA
GEOTÉRMICA.
SE PUEDE UTILIZAR
EL AGUA CALIENTE
PARA
CALEFACCIÓN Y
AGUA CALIENTE.
ENERGÍA RENOVABLE. ENERGÍA
GEOTÉRMICA
ES LIMPIA AUNQUE
NO RENOVABLE. LA
ENERGÍA TÉRMICA
DE LOS POZOS NO
DURA MÁS DE 15
AÑOS, Y TARDA
MILLONES DE AÑOS
EN REGENERARSE.

Energía geotérmica 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.

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
Energía geotérmica
Hay posibilidad de ruidos,
olores o cambios climáticos locales

http://www.youtube.com/watch?v=4z52sAGAe_k&feature=related

ENERGÍA RENOVABLE: LA PILA DE HIDRÓGENO
Proceso Ventajas
Energía renovable
Limpia (no produce residuos contaminantes)
Se puede acumular y transportar
Inconvenientes
Es inflamable
Se realiza la electrolisis del agua
Se obtiene agua como producto de
desecho
Se obtiene hidrógeno
En pilas especiales (compuestos de plástico y
reforzado de fibra de carbono, se almacena el gas
hidrógeno a presión), un catalizador químico se
encarga de oxidar el hidrógeno produciendo un
transporte de electrones que genera electricidad.
Para realizar la
electrolisis del agua hace
falta invertir mucha
energía eléctrica
La casa Mercedes ha fabricado un prototipo que
funciona con estas pilas. Se ha conseguido una
velocidad de 180 Km/h y una autonomía de 400
Km.
También se ha conseguido fabricar un prototipo en
donde el hidrógeno se forma a partir de metanol.
Lo que ocurre es que hasta el momento hay que
mantener la temperatura a -252ºC para evitar la
explosión.

 Cuando se quema para obtener
energía, produce agua, por lo que su
uso contribuiría a reducir las emisiones
de gases de efecto invernadero
Es muy abundante
Es muy eficiente, produce el triple de energía que el petróleo
Hidrógeno como combustible
Puede emplearse de 2
formas:
1. Quemándolo
para obtener
energía calorífica
2. En pilas de
combustible para
obtener electricidad
directamente.
El problema actual es
que el hidrógeno se
obtiene a partir del gas
natural en un proceso
en el que se libera CO2
El problema actual es
que el hidrógeno se
obtiene a partir del gas
natural en un proceso
en el que se libera CO2

Su forma ideal de obtención
sería por hidrólisis del agua,
utilizando corriente continua
Todavía está en investigación
porque resulta caro, y además
hay que considerar el origen de
la electricidad utilizada
Otra posible solución sería por
fotólisis (acción directa de la luz
solar)

Para su transporte se pueden utilizar los gasoductos
existentes, donde podría ir mezclado en principio con el
gas natural, y reemplazarlo cuando éste se agote.

Pilas de combustible
 En las pilas de combustible se
combinan hidrógeno y oxígeno y se
obtiene electricidad
En el cátodo (polo -) el hidrógeno se rompe
dando H+ y electrones, que son conducidos por
un circuito y producen la corriente eléctrica. Los
H+ van al polo + de la pila (el ánodo) y
reaccionan con el oxígeno y se libera agua.

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.

CAPTACIÓN TÉRMICA (CALOR)
DE BAJA
TEMPERATURA
Los rayos solares se capturan (por una filas de
espejos parabólicos que concentran la luz del sol en
largos tubos de acero, discos parabólico que
concentra la luz en un punto y, o parque de espejos
planos que enfocan la luz hacia un único punto de
una torre central (llamados heliostatos), orientados
por ordenador) y se concentran en un colector,
(concentrado el calor solar), se utiliza un fluido
para almacenarlo (aceite) y posteriormente en un
generador de vapor se convertirá en electricidad.
(Sólo es posible en zonas de alta incidencia solar,
desiertos).
SISTEMAS
ARQUITECTÓNICOS
PASIVOS
Sistemas de
conductos
metálicos o
plásticos que se
colocan en los
tejados, calentando
el agua que circula
por ellos. El agua
caliente es usada
directamente con
fines domésticos o
sanitarios.
CAPTACIÓN FOTÓNICA (LUZ)
DE ALTA
TEMPERATURA
En estanques
hipersalinos (al no
permitir las
corrientes de
convección) atrapan
el calor en el fondo,
esto hace que se
caliente un fluido
secundario que
puede convertirse en
vapor y mover una
turbina.

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

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

http://www.unesa.es/sector-electrico/funcionamiento-de-las-centrales-electricas/1350-central-
solartermica

CAPTACIÓN TÉRMICA (CALOR)
SISTEMAS
ARQUITECTÓNICO
S PASIVOS
Almacenamiento de calor:
 Durante el día => la luz solar de un
parque de espejos calienta la sal fundida.
Durante la noche => la sal se enfría,
desprende calor y produce más vapor.
En 2008 se inauguró en España, en la
localidad granadina de La Calahorra, la
primera planta solar comercial con
capacidad de almacenamiento de calor. En
EEUU la estación generadora de Solana,
también usará sal fundida para almacenar
calor.
DE ALTA
TEMPERATURA
Arquitectura
Bioclimática (era
utilizada por civilizaciones
antiguas)=> se diseñan
viviendas en las que el
aprovechamiento
energético del sol sea
máximo de forma pasiva
gracias al diseño
arquitectónico. Se utiliza
para calentar, enfriar e
iluminar.
En lo días nublados, la luz
del sol se refleja primero
en los espejos y después
en las nubes bajas. En
estos días los espejos se
orientan hacia el cielo, no
hacia la torre colectora, ya
que el sol podría calentar
tan rápidamente la torre
que podría destruirla.

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

http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/energia_y_ciencia/2006/09/12/155486.php
http://www.juntadeandalucia.es/averroes/manuales/materiales_tic/energrenovab/energianim0
2_archivos/solar.swf

ENERGÍA SOLAR
Producen directamente
electricidad cuando los
átomos de un
semiconductor, por lo
general silicio, pierden
electrones. Es decir
presentan dos zonas
bien diferenciadas:
Una es deficitaria de
electrones y la otra
tiene un exceso por lo
que al incidir los rayos
solares se produce un
trasvase de electrones:
CORRIENTE
ELÉCTRICA.
Funciona con luz
directa o
indirecta, por lo
que también es
productiva en
días nublados
(aunque menos).
Se compone de
pequeñas superficies
planas llamadas
CÉLULAS que están
elaboradas con
materiales
semiconductores:
Silicio.
Principal problema => requiere de sistemas de
acumulación para que pueda usarse durante todo el
día. (No hay calor para capturar al producir electricidad
directamente)
Soluciones =>
1.desviar parte de la energía fotovoltaica para hacer
funcionar unas bombas que compriman el aire en
cavernas subterráneas. Cuando se necesitará
electricidad por la noche, se libera la energía
acumulada, dejando que el aire comprimido accione una
turbina.
2. La electricidad diurna sobrante de los paneles pasa a
un electrolizador, la electricidad solar con un catalizador
disocia el agua en H y O2 que se almacena, cuando
anochece los elementos almacenados se recombinan
para generar electricidad. El único subproducto de la
pila de combustible (agua) se recicla.

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

http://www.unesa.es/sector-electrico/funcionamiento-de-las-centrales-electricas/1345-central-fotovoltaica

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.

Inconvenientes
Requiere
espacio para
su instalación
Requiere
espacio para
su instalación
No requiere
agua
No requiere
agua
Cuando no hay red
eléctrica, puede ser
rentable (por ej. en países
en desarrollo)
Cuando no hay red
eléctrica, puede ser
rentable (por ej. en países
en desarrollo)
No genera
ruido, pues
no hay
movimiento
No genera
ruido, pues
no hay
movimiento
No
contamina
No
contamina
Tiene
impacto
visual
Tiene
impacto
visual
Centrales solares fotovoltaicas
Ventajas
Su energía no se puede
almacenar y se ha de
transformar en otro tipo
de energía
Su energía no se puede
almacenar y se ha de
transformar en otro tipo
de energía
La producción es
variable (según la
nubosidad)
La producción es
variable (según la
nubosidad)

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.

Se ha
utilizado
desde hace
muchos años
de manera
directa:
Molinos de
Viento.
En la actualidad se
usa para la
generación de
energía eléctrica
mediante un
AEROGENERADO
R
La Energía
Cinética contenida
en una masa de
aire en
movimiento mueve
las palas del
aerogenerador y el
movimiento se
transmite a un
generador
Es una
manifestación
terciaria de la
Energía Solar: E.
Solar- Vientos-
Electricidad.
ENERGÍA RENOVABLE. ENERGÍA EÓLICA
No es una energía
constante ya que
depende de los vientos
reinantes en la zona
de ubicación. Por lo
que debe contar con
sistemas de
almacenamiento que
regulen el suministro
a la red eléctrica.
El principal problema que presenta es su localización debe limitarse a zonas de vientos regulares y
fuertes.

Directamente
Transformada en otras
formas de energía
Aerogeneradores: producen energía
eléctrica a partir de la eólica
Energía eólica

Energía eólica
Palas
Torre
Anemómetro
y veleta
Eje
Generador
Las palas giran por la
energía del viento
El movimiento se
transmite por el eje a
un generador
El generador al girar
produce energía
eléctrica y se
transfiere a la red

Ventajas INCONVENIENT
ES
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
CONSTRUCCIÓ
N
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
INCREMENT
O DE LA
EROSIÓN, SE
SECA EL
SUELO

Energía eólica  El viento no seagota y es gratis
 El viento no seagota y es gratis
Se consigue un alto
rendimiento
Se consigue un alto
rendimiento
 No producen residuos
ni contaminantes
 No producen residuos
ni contaminantes
 Los aerogeneradores
tienen bajos costes de
instalación y mantenimiento
tienen bajos costes de
instalación y mantenimiento
Reducen la dependencia
de combustibles fósiles
Reducen la dependencia
de combustibles fósiles
 Es intermitente y
aleatoria, depende vientoque puede cambiar
 Es intermitente y
aleatoria, depende vientoque puede cambiar
 Los aerogeneradorespueden ser un peligro para
las aves
 Los aerogeneradorespueden ser un peligro para
las aves
 Los parques eólicos
necesitan grandes
extensiones de terreno
 Los parques eólicos
necesitan grandes
extensiones de terreno
producen impacto
visual negativo
producen impacto
visual negativo
 Los aerogeneradoresgeneran fuerte impacto
acústico
 Los aerogeneradoresgeneran fuerte impacto
acústico
 Aumento de la erosión, pues seca la
superficie de suelo cercana
 Aumento de la erosión, pues seca la
superficie de suelo cercana

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.

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.

http://www.unesa.es/sector-electrico/funcionamiento-de-las-centrales-electricas/1344-central-eolica

http://www.elpais.com/fotogalerias/popup_animacion.html?xref=20051118elpepusoc_1

BIOCOMBUSTIBLES O AGROCOMBUSTIBLES
La biomasa incluye todos aquellos materiales procedentes
directa o indirectamente de la biosíntesis solar (Fotosíntesis) y
que por tanto han acumulado energía:
carbón vegetal.
forestales: leña, madera, desechos madereros.
desechos agrícolas: paja.
desechos animales: excrementos.
basuras: papel, cartón, restos de alimentos...
A partir de ellos se puede obtener energía por combustión o
gasificación, aunque en algunos casos es necesario un
tratamiento previo para separarlo de residuos inutilizables (15-
90% el transporte es caro e ineficiente económicamente, por lo
que es necesario realizar la transformación energética en el
mismo punto en el que se obtiene la biomasa.
ENERGÍA RENOVABLE. ENERGÍA DE LA
BIOMASA
La utilización de restos es
insuficiente en el desarrollo
de este nuevo tipo de
energía, por lo que se puede
recurrir a la fabricación
específica de la biomasa:
Biocultivos.
Se pueden obtener
combustibles que pueden
sustituir a la gasolina. ( Por
ej. de obtención de etanol a
partir de remolacha, caña de
azúcar..)
BIOCULTIVOS

La energía de la biomasa
Incluye cualquier tipo de materia orgánica
que se pueda quemar (directamente o
transformada en otros combustibles como el
biogás)
Forestales: leña, madera, desechos madereros
Agrícolas: paja, alpechines, cáscaras
Se puede
usar
productos
Ganaderos: excrementos de granjas
Residuos urbanos: papel, cartón, restos de alimentos

La energía de la biomasa
Barata, pues emplea
desechos de otras
actividades
Renovable si se
explota sosteniblemente
Limpia: sólo emite CO2
, pero no
contribuye al aumento
del efecto invernadero,
pues emite la misma cantidad
de CO2
que absorbió
durante la fotosíntesis.
Por su volumen el transporte
es caro e ineficiente,
por lo que conviene utilizarla
cerca del punto en que se genera
Suele tener un altocontenido en residuosno utilizables

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

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)

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

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

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.

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.

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

COMBUSTIÓN
 Directamente: Chimeneas, estufas,
hornos, para conseguir calor o vapor de
agua.
 Indirectamente:
 Plantas o instalaciones industriales: Al
quemar el combustible se calienta agua y el
vapor puede mover turbinas y generar
electricidad.
 Sistemas de calefacción y agua caliente:
Calderas que calientan agua y ésta circula
emitiendo calor (en las viviendas).
 Compactos de chimeneas:
Recuperadores de calor y cocinas y estufas de
uso doméstico. Consumen menos y se
aprovecha para calentar agua, emitir aire
caliente...(Chimeneas de hierro que se
venden en la actualidad).
ENERGÍA RENOVABLE. ENERGÍA DE LA
BIOMASA
Se somete a la biomasa a una
combustión incompleta por
la ausencia parcial de
Oxígeno.
GAS DE SÍNTESIS
Se obtiene gases a partir de
los cuales se elaboran
combustibles líquidos y
metanol que pueden sustituir
al petróleo.
GAS POBRE O
GASÓGENO Gases que
mueven motores diesel o
producen electricidad.
GASIFICACIÓN PIROLISIS O
CARBONIZACIÓN
Se produce en ausencia
de oxigeno.
De residuos agrícolas,
forestales y urbanos.
Se obtienen mezclas de
productos, que
dependerán del tipo de
biomasa usada:
Sólidos: Carbones
vegetales, cenizas,
alquitranes.
Líquidos: Gasolinas.
Gaseosos: Gases de
Síntesis.

TRATAMIENTOS
BIOQUÍMICOS
DIGESTIÓN ANAEROBIA:
Lo llevan a cabo bacterias anaerobias.
Se lleva a cabo en DIGESTORES y el producto
resultante se llama BIOGAS (60% CH4, 40% CO2).
Inserción de tuberías en el terreno donde se hayan
enterrado los residuos.
Este producto puede usarse en cocinas, calentadores,
motores o generadores de electricidad.
Plantas generadoras de biogás: A partir de
estiércol en granjas.
Depuradoras de residuos o vertederos: Este
sistema sirve para depurar de residuos de las
aguas residuales y para recoger los gases
emitidos evitando la contaminación. Los gases
sirven además para mantener el propio
funcionamiento de la central depuradora. Suelen
estar en todas las grandes ciudades.
OBTENERGÍA RENOVABLE. ENERGÍA DE LA
BIOMASA
FERMENTACIÓN ALCOHOLICA:
Este proceso es la base de la fabricación de los
alcoholes.
Su utilización energética para motores, sigue
los mismos principios. Uso de hongos como el
Saccharomyces, ( también usado en la
fabricación de cerveza y abonos orgánicos),
para fabricar ETANOL a partir de remolacha,
caña de azúcar, cereales..
También se pueden obtener BIOACEITES
O BIODIESEL a partir de la soja, el girasol,
la colza, la palma. que pueden servir en
motores diesel.

BASE
PRODUCCIÓN
BICOMBUSTIBLE O
AGROCOMBUSTIBLE
CONSUMO DE
PETRÓLEO
MUNDIAL
% DE
BIOCOMBUSTIBL
E QUE SATISFACE
LA DEMANDA DE
COMBUSTIBLE
1 TONELADA DE
AGROCOMBUSTIBLE
POR HECTÁREA
CULTIVADA
de 1.400 millones de
toneladas de equivalente
al petróleo
3.500 millones de
toneladas
pueden satisfacer
apenas el 40% de
nuestra demanda de
combustible
Por tanto los agrocombustibles sólo
constituirían un suplemento marginal para
cumplir las necesidades energéticas

 Grandes extensiones de superficie son arrebatadas a la selva => IMPACTO NEGATIVO sobre la
biodiversidad, la erosión del suelo y el régimen de lluvias.
 Aumento de las emisiones de efecto invernadero => frecuentemente, se oye decir que los efectos serían
neutros, porque el carbono emitido por los agrocombustibles sería capturado por las plantas a través de
la fotosíntesis. Así sería si no se usaran tractores para arar la tierra, ni se esparcieran abonos ni pesticidas,
ni ninguna maquinaria transformara las cosechas a las plantas de transformación, o si funcionaran con
energía renovable. No es así, y el balance está lejos de ser neutro.
 Incrementan la inseguridad alimentaria, disparando los precios de los alimentos en el mundo donde cada
día mueren de hambre 25.000 personas, en su mayoría menores de cinco años.
 Cambios que hay que realizar en los automóviles.
 Los alcoholes son muy corrosivos.
 Emisiones de NOx y formaldehído, potencialmente cancerígeno.
 Los coches son más difíciles de arrancar en climas fríos, disminuyendo su autonomía entre un 30% y un
40%.
INCONVENIENTES DE LOS BIOCOMBUSTIBLES O
AGROCOMBUSTIBLES

Según la Agencia del Medio Ambiente y Control de la Energía de Francia
(ADEME), contando desde el cultivo de la tierra hasta la combustión de motores, los
agrocombustibles reducen del 30 al 40% las emisiones netas en relación con la
gasolina. => Si provienen de cultivos tropicales, el balance será catastrófico: la
deforestación mediante quema de la vegetación libera en la atmósfera el carbono orgánico
de los árboles, y mineraliza el humus de la selva virgen =>la deforestación aporta el
25% de las emisiones totales de carbono y constituye una de las principales fuentes
de gases de efecto invernadero.
Almacén de C Expulsión de C
% de absorción
de C de las
actividades
humanas
Vegetación y suelo 4 Gt / C año 25%
Deforestación 1,6 Gt /C año
Actividades humanas
(producción energía,
transporte y cultivos)
6,8 Gt/C año

combustible líquido,
después de un
tratamiento más o
menos complicado, a
partir de cultivos o
plantas no
cultivadas
Biocombustibles de la primera generación: Se obtienen con tecnología y
procesos químicos sencillos, como la fermentación.
TIPOS
Biocombustibles de segunda
generación: combustibles fabricados
a partir de materiales ricos en
celulosa y a partir de algas,
actualmente difíciles de explotar .
Definición
Biocombustibles derivados de
plantas oleaginosas (colza y girasol)
EMHV (éster metílico de aceite
vegetal) se obtiene por reacción
el aceite de colza o girasol o el
aceite de residuos con alcohol
metílico.
Ácido graso + alcohol => éster
+ agua. Transesterificación donde
se obtiene EMHV y glicerina. Se
utiliza junto al gasóleo en una
proporción de 5-30% mezcla que
recibe el nombre de diéster.
Biodiesel => de aceite
puro vegetal, residuos de
cocina, semillas de colza
o girasol.
Se produce directamente
de la semilla tras
presionar y filtrar,
obteniéndose el biodiesel,
sin modificar se utilizan
para carburante.
Puede ser utilizado en
motores de biodiesel
modificados.
BIOCOMBUSTIBLES
Biocombustibles obtenidos a
partir de alcohol (metanol,
etanol): Se obtienen a partir de
cultivos que pueden ser
fermentados a alcohol, los
cultivos son los que producen
azúcar (remolacha, caña de
azúcar) y los que dan almidón
que tras hidrolizarlo producen
también azúcar (trigo)

combustible líquido,
después de un
tratamiento más o
menos complicado, a
partir de cultivos o
plantas no
cultivadas
Biocombustibles de la primera
generación
TIPOS
Definición
Biocombustibles derivados de
plantas oleaginosas (colza y
girasol)
Bioetanol => alcohol
etílico de alta pureza,
producido a partir de
cultivos como la caña de
azúcar o granos de maíz.
Los vehículos deben tener
motores modificados
cuando la proporción etanol
en la mezcla etanol-gasolina
es de un 25%.
BIOCOMBUSTIBLES
Biocombustibles obtenidos
a partir de alcohol
(metanol, etanol)
Bio-ETBE (éter etil
terciario butílico)=> el
bioetanol se transforma en
un proceso químico en
éter-etílico, con las
mismas propiedades que el
etanol como combustible,
pero se pueden añadir a los
combustibles
convencionales, sin tener
que modificar el motor.
Bio-MTBE (éter metil
terciario butílico) =>
en los años 80 se utilizó
para añadir a las
gasolinas, pero se
descubrió que siempre
que se filtraba gasolina
en el suelo, el MTBE,
posible carcinógeno,
llegaba fácilmente al
agua potable local.
Biogas => bacterias que
digieren los residuos
orgánicos (alimentos,
paja, residuos de
madera, residuos de
cultivos, etc) en un
proceso de fermentación
completamente
anaeróbica, se obtiene
en un 50-90% de metano
(CH4) , vapor de agua
(H2O) y dióxido de
carbono (CO2). Puede ser
utilizado como gas
natural o para
alimentar el proceso
industrial para obtener
combustibles líquidos.

TIPO DE
AGROCARBURA
NTE
NOMBRE ESPECÍFICO
MATERIA PRIMA
DE LA BIOMASA
PROCESO DE
PRODUCCIÓN
BIOETANOL Bioetanol convencional
Remolacha de azúcar,
cereales (maíz).
Fermentación de biomasa
hidrolizada
BIODIESEL
 Biodiesel proveniente del cultivo
energético.
 Metanol de semilla de colza (RME).
 Metanol o etanol de ácido graso
(FAME/FAEE).
Cultivo de aceite
(ej. Semilla de colza)
Prensado en frío /
extracción y
transesterificación
BIODIESEL Biodiesel proveniente del derroche
Derroche/ cocinar /
aceite frito
Transesterificación
Biocombustibles de la primera generación

TIPO DE
AGROCARBURANT
E
NOMBRE ESPECÍFICO
MATERIA PRIMA
DE LA BIOMASA
PROCESO DE
PRODUCCIÓN
BIOETANOL Bioetanol convencional
Remolacha de azúcar,
cereales (maíz).
Fermentación de biomasa
hidrolizada
BIODIESEL
 Biodiesel proveniente del cultivo
energético.
 Metanol de semilla de colza (RME).
 Metanol o etanol de ácido graso
(FAME/FAEE).
Cultivo de aceite
(ej. Semilla de colza)
Prensado en frío /
extracción y
transesterificación
BIODIESEL Biodiesel proveniente del derroche
Derroche/ cocinar /
aceite frito
Transesterificación
Biocombustibles de segunda generación

http://www.unesa.es/sector-electrico/funcionamiento-de-las-centrales-electricas/1341-
central-biomasa

Fuentes:
Maíz.
Caña de azúcar.
Soja.
Tallos, hojas.
Serrín
Ventajas:
Mejora la economía
rural.
Permite
independizarse del
crudo de Oriente
Medio.
Reducir la cantidad
de CO2 a la
atmósfera
EL MAÍZ
1 galón (≈0,264 litros) de gasolina de etanol
Produce en Kcal 29.750 20.000
Inconvenientes:
•La mayoría de las plantas de bioetanol desprenden grandes
cantidades de CO2
, cuyo origen es:
La quema de gas natural o, cada vez con más frecuencia,
carbón para producir el vapor que hace posible la destilación.
La fermentación del azúcar por la levadura.
La producción de maíz requiere abonos nitrogenados, que se
fabrican con gas natural.
El uso intensivo de maquinaria agrícola que funciona con
biodiesel.
El gasóleo consumido por los camiones para transportar
etanol al mercado, a veces a distancias muy largas, porque el
etanol a diferencia de la gasolina y el gasóleo, no pueden
llevarse por oleoductos, pues se contaminan fácilmente con
agua.
•Es preciso disociar el almidón del grano de azúcar mediante
la intervención de costosas enzimas para poder fermentarlo.
•El maíz requiere más cantidad de abonos nitrogenados y
pesticidas y puede causar más erosión del suelo que ningún
otro cultivo.
•La producción de etanol a partir de etanol a partir de maíz
consume casi tanto como combustible fósil como el que dicho
biodiesel puede reemplazar.
CAÑA DE AZÚCAR
La caña de azúcar, es de rápido crecimiento. Presenta
un 20% de azúcar, y empieza a fermentar prácticamente
en el momento de cortarla. Produce entre 5700 y 7600
litros de etanol por hectárea (más del doble que el maíz).
Ventajas:
El bioetanol puro tiene un octanaje en torno a 113 y
se enciende mejor con una compresión mucho mayor
que la gasolina, lo cual permite que los motores de
alcohol desarrollen más potencia.
Las destilerías reciclan sus aguas residuales
usándolas como fertilizantes.
Para producir calor y energía se quema bagazo, el
resido de la caña una vez extraído el jugo, y
habitualmente genera un ligero superávit de energía.
 Los camiones y la maquinaria agrícola funcionan
con una mezcla de diesel y bioetanol, y las avionetas que
fumigan las plantaciones, quema alcohol puro.
Inconvenientes:
Liberación de hollín y, de metano y óxido nitroso,
dos potentes gases de efecto invernadero, que se
producen porque los campos se queman con zafra con
el fin de matar las serpientes y facilitar el corte de caña.
Deforestación, debido al aumento de la superficie
dedicada a la caña de azúcar. Con la consiguiente pérdida
de suelo y perdida de la biodiversidad.
Explotación humana de los macheteros, la mayor
parte de caña de azúcar de Brasil se corta a machete, el
trabajo, aunque bien pagado, es duro, sucio, nefasto para
la espalda, y se realiza en condiciones de un calor
agobiante. Mueren macheteros de agotamiento.
BIOETANOL

Ventajas:
Requiere menos
energía en su
producción que el
bioetanol
BIODIÉSEL
Fuentes:
Aceites vegetales: aceite de canola.
Granos de soja.

Fuentes:
 Gramíneas
perennes de
crecimiento
rápido (mijo
listado).
 Residuos
agrícolas
(material
sobrante de los
cultivos, como
los tallos, hojas y
vainas de maíz).
 Residuos
forestales (astillas
de madera y
serrín de los
aserraderos,
corteza de los
árboles).
 Residuos sólidos
municipales
(basura
doméstica y
productos de
papel).
 Pulpa de papel.
VENTAJAS
La propia celulosa puede considerarse
“gratuita”, porque lleva muy poco trabajo
recoger los tallos y no hay que añadir
abono.
Tras eliminar el azúcar queda como
residuo un material leñoso, la lignina, que
arde bien, produce energía suficiente
para hervir agua y generar electricidad. El
etanol inicia su proceso en desechos
agrícolas y lo terina en dos productos
comerciales: combustibles para el
transporte y energía eléctrica.
Las emisiones netas de dióxido de
carbono por kilómetro son casi nulas, o
quizá negativas, siempre y cuando la
electricidad coproducida sustituya al
carbón o al gas natural en una central
térmica.
Las nuevas plantaciones de panizo
consumen CO2 en la fotosíntesis.
INCONVENIENTES
Los azúcares encerrados en la fibra no
pueden destilarse hasta etanol hasta que no se
hayan liberado de la lignina. Para ello se
necesitan enzimas sintetizadas por bacterias u
hongos. Las bacterias implicadas habitan en
lugares incómodos, como la maleza de selvas
lejanas o las tripas de una termita, y resultan
más difíciles de dominar que las levaduras.
Cuesta mucho que se multipliquen en un
tanque de acero inoxidable de 8000 litros (un
medio insólito para ellas), así como controlar su
actividad en las cantidades industriales
necesarias para mantener dentro de ese espacio
la conversión en etanol.
Una posibilidad de mejorar la eficiencia en la
obtención del etanol, es utilizar microbios
modificados genéticamente y las enzimas
presentes en los intestinos de las termitas. Se
explota en su que los científicos de la casa
denominan “jungle rot” (“podrido de jungla”), y
ha manipulado el ADN de ese organismo para
que produzca mayores cantidades de la enzima
necesitada.
ETANOL DE CELULOSA

Unicelulares que se acumulan como una pátina en los estanques, serían las ideales para producir
etanol, ya que crecen en aguas residuales, e incluso en agua de mar, necesitan para crecer dióxido
de carbono y luz solar.
Pueden multiplicar su biomasa en cuestión de horas.
Las algas se recogen a diario, mientras que el maíz y la soja se cosechan una vez al año.
Algunas producen almidón que se puede convertir en etanol, y otras producen gotas diminutas de
aceite que se puede transformar en biodiesel o incluso en combustible para los aviones
ETANOL DE ALGAS
1 HECTÁREA DE
MAÍZ
1 HECTÁREA DE
SOJA
1 HECTÁREA DE
ALGAS
2.500 litros
bioetanol/año
560 litros
biodiésel/año
4.500 litros
biocombustible/año

SITUACIÓN EN ESPAÑA
Se produce biocombustible de tipo:
Biodiésel, existen 15 plantas de producción. Se genera a partir de aceites
vegetales:
Colza y girasol sobre todo colza.
Soja.
Aceites vegetales usados.
Bioetanol, existen 4 plantas actualmente, obtenido de:
Caña de azúcar.
Cereales.
Remolacha.
No se puede dar salida a toda la producción nacional de bioetanol y
biodiésel, lo que ha obligado a su exportación.

AGROCOMBUSTIBLES EN TERRENOS MARGINALES

 Las estimaciones sobre “tierras de cultivo abandonadas” disponibles para
agrocombustibles es un estudio de 2008 de Christopher Field et al. que sugiere que
existen 386 millones de hectáreas de este tipo de superficies. Se considera “tierra
abandonada” a cualquier terreno que haya sido cultivado con posterioridad a 1700 y que las
imágenes de satélite no identifiquen actualmente como “tierra de cultivo”, a no ser que se haya
reforestado o que forme parte de asentamientos urbanos. No existen estudios críticos que
indiquen si estas imágenes de satélite están ignorando a las pequeñas propiedades de las
comunidades nativas, pero es evidente que cuando se define el concepto de “tierra de
cultivo abandonada” se ignoran usos de la tierra, como el destinado a pastos.
 Algunos políticos han propuesto que los agrocombustibles deberían ser plantados en
terrenos considerados como marginales o sin uso. Se dice que hay millones de hectáreas
de este tipo de tierras alrededor del mundo, especialmente en África, que no tendrían
importancia para la biodiversidad o para la eliminación de carbono y que tampoco
tendrían relevancia para la producción de alimentos, ni para garantizar el sustento de la
población. Algunos proponen que plantar agrocombustibles en las “tierras marginales”
puede ser extremadamente positivo, aportando ingresos a las comunidades locales y
suministrando una alternativa en el mercado a los combustibles fósiles. Se ha sugerido
incluso que debería haber incentivos para usar las llamadas tierras marginales, tales
como licencias para emitir más CO2.

 Pero si se mira más detenidamente estas tierras “marginales” la realidad es muy
diferente, ya que en muchos casos, las tierras definidas como “marginales”, “páramos” o
“sin uso” son vitales para el sustento de pequeños campesinos, pastores, mujeres y
pueblos indígenas. Eso a lo que el gobierno o las transnacionales llaman tierras
“marginales” son de hecho tierras comunales o tradicionales que han estado en uso
durante generaciones, y que no son propiedades privadas, o no están en producción
agrícola intensiva. La tierra que a una persona le puede parecer “marginal” puede ser un
recurso vital imprescindible para otra. Aunque a un extranjero le puede parecer
desocupada o infrautilizada, esta tierra proporciona:
 Alimentos.
 Combustible.
 Medicinas.
 Materiales de construcción a las comunidades locales.
 Puede tratarse de tierras comunales utilizadas por tales comunidades durante
generaciones, aunque no tengan un título de propiedad formal. La fragilidad de estas
tierras puede significar que son cultivadas rotativamente en períodos largos, volviendo a
cultivar ciertas áreas tras dejarlas en barbecho durante varios años. Estas tierras pueden
ser sagradas para las comunidades locales e imprescindibles para proteger los recursos
hídricos.

 Existen grandes extensiones de terreno, especialmente en África, utilizadas por
ganaderos y pastores, que necesitan desplazarse a través de amplias áreas siguiendo las
lluvias y pastos frescos. Los observadores externos tienden a pensar que la vida de estos
pueblos podría mejorar si se estableciesen en un lugar y se les proporcionasen medios
para implementar cultivos. Sin embargo, estos pueblos tienen derecho a continuar con la
forma de vida que han venido manteniendo y perfeccionando a través de generaciones y
que podría ser la única manera de utilizar las frágiles tierras de pastos. Las llamadas
tierras marginales son también importantes para la biodiversidad y constituir una reserva
de especies amenazadas o útiles.
 Si se expanden los cultivos para agrocombustibles sobre las tierras marginales, como
está planificado, es más que probable que las comunidades afectadas perderán sus tierras
y no recibirán ningún beneficio a cambio. Muy al contrario, se verán confinadas a áreas
más pequeñas u obligadas a trasladarse a regiones aún más frágiles, una experiencia que
ya han sufrido en el pasado. Al mismo tiempo, la adquisición de tierras minará las
instituciones consuetudinarias y la sabiduría ecológica tradicional que asegura un uso
sostenible de la tierra. Esto conducirá a la pérdida de biodiversidad, no sólo en las áreas
en las que se realicen siembras, sino también en todo el país en general. Esto ya ha
pasado en África con anterioridad, especialmente cuando la tierra se destinó a la
producción de cereales, se puso en manos privadas o se anexionó para crear reservas.

 La Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO)
ha señalado también el impacto negativo que la producción de biocombustibles a gran
escala tendrá sobre las mujeres de las zonas rurales. Según un informe de 2008, las
tierras marginales son un factor clave en la subsistencia de los habitantes empobrecidos
de las zonas rurales, y frecuentemente son mujeres quienes las cultivan. A veces son las
únicas tierras a las que pueden acceder las mujeres, ya que en muchas partes del mundo
no tienen derechos de propiedad o de herencia. Para las mujeres, estas tierras pueden
marcar la diferencia entre la vida y la muerte en los momentos más duros, porque saben
como extraer de allí alimentos. Las mujeres que usan estas tierras seguramente son muy
conscientes de su fragilidad, pero saben cómo utilizarlas sin degradarlas.
 Las investigaciones del Instituto Internacional de Investigaciones Pecuarias (ILRI) y la
Universidad del Estado de Michigan (MSU) muestran que en el este de África, el
cambio de pastos por cultivos alteraría el clima, haciendo que algunas zonas sean más
húmedas y otras más secas, con inundaciones y sequías más extremas. En muchas
partes del mundo, las poblaciones ya están sufriendo cambios climáticos locales
provocados por cambios en los usos del suelo, además de por el aumento generalizado
de las emisiones.

PRINCIPALES PROBLEMAS FUTUROS
PRODUCIDOS POR EL USO DE
BIOCOMBUSTIBLES
 Conversión de selvas en tierras de cultivo.
 Uso de fertilizantes de nitrato.
 Cultivo a gran escala de leguminosas como la
soja.
 Descomposición de residuos orgánicos como
causa de emisión de óxido nitroso, el tercer gas
de efecto invernadero.
 Desplazamiento de cultivos alimentarios.
 Expulsión de poblaciones.

IMPACTO AMBIENTAL
MODIFICACIÓN DEL
ENTORNO NATURAL
1. Cambios usos
Suelo
Causas del impacto ambiental negativo
2.
Contaminación
Definición
Consecuencia
Transforma el
medio natural
dañando o
mejorando su
calidad inicial
LA ACCIÓN
HUMANA
3. Cambios en la
Biodiversidad
•Agricultura.
•Ganadería.
•Industria.
•Deforestación
•Urbanización.
•Construcción.
•Sobrepastoreo.
•Extracción masiva de
recursos naturales
•Caza y pesca abusiva
•Introducir especies foráneas.
•Comercio de especies
protegidas.
•Caza y pesca abusivas
•Atmósfera.
•Agua.
•Suelo.
•Ruido.
•Radiaciones
.
•Cambios
térmicos.
¿Quién lo
produce?
4. Sobreexplotación
5. Abandono de
actividades
humanas
•Emigración.
•Abandono
mina

IMPACTO AMBIENTAL-CLASIFICACIÓN SEGÚN EXTENSIÓN
TERRITORIAL.
1. LOCALES 2. REGIONALES 3. GLOBALES
•Contaminación de
aguas ríos.
•Mareas negras.
•Lluvia ácida…
Extensas áreas
geográficas o la
totalidad del Planeta
•Construcción de una
carretera en una reserva
natural.
•Vertido en una zona
puntual.
•Perdida Biodiversidad
•Disminución de la Capa de
Ozono.
•Aumento efecto invernadero y
cambio climático.
•Escasez de agua.
Afectan a varios países.Específicos afectan
a un área
delimitado

BIBLIOGRAFÍA /PÁGS WEB
 I.E.S. Cardenal Cisneros de Alcalá de Henares, Madrid. HERNÁNDEZ, ALBERTO
 Ciencias de la Tierra y Medioambientales. 2ºBachillerato. CALVO, Diodora, MOLINA, Mª Teresa, SALVACHÚA, Joaquin. Editorial
McGraw-Hill Interamericana.
 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.
 CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL MEDIO AMBIENTE. 2º Bachillerato. VELASCO, Juan Manuel. , CABRERA, Mª Esperanza.
HOYOS, Caridad. LEDESMA, José Luis. NIETO, José María. REVUELTA, José Luis. ROMERO, Tomás. SALAMANCA, Carlos.
TORRES, Mª Dolores. Editorial Editex
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S.L. ISBN 978-84-95798-11-4. Págs 76-77.
 ¿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.
 Conectados al Sol. JOHNSON, George. National Geographic. Págs 8- 25. Octubre 2009.
 http://www.escuelassj.com/file.php/188/centrales/ciclocombinado.swf
 http://www.juntadeandalucia.es/averroes/ies_a_einstein/departamentos/ciencias.htm.
 http://www.unesa.es/

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