Más información en: http://www.universidadpopularc3c.es/index.php/actividades/seminarios/event/3012 Cuarta sesión del seminario "El Cambio Climático 2017", que ha tenido lugar el 2 de febrero de 2018 en la Universidad Popular Carmen de Michelena de Tres Cantos. Los planes de reducción de emisiones de gases de efecto invernadero que se han puesto en práctica hasta la fecha (por ejemplo, acuerdos de Kioto-Doha, planes nacionales, etc) ofrecen unos resultados que se hallan lejos de lo esperado. Estos resultados son desalentadores en sí mismos, pero también los estudios que se han realizado para analizar las causas de esos resultados tan negativos muestran que una de las causas principales estriba en una falta de conocimiento y de compromiso por parte de la población en general. Objetivo de este seminario: La U. P. Carmen de Michelena entiende que una forma de participar en la solución de este problema es promocionar el conocimiento y el compromiso sobre el Cambio Climático mediante la realización de este Seminario.La Energía y el Cambio Climático

1. Núm. Tema
1.- Introducción
1.1.- Introducción. Nociones básicas
2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)
2.1.- Panorama actual de las energías convencionales
2.2.- Evolución futura de las energías convencionales
2.2.1.- El carbón
2.2.2.- El petróleo y el gas natural
2.2.3.- Hidráulica
2.2.4.- Nuclear (fisión)
Curso 2017-2018
Seminario sobre el Cambio Climático
Jornada 4. La Energía y el Cambio
Climático
Pág. 1 de 3
19-4-2017
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2. Núm. Tema
3.- Energías alternativas (renovables)
3.1.- Panorama actual
3.2.- Evolución futura
3.2.1.- Eólica
3.2.2.- Energía solar
3.2.2.1.- Solar térmica - Centrales termoeléctricas e instalaciones térmicas
3.2.2.2.- Solar fotovoltaica
3.2.3.- Mareas y olas
3.2.4.- Biomasa
3.2.5.- Calor del suelo mediante bomba de calor
3.2.6.- Geotérmica
3.2.7.- Nuclear (fusión)
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Curso 2017-2018
Seminario sobre el Cambio Climático
Jornada 4. La Energía y el Cambio
Climático
Pág. 2 de 3
19-4-2017

3. Núm. Tema
4.- Energía para el transporte
4.1.- Introducción
4.2.- Evolución futura
4.2.1.- Electricidad
4.2.2.- Biocombustibles
4.2.3.- Hidrógeno
4.3.- Ferrocarriles
4.4.- Transporte aéreo
5.- Ahorro de energía
Pág. 3 de 3
19-4-2017
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Curso 2017-2018
Seminario sobre el Cambio Climático
Jornada 4. La Energía y el Cambio
Climático

4. P-1 Pág. 1/10
19-4-2017Introducción
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En las jornadas anteriores de este seminario
que hemos mantenido sobre el Cambio
Climático llegamos a estas conclusiones:
Se está produciendo un calentamiento global,
originado por el aumento en la atmósfera de
unos gases, denominados gases de efecto
invernadero (GEI), liberados a la atmósfera por
las actividades humanas.
Toda actividad humana se realiza con consumo
de energía
1

5. P-1 Pág. 2/10
19-4-2017Introducción
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A comienzos de 2016, la cantidad de CO2 en la
atmósfera es aprox. 400 ppm (0,04 %).
Esta cantidad va aumentando de forma acelerada,
debido a una doble causa:
- Aumentan las emisiones de GEI
- Se reduce la capacidad de absorción de los
sumideros

6. P-1 Pág. 3/10
19-4-2017Introducción
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Una faceta muy importante de la situación
socioeconómica mundial es que los 5.000
millones de personas que habitan los países
en desarrollo desean, y merecen, una mejora
de sus condiciones de vida, para equipararlas
a las de los países más avanzados.
Esta equiparación supone que habría que
multiplicar la producción económica mundial
por un factor entre 4 y 6 para el año 2060.

7. P-1 Pág. 4/10
19-4-2017Introducción
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8. La fuente más
importante de
emisiones CO2
es el consumo
de energía
producida por
el uso de
combustibles
fósiles
Origen
principal del
CO2
Almacén
principal del
CO2
Sumideros
Lugares en los
que queda
almacenado,
“aislado” de la
atmósfera
P-1 Pág. 5/10
19-4-2017Introducción
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9. Producir 1000 Kg
de acero genera
1900 Kg de CO2
Producir 1000 Kg
de cemento genera
900 Kg de CO2
Fuentes de CO2
Emisiones de CO2 (Comb. Fósiles)
P-1 Pág. 6/10
19-4-2017Introducción – Datos Globales
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10. .
P-1 Pág. 7/10
19-4-2017Introducción
Volver a Índice

11. P-1 Pág. 8/10
19-4-2016Introducción
Volver a Índice
http://www.lth.se/fileadmin/iiiee/Photos_and_images/Presentation_Diana_Urge-
Vorsatz_03.pdf
“Negavatios”
Fuente: Keywan Riahi, GEA: Chapter 17

12. P-1 Pág. 9/10
19-4-2016Introducción
Volver a Índice
Gráfico: Foro Nuclear
Fuente de los datos: Subdirección Gral. de Planificación Energética. SEE
(MINETUR).

13. P-1 Pág. 10/10
19-4-2017Introducción
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Es imprescindible continuar trabajando en la
mejora de:
- Eficiencia
- Conservación
- Ahorro inducido por los cambios de modo
de vida
Las acciones que se han tomado para cumplir
los objetivos de los acuerdos de Kioto y Doha
se han mostrado insuficientes

14. P-1.1 Pág. 1/10
19-4-2017Nociones básicas
Volver a Índice
Vamos a hacer una exposición de estos
conocimientos con muy pocas explicaciones,
y nos expresaremos en términos vulgares.
Como vamos a hablar de energía, es
necesario recordar unos conocimientos
imprescindibles: Primer y Segundo Principio
de Termodinámica, y el principio de Carnot.

15. Toda actividad humana
se realiza con consumo
de energía
Una proporción elevada
de la energía que
consumimos proviene
del uso de combustibles
fósiles
Su combustión
genera CO2
Pero además
emitimos GEI’s tales
como CH4, CFC’s,
NOx’s, etc.
CO2eq=
CO2+(GEI’s)x(Factor de conversión)
Factor de conversión = EIGEI/EICO2
¿Qué es el CO2 equivalente?
¡Incluso el cambio de
uso de la tierra tiene
un efecto de
calentamiento!
P-1.1 Pág. 2/10
19-4-2017
Volver a Índice
Nociones básicas

16. P-1.1 Pág. 3/10
19-4-2017
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Nociones básicas
Por ejemplo, 1 litro de gasolina tiene una cantidad de
energía en forma química, que se transforma en
energía mecánica en un motor de coche.
La cantidad de energía química del combustible, y
la cantidad de energía mecánica del coche (más
las pérdidas por roces con la carretera,
desplazamiento del aire, etc.) son idénticas .
La energía ni se crea ni se destruye,
solo se transforma

17. P-1.1 Pág. 4/10
19-4-2017
Volver a Índice
Nociones básicas
El rendimiento no puede ser superior al de una
máquina ideal llamada “ciclo de Carnot” que
funcione entre esas temperaturas
En una máquina que transforma energía calorífica
en energía mecánica (por ejemplo, un motor de
coche), el rendimiento de esa transformación
depende del salto de temperatura que sufra el
sistema

18. P-1.1 Pág. 5/10
19-4-2017
Volver a Índice
Nociones básicas
Gasolina ideal, ciclo Otto, 8:1………………...…….. 56 %
Gasolina típico, ciclo Otto …………………..…20 – 37 %
Diesel ideal, 18:1 ………………………………...…….63 %
Diesel típico ……………………………………..…30–45 %
Turbina vapor ideal a 816 ºC Rankine……...…...… 73 %
Turbina de vapor a 565 ºC Rankine ……………..… 42 %
Turbina de gas …………………………………..…35-42 %
Turbina de gas ciclo combinado ………………….. 60 %
Motores eléctricos y alternadores ……….…..70-99,9 %
Límites de rendimiento de la conversión de
energía interna en trabajo
Fuente:
Dr. Alberto Navarro Izquierdo

19. P-1.1 Pág. 6/10
19-4-2017
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Nociones básicas
¿Dónde va a parar el 70 % restante?
Se hace “inutilizable”, pero no
“desaparece”
Las máquinas que “transforman” energía
basándose en ciclos térmicos (por ejemplo, un
frigorífico, un motor de coche, una central
eléctrica nuclear, etc) no pueden tener un
rendimiento muy superior al 30 %.
¡Hemos dicho que la energía no se destruye!

20. P-1.1 Pág. 7/10
19-4-2017
Volver a Índice
Nociones básicas
Casi todas las materias primas se pueden reciclar,
reutilizar, recuperar, reprocesar, etc.
Pero la energía disipada en un proceso, bien sea
de generación o de consumo, no se puede volver a
utilizar nunca más.
La consecuencia principal es que la energía no es
una materia prima como las demás.

21. P-1.1 Pág. 8/10
19-4-2017
Volver a Índice
Nociones básicas y de
Termodinámica
La POTENCIA de un sistema de generación o
consumo de energía mide la CAPACIDAD de
producir o consumir energía,
INDEPENDIENTEMENTE DEL TIEMPO. La unidad
de medida es el vatio (w).
La ENERGÍA de un sistema de generación o
consumo de energía mide la CANTIDAD DE
TRABAJO MECÁNICO PRODUCIDO o consumido
por el sistema, y obviamente TIENE EN CUENTA
EL TIEMPO.

22. P-1.1 Pág. 9/10
19-4-2017
Volver a Índice
Nociones básicas
Las unidades de medida principales son:
POTENCIA
- Vatio (w) y sus múltiplos
ENERGÍA
- Vatio x segundo (wxs) y sus múltiplos
- Joule (J) y sus múltiplos
- Tonelada de petróleo equivalente = 11.560 Kwh.
Nota importante: Observar que el tiempo (s) está
multiplicando.
Es muy común encontrar artículos de prensa, etc.
con expresiones en Kw/h. Esto es un error.

23. P-1.1 Pág. 10/10
19-4-2017Nociones básicas
http://www.comillas.edu/Documentos/BP/sankey_energy.html Volver a Índice

24. P-2.1 Pág. 1/8
19-4-2017
Volver a Índice
Panorama actual de las
energías convencionales
1 Tonelada de petróleo equivalente = 11.560 Kwh
Consumo anual de energía primaria (Ktpe)
Origen de los datos: Ministerio de Industria y Turismo y Foro Nuclear

25. P-2.1 Pág. 2/8
19-4-2017
Volver a Índice
Panorama actual de las
energías convencionales
Consumo anual de energía primaria (% del total) –
Distribución por tipo de fuente
Origen de los datos: Ministerio de Industria y Turismo y Foro Nuclear

26. P-2.1 Pág. 3/8
19-4-2017
Volver a Índice
Panorama actual de las
energías convencionales
Fuente: datos de REE

27. P-2.1 Pág. 4/8
19-4-2017
Volver a Índice
Panorama actual de las
energías convencionales
Fuente: datos de REE

28. P-2.1 Pág. 5/8
19-4-2017Panorama actual de las
energías convencionales
Fuente: REE
Volver a Índice

29. P-2.1 Pág. 6/8
19-4-2017
Volver a Índice
Panorama actual de las
energías convencionales
Ejemplo de perfil del consumo
diario de energía eléctrica en
España (7 de enero de 2010)

30. 2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)
2.2.- Panorama actual de la producción de energía eléctrica
P-2.1 Pág. 7/8
19-4-2017
Volver a Índice
Panorama actual de las
energías convencionales
Como referencia, en Francia, la relación
consumo mínimo / máximo diario es:
invierno = 80 %, verano = 70 %

31. P-2.1 Pág. 8/8
19-4-2017
Volver a Índice
Panorama actual de las
energías convencionales
Las cifras de utilización de los sistemas
hidráulicos y eólicos muestran hasta
cierto punto su grado de intermitencia,
que se debe a razones climatológicas,
ciclo diario de insolación, etc.

32. P-2.2 Pág. 1/4
19-4-2017Evolución futura de las
energías convencionales
Evolución futura de la producción
eléctrica bruta por fuentes
energéticas
Volver a Índice

33. P-2.2 Pág. 2/4
19-4-2017
Volver a Índice
Evolución futura de las
energías convencionales
Fuente: FEDEA 2010 - Aplicable a sistemas avanzados

34. P-2.2 Pág. 3/4
19-4-2017
Volver a ÍndiceFuente: FEDEA, www.fedea.es, 2010
Evolución futura de las
energías convencionales
El gráfico esconde
una trampa burda

35. P-2.2 Pág. 4/4
19-4-2017
Volver a Índice
Evolución futura de las
energías convencionales
Fuente; Revista
Investigación y
Ciencia, 2006

37. P-2.2.1 Pág. 1/3
19-4-2017El carbón
Volver a Índice
Minería de Carbón a cielo abierto

38. P-2.2.1 Pág. 2/3
19-4-2017
Volver a Índice

39. P-2.2.1 Pág. 3/3
19-4-2017
Volver a Índice
Fuente: Uppsala University, Uppsala Hydrocarbon Depletion Study Group
Ludwig Bölkow Systemtechnik GmbH
King Coal
El carbón

40. P-2.2.2 Pág. 1/4
19-4-2017El petróleo y el gas natural
Volver a Índice
Central de ciclo
combinado

41. P-2.2.2 Pág. 2/4
19-4-2017El petróleo y el gas natural
Volver a Índice

42. P-2.2.2 Pág. 3/4
19-4-2017El petróleo y el gas natural
Volver a Índice
1.- Turbina de gas 5.- Embrague síncrono
2.- Toma de aire 6.- Turbina de vapor combinada HP/IP
3.- Generador eléctrico 7.- Turbina de vapor de baja presión
4.- Excitador del generador 8.- Condensador

43. P-2.2.2 Pág. 4/4
19-4-2017El petróleo y el gas natural
Volver a Índice
Turbina de gas
Alternador

44. Energía hidráulica
P-2.2.3 Pág. 1/1
19-4-2017
Volver a Índice
Este potencial equivale
aproximadamente a la energía
eólica generada en 2008

45. Inestable
P-2.2.4 Pág. 1/9
19-4-2017Energía nuclear (Fisión)
Volver a Índice

46. P-2.2.4 Pág. 2/9
19-4-2017Energía nuclear (Fisión)
Volver a Índice

47. P-2.2.4 Pág. 3/9
19-4-2017Energía nuclear (Fisión)
Volver a Índice
Central nuclear
de Ascó
Central nuclear
francesa

48. P-2.2.4 Pág. 4/9
19-4-2017Energía nuclear (Fisión)
Volver a Índice
Esquema de central nuclear
moderada por agua en ebulliciónFuente: Wikipedia

49. P-2.2.4 Pág. 5/9
19-4-2017Energía nuclear (Fisión)
Volver a Índice
Esquema de central nuclear
moderada por agua a presiónFuente: Wiipedia

50. Centrales actuales
en España
P-2.2.4 Pág. 6/9
19-4-2017Energía nuclear (Fisión)
Volver a ÍndiceFuente: Wikipedia

51. P-2.2.4 Pág. 7/9
19-4-2017Energía nuclear (Fisión)
Volver a Índice
Fuente: GE

52. P-2.2.4 Pág. 8/9
19-4-2017Energía nuclear (Fisión)
Volver a ÍndiceFuente GE

53. P-2.2.4 Pág. 9/9
19-4-2017Energía nuclear (Fisión)
Volver a Índice
VHTR (Reactor de muy alta
temperatura)

54. P-3.1 Pág. 1/6
19-4-2017Energías renovables
Volver a Índice
El cumplimiento de los objetivos del Protocolo de
Kyoto es imposible sin la contribución de las
energías renovables.
La elección de un sistema de generación de
energía renovable es una tarea compleja, debido a
que hay que considerar un elevado número de
variables

55. Electricidad
Sistema Hidráuli. Eólica Olas y
Mareas
Solar
Fotovolt.
Solar
Termo-
eléctrica
Biomasa Geotérmica
(Alta
temperat.)1)
Fuente
Primaria
Agua
Embals.
Viento Olas–mar.
marinas
Sol Sol Materia
vegetal
Calor Tierra
(gran prof.)
Escala Industr. Si Si Si Si Si Si Si
Escala domés. No ¿No? No Si No No No
Coste instalac.
€/Kw
2.500 910 3.600 9.000 4.000 6.200 7.800
Coste
Operac. €/Kwh
0,024 0,005-
0,015
0,04-0,25 0,04-0,09 0,030 0,030 0,040
Emisi. GEI Bajo Bajo Bajo Bajo + Bajo + Bajo Bajo
Eficiencia Alta Alta Alta Baja Baja 3) Baja 3) Baja 3)
Estado Desar. Madura Madura En Desarr. Madura 2) Se inicia
instala.
Madura Madura
Plazo Dispon. NA NA 2 años NA Ya NA NA
1) En España hay que investigar lugares con condiciones adecuadas
2) En Desarrollo la técnica de película fina
3) Requieren un sistema con un ciclo termodinámico
P-3.1 Pág. 2/6
19-4-2017Energías renovables
Volver a Índice

56. Frío / Calor Empleo en Transporte
Sistema Solar
térmica
Biomasa Geotérm.
(Baja temp.)
BioComb. Pilas
Eléctric.
Hidrógeno
Fuente Primaria Sol Materia
vegetal
Calor suelo
poca profu.
Vegetales Electricidad
Var.fuentes
Varias fuentes
energía
Escala Industrial Si Si No Si Si Si
Escala domés. Si Si Si No No No
Cost instal.
€/Kw
4.400 6.200 4.000 Alto Muy alto Muy alto
Coste
Oper. €/Kwh
0,280 0,008 0,04 Bajo Bajo Bajo
Emisi. GEI Bajo Bajo Bajo Medio Bajo Bajo
Eficiencia
(pozo a ruedas)
Alta Alta Alta Baja 1) Alta 2) Alta
Estado
desarrollo
Madura Madura Madura Madura Se inicia
aplicación
En desarrollo
Plazo Disponibili. NA NA NA NA Ya 10 años
P-3.1 Pág. 3/6
19-4-2017Energías renovables
Volver a Índice
1) La eficiencia es similar a las de los motores con combustible fósil
2) Depende de la eficiencia del sistema de producción de electricidad

57. P-3.1 Pág. 4/6
19-4-2017Energías renovables
Volver a Índice
Consumo de electricidad de fuentes
renovables comparado con el consumo de
fuentes no renovables
El color está invertido

58. P-3.1 Pág. 5/6
19-4-2017Energías renovables
Volver a Índice
Consumo de electricidad
generada de energías
renovables – Desglose
por fuente

59. P-3.1 Pág. 6/6
19-4-2017Energías renovables
Datos generales:
Energía generada por las dos centrales: 3,5x108
Kwh/año
La central de carbón emite 0,27 Kg de CO2 por Kwh
Volumen presa central hidráulica: 645000 m3 hormigón
Peso del cemento: 645.000x0,412 = 265.740 T = peso de
CO2
Ejercicio:
Sustituir una central de carbón convencional por una central
hidroeléctrica (Grandas de Salime)
Cálculos:
Emisiones central de carbón: 3,5x108x0,27= 94.500 T de CO2/año
265.740/94.500 = veces
Resumen:
La reducción de emisiones de CO2 durante los primeros 2,8 años de
funcionamiento de la central hidroeléctrica compensarían las emisiones de
CO2 realizadas para construirla
Volver a Índice

60. P-3.2.1 Pág. 1/7
19-4-2017Energía Eólica
Volver a Índice
Ejemplo de campo de generadores eólicos

61. P-3.2.1 Pág. 2/7
19-4-2017Energía Eólica
Volver a Índice
Potencia de generación eólica de electricidad,
instalada hasta 2015. Fuente: GWEC

62. P-3.2.1 Pág. 3/7
19-4-2017Energía Eólica
Volver a Índice
Potencia acumulada instalada globalmente hasta
2015. Fuente: GWEC

63. 3.- Energías alternativas (renovables)
3.3.1.- Energía eólica
P-3.2.1 Pág. 4/7
19-4-2017Energía Eólica
Volver a Índice
Ejemplo de generadores eólicos instalados en la
plataforma costera

64. 3.- Energías alternativas (renovables)
3.3.1.- Energía eólica
P-3.2.1 Pág. 5/7
19-4-2017Energía Eólica
Volver a ÍndiceEsquema del campo de generadores Borkum 2 (400 Mw)

65. P-3.2.1 Pág. 6/7
19-4-2017Energía Eólica
Volver a Índice
Potencia del sistema eólico de generación de
electricidad en España

66. P-3-2.1 Pág. 7/7
19-4-2017Energía Eólica
Cobertura de la demanda de electricidad mediante
generación eólica España Volver a Índice

67. P-3.2.2 Pág. 1/2
19-4-2017
Volver a ÍndiceEnergía solar recibida anualmente al nivel del suelo
Energía Solar

68. P-3.2.2 Pág. 2/2
19-4-2017
Volver a ÍndiceEsquema de sistemas de utilización de la energía solar
Energía Solar
Sin concentración
(Baja temperatura)
Sistemas de captación de
energía mediante líquidos
acumuladores de calor
Sistemas de captación de
energía mediante células
fotovoltaicas
Con concentración
(Alta temperatura)
Calor p/viviendas,
procesos
industriales, etc.
Con bomba de
calor, refrigeración
y climatización
Producción de
vapor y
electricidad
(turbina/alternador
Con acumulación
en sales fundidas,
funcionamiento
“contínuo”
Producción directa
de electricidad
Rendimiento del
panel: aprox. 16 %

69. P-3.2.2.1 Pág. 1/5
19-4-2017Energía Solar Térmica
Volver a Índice
Instalación de energía solar a baja temperatura, para
aplicaciones térmicas en el hogar y comerciales

70. P-3.2.2.1 Pág. 2/5
19-4-2017Energía Solar Térmica
Volver a Índice
Evolución de la superficie de paneles solares de baja
temperatura instalada en España.

71. P-3.2.2.1 Pág. 3/5
19-4-2016Energía Solar Termoeléctrica
Volver a ÍndiceVista esquemática de una central solar termoeléctrica

72. P-3.2.2.1 Pág. 4/5
19-4-2017Energía Solar Termoeléctrica
Volver a Índice
Vista de una central solar termoeléctrica con captación
mediante paneles parabólicos

73. P-3.2.2.1 Pág. 5/5
19-4-2017
Volver a Índice
Objetivos de potencia instalada para producción de
electricidad en centrales termoeléctricas en 2010
Energía Solar Termoeléctrica

74. P-3.2.2.2 Pág. 1/6
19-4-2017
Volver a Índice
Energía Solar Fotovoltáica
Instalación doméstica
paneles solares foto-
voltaicos
Instalación industrial
paneles solares
fotovoltaicos
Referencia

75. P-3.2.2.2 Pág. 2/6
19-4-2017
Volver a Índice
Energía Solar Fotovoltáica
http://unef.es/wp-content/uploads/2015/10/MEMO-UNEF_2015.pdf

76. P-3.2.2.2 Pág. 3/6
19-4-2017
Volver a Índice
Energía Solar Fotovoltáica
http://unef.es/wp-content/uploads/2015/10/MEMO-UNEF_2015.pdf

77. P-3.2.2.2 Pág. 4/6
19-4-2017
Volver a Índice
Energía Solar Fotovoltáica
http://unef.es/wp-content/uploads/2015/10/MEMO-UNEF_2015.pdf

78. P-3.2.2.2 Pág. 5/6
19-4-2017
Volver a Índice
Energía Solar Fotovoltáica
http://unef.es/wp-content/uploads/2015/10/MEMO-UNEF_2015.pdf

79. P-3.2.2.2 Pág. 6/6
19-4-2017
Volver a Índice
Energía Solar Fotovoltáica
http://unef.es/wp-content/uploads/2015/10/MEMO-UNEF_2015.pdf

80. P-3.2.3 Pág. 1/2
19-4-2017
Volver a Índice
Energía de olas y mareas
Este sistema, a pesar de ser muy eficiente, no se ha
podido instalar en ningún otro lugar, debido a los
requisitos de intensidad de la mareas.
Los desarrollos de sistemas de aprovechamiento de las
mareas tienen un precedente en la central de La Rance
(costa de Bretaña, Francia), que se inauguró en 1966.

81. P-3.2.3 Pág. 2/2
19-4-2017
Volver a Índice
Energía de olas y mareas
Por lo que respecta al aprovechamiento de la energía de
las olas, en España se están desarrollando varios
sistemas, tales como el de la figura.
Central Nereida MOWC, Motrico,
300 Kw y 600.000 Kwh/año.
Columna de agua oscilante y
turbina de aire comprimido.

82. Foto de barbecho de trigo y poda de bosque
P-3.2.4 Pág. 1/6
19-4-2017
Volver a Índice
Energía de la Biomasa

83. Volver a Índice
Energía de la Biomasa
La energía que contiene la biomasa es energía solar
almacenada a través de la fotosíntesis, proceso por el cual
algunos organismos vivos, como las plantas, utilizan la
energía solar para convertir los compuestos inorgánicos que
asimilan (como el CO2) en compuestos orgánicos.
La “biomasa” es “todo material de origen biológico
excluyendo aquellos que han sido englobados en formaciones
geológicas sufriendo un proceso de mineralización”
Ciclo del CO2 -
Biomasa
P-3.2.4 Pág. 2/6
19-4-2017

84. P-3.2.4 Pág. 3/6
19-4-2017
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Energía de la Biomasa
Fuente: IDAE

85. Objetivos del PER para 2005 – 2010. Consumo de
biomasa
P-3.2.4 Pág. 4/6
19-4-2017
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Energía de la Biomasa

86. Instalaciones energéticas de la biomasa
P-3.2.4 Pág. 5/6
19-4-2017
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Energía de la Biomasa

87. Instalaciones energéticas de la biomasa
P-3.2.4 Pág. 6/6
19-4-2017
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Energía de la Biomasa

88. P-3.2.5 Pág. 1/3
19-4-2017
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Energía Geotérmica
Calor del suelo-Bomba de calor

89. P-3.2.5 Pág. 2/3
19-4-2017
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Energía Geotérmica
Calor del suelo-Bomba de calor
Grupo de viviendas en Tres Cantos- Madrid, equipado con una
instalación de energía geotérmica de 400 Kw

90. P-3.2.5 Pág. 3/3
19-4-2017
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Energía Geotérmica
Calor del suelo-Bomba de calor
Esquema de una
bomba de calor

91. P-3.2.6 Pág. 1/3
19-4-2017
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Energía Geotérmica
Esquema de yacimientos
geotérmicos

92. 3.3.7.- Energía geotérmica
P-3.2.6 Pág. 2/3
19-4-2017
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Energía Geotérmica
Fuente: Instituto
Geológico y Minero
(IGME) de España

93. 3.3.7.- Energía geotérmica
P-3.2.6 Pág. 3/3
19-4-2017
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Energía Geotérmica
Ejemplos de las aplicaciones típicas de
energía geotérmica

94. P-3.2.7 Pág. 1/10
19-4-2017Energías alternativas (Renovables)
Nuclear (fusión)
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Hasta la fecha, se han desarrollado dos
líneas de investigación, que se han
materializado en experimentos que han
ofrecido resultados iniciales alentadores:
- Sistemas de confinamiento magnético
- Sistemas de confinamiento inercial
Los sistemas de confinamiento inercial se
han desarrollado fundamentalmente en
EEUU, y los sistemas de confinamiento
magnético se han desarrollado por
consorcios de varias naciones europeas y
de otros continentes.
Desde los años cuarenta del siglo
XX se ha investigado la
posibilidad de generar energía
mediante el proceso de fusión
nuclear (opera en el núcleo de las
estrellas).

95. P-3.2.7 Pág. 2/10
19-4-2017Energías alternativas (Renovables)
Nuclear (fusión, conf. magnético)
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Comparación
de los
tamaños de
JET y de ITER
El proyecto JET demostró que
es posible obtener una reacción
nuclear de fusión controlada
Se ha pasado a la siguiente etapa:
el proyecto ITER, actualmente en
construcción en Cadarache (Sur
de Francia).

96. P-3.2.7 Pág. 3/10
19-4-2017Energías alternativas (Renovables)
Nuclear (fusión, conf. magnético)
Volver a Índice
Esta reacción se realiza en un
plasma de los gases deuterio y
tritio (ambos son isótopos del
hidrógeno), a temperaturas del
orden de 100 millones de ºC
La cantidad de energía
que se produce se
calcula mediante la
fórmula de Einstein
E= mc2

97. Parámetro Unidades
Radio mayor cámara
del plasma
6.2 m
Radio menor
cámara del plasma
2.0 m
Volumen cámara del
plasma
840 m3
Corriente en el
plasma
15.0 MA
Campo magnético
toroidal en el eje
5.3 T
Potencia de Fusión 500 MW
Tiempo de
mantenimiento de
temperatura
>400 s
Amplificación de
potencia
>10
P-3.2.7 Pág. 4/10
19-4-2017Energías alternativas (Renovables)
Nuclear (fusión, conf. magnético)
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Parámetros
principales de
la cámara
toroidal

98. Referencia
P-3.2.7 Pág. 5/10
19-4-2017Energías alternativas (Renovables)
Nuclear (fusión, conf. magnético)
Volver a Índice

99. Esquema de los cuatro
sistemas de
calentamiento del plasma
hasta 100 millones de ºC
P-3.2.7 Pág. 6/10
19-4-2017Energías alternativas (Renovables)
Nuclear (fusión, conf. magnético)
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100. Tecnología del
siglo XIX
Tecnología
del siglo XXI
P-3.2.7 Pág. 7/10
19-4-2017Energías alternativas (Renovables)
Nuclear (fusión, conf. magnético)
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101. P-3.2.7 Pág. 8/10
19-4-2017Energías alternativas (Renovables)
Nuclear (fusión, conf. inercial)
Volver a Índice
Este proyecto ha pasado por diversas
etapas en el Laboratorio L. Livermore, y
en la actualidad ha alcanzado una escala
de instalación prototipo, con la
denominación NIF. La energía total que
se inyecta al combustible es del orden de
1,8 Megajoule.
Tras 12 años de trabajo, se finalizó la
instalación en 2009, con un coste de
3.100 millones de $USA
EEUU inició en los años setenta el
proyecto NOVA de fusión nuclear, que se
basaba en el calentamiento del
combustible nuclear (esferas de deuterio y
tritio) mediante láseres.
Por otro lado, Francia ha comenzado la
construcción de una instalación similar
denominada Laser Megajoule

102. P-3.2.7 Pág. 9/10
19-4-2017Energías alternativas (Renovables)
Nuclear (fusión, conf. inercial)
Volver a Índice
Esquema de la
disposición de la cavidad
“Hohlraum”, con la
esfera de combustible, y
la trayectoria de los
rayos laser.
El sistema dispara 192
rayos laser
simultáneamente sobre
las paredes de la
cavidad, en las cuales se
genera un flujo de rayos
X.

103. P-3.2.7 Pág. 10/10
19-4-2017Energías alternativas (Renovables)
Nuclear (fusión, conf. inercial)
Volver a Índice
Los rayos X inciden sobre la
esfera de combustible,
provocando un calentamiento de
su superficie, que se mueve a
gran velocidad hacia el exterior.
Se produce una fuerza de
reacción, que genera la
implosión del núcleo de la esfera
de combustible. Se alcanza una
densidad de unos 300 g/cm3
Se alcanza una temperatura de
100 millones de ºC, a la cual se
dan las reacciones nucleares que
generan una cantidad de energía
varias veces mayor que la de
entrada al sistema.

104. P-4.1 Pág. 1/7
19-4-2017Energías para el transporte
Volver a Índice
El sector del trans-
porte consume aproxi-
madamente un 38 % de
la energía final total
consumida en España
anualmente. Se puede
expresar como unos 39
Mt de petróleo equiva-
lente.
Prácticamente el 100 %
de este consumo
energético proviene del
petróleo, que es
también importado en
un 100 %.

105. P-4.1 Pág. 2/7
19-4-2017Energías para el transporte
Volver a Índice
En la actualidad se están realizando investigaciones en
caminadas a hallar soluciones a los problemas del
transporte que van mucho más allá que las emisiones
de GEI
Coche guiado por ordenador:
- Reducción muy significativa de los accidentes de tráfico
- Reducción muy significativa del consumo energético por
reducción de los trayectos “muertos” (búsqueda de
aparcamiento, búsqueda de direcciones, optimización de
trayectos, optimización de esperas en semáforos, etc).
Coche compartido (no en propiedad):
- Reducción muy significativa del número de coches en las
ciudades. BMW estima una reducción del 30 al 50 % de los
actuales

106. P-4.1 Pág. 3/7
19-4-2017Energías para el transporte
Volver a Índice
1 Tonelada de petróleo equivalente = 11.560 Kwh

107. P-4.1 Pág. 4/7
19-4-2017Energías para el transporte
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108. Energía para la lucha contra el Cambio Climático
4.- Energía para el transporte
4.2.- Panorama actual
P-4.1 Pág. 5/7
19-4-2017Energías para el transporte
Volver a Índice
Fuente; Revista
Investigación y Ciencia,
2006

109. 4.- Energía para el transporte
4.2.- Panorama actual
Electricidad de la red
Volver a Índice
P-4.1 Pág. 6/7
19-4-2017
Fuente; Revista
Investigación y Ciencia,
2006

110. P-4.1 Pág. 7/7
19-4-2017Energías para el transporte
La evolución de los sistemas de propulsión de
vehículos experimentada en los últimos años parece
indicar que, sin abandonar de forma completa otros
sistemas alternativos, los vehículos de transporte*
serán impulsados por electricidad.
* Coches, camiones, autobuses, etc
Por lo tanto, vamos a explicar los principales sistemas
de propulsión, aunque no vayan a ser importantes en
el futuro, puesto que siempre pueden dar respuesta a
necesidades especiales.
Volver a Índice

111. P-4.2.1 Pág. 1/2
19-4-2017Energías para el transporte
(Electricidad)
Volver a Índice
En la actualidad ya están a la venta 3 tipos de coches
eléctricos:
- Híbridos
- Híbridos enchufables
- Enchufables
Hasta la fecha, el principal obstáculo para el desarrollo
comercial de los vehículos totalmente eléctricos
(“enchufables”) ha sido la capacidad de
almacenamiento de energía eléctrica por las baterías.
La incorporación de nuevos fabricantes ha modificado
el panorama.
Ya están a la venta varios modelos de coche enchufable
con autonomías efectivas cercanas los 200 Km.

112. P-4.2.1 Pág. 2/2
19-4-2017Energías para el transporte
(Electricidad)
Volver a ÍndiceVista esquemática de un coche híbrido
Fuente: Revista
Investigación y
Ciencia, 2006

113. Campo de maíz Jatropha Curcas
P-4.2.2 Pág. 1/4
19-4-2017Energías para el transporte
(Biocombustibles)
Volver a Índice

114. P-4.2.2 Pág. 2/4
19-4-2017Energías para el transporte
(Biocombustibles)
Volver a Índice
Los biocombustibles que existen comercialmente en
la actualidad se pueden agrupar en los grupos
siguientes:
- Alcoholes: por ejemplo etanol, metanol, etc,
obtenidos por fermentación de vegetales ricos en
azúcares.
- Aceites vegetales: obtenidos de plantas oleaginosas,
tales como la jatropha curcas, soja, colza, etc, o por
tratamiento de aceites desechados.

115. P-4.2.2 Pág. 3/4
19-4-2017Energías para el transporte
(Biocombustibles)
Volver a Índice
Las investigaciones en marcha muestran que los
biocombustibles pueden presentar efectos negativos
en los aspectos siguientes:
La producción de biocombustibles procedentes de
materias primas alimenticias (maíz, etc) puede originar
el abandono de la agricultura tradicional, y un
desplazamiento de las cosechas a zonas del Mundo
que en la actualidad están ocupadas por bosques y
selvas.
El impacto de estas prácticas puede ser negativo por
lo que respecta a las emisiones de GEI, puesto que el
efecto de retención del CO2 por los bosques y selvas
es muy superior al de los terrenos cultivados
intensivamente.
La producción de biocombustibles procedentes de
materias primas alimenticias pueden influir de forma
muy negativa en los precios de esas materias,
generando carestía en países pobres.

116. P-4.2.2 Pág. 4/4
19-4-2017Energías para el transporte
(Biocombustibles)
Volver a Índice
La industria productora de biocombustibles está
investigando intensamente para producir los
denominados “biocombustibles de segunda
generación”, para lo cual se parte de materias primas
no relacionadas con los alimentos (ni humanos ni
animales), tales como residuos vegetales de cosechas,
residuos de podas, algas, etc.

117. P-4.2.3 Pág. 1/7
19-4-2017Energías para el transporte
(Hidrógeno)
Volver a Índice

118. P-4.2.3 Pág. 2/7
19-4-2017Energías para el transporte
(Hidrógeno)
Volver a Índice
Los fabricantes de coches, autobuses y camiones
están desarrollando prototipos impulsados por
“células (pilas) de combustible”, que generan
directamente una corriente eléctrica mediante la
oxidación catalítica del hidrógeno.
Estos sistemas no se basan en la combustión del
hidrógeno, y por lo tanto no realizan un ciclo
termodinámico.
En consecuencia, no están sujetos a los límites
impuestos por el principio de Carnot.
Por ello, su rendimiento es en general superior al 75 %
(el rendimiento de un motor normal de gasolina o
diesel es del 35 %).
Además, el único producto de la oxidación catalítica
del hidrógeno es H2O

119. Esquema de la célula de combustible
P-4.2.3 Pág. 3/7
19-4-2017Energías para el transporte
(Hidrógeno)
Volver a Índice
Fuente: Revista
Investigación y
Ciencia, 2006

120. P-4.2.3 Pág. 4/7
19-4-2017Energías para el transporte
(Hidrógeno)
Volver a Índice
Los problemas que se tienen que resolver para hacer
viable esta técnica son, principalmente:
Desarrollar un sistema para producir hidrógeno con un
coste competitivo con los combustibles fósiles
convencionales, y que no genere más GEI que los
sistemas actuales.
Desarrollar sistemas de almacenamiento del hidrógeno
dentro del propio vehículo, en cantidad necesaria para
dotarlo de una autonomía aceptable (por ejemplo, 500
Km sin recargar).
Establecer una red de estaciones que suministren el
hidrógeno en condiciones de seguridad similares a las
actuales estaciones de servicio
1
2
3

121. 4.- Energía para el transporte
4.3.3.- Desarrollos futuros - Hidrógeno
P-4.2.3 Pág. 5/7
19-4-2017Energías para el transporte
(Hidrógeno)
Vista esquemática del Honda FCX-2005, un coche impulsado por
células de combustible que utilizan hidrógeno Volver a Índice

122. Ya se han puesto a la venta varios modelos de
coche equipados con pilas de combustible que
utilizan hidrógeno.
La autonomía de algunos modelos alcanza los 600
KM
Energías para el transporte
(Hidrógeno)
Volver a Índice
P-4.2.3 Pág. 6/7
19-4-2017

123. •En la actualidad, el desarrollo del mercado
para coches impulsados por células de
combustible está mucho más retrasado que el
de coches eléctricos.
•No se espera que esta situación cambie en un
futuro inferior 20 años.
•Los planes de desarrollo de este tipo de coche
incluyen la utilización de coche como
productor de electricidad para consumo
doméstico
Energías para el transporte
(Hidrógeno)
Volver a Índice
P-4.2.3 Pág. 7/7
19-4-2017

124. P-4.3 Pág. 1/3
19-4-2017Energías para el transporte
(Ferrocarriles)
Volver a Índice

125. P-4.3 Pág. 2/3
19-4-2017Energías para el transporte
(Ferrocarriles)
Volver a Índice

126. P-4.3 Pág. 3/3
19-4-2017Energías para el transporte
(Ferrocarriles)
Volver a ÍndiceSituación de la red ferroviaria en enero 2009

127. Foto de aviones
P-4.4 Pág. 1/1
19-4-2017Energías para el transporte
(Aviación)
Volver a Índice

128. P-5 Pág. 1/2
19-4-2017Ahorro de Energía
Volver a Índice
El Plan se plantea para el período 2008-2011, con el
objetivo de reducir el consumo de energía primaria
en 44 millones de barr. de pet., (equivale a 6
millones de toneladas de pet. equ. = 10 % de las
importaciones anuales de petróleo de España).
Se pretende actuar sobre el sector del transporte,
la industria, el sector residencial, el sector terciario,
y el sector agrícola. Las medidas del plan se
articulan en torno a cuatro líneas de actuación.
Línea de
actuación
transversal
Movilidad
España - Plan de Ahorro de Energía 2008-2011
Edificios
Ahorro
eléctrico

129. Volver a Índice
P-5 Pág. 2/2
19-4-2017Ahorro de Energía
Volver a Índice
5.1.- España - Plan de Ahorro de Energía 2008-2011
En conjunto, estas 31 medidas tendrán un coste de
245 M€, que se repartirán a lo largo del periodo de
duración del Plan, que estará financiado en su
mayor parte por el IDAE.
Con el impulso de estas medidas el ahorro total
estimado en 2011 se situará entre las 5,8 y las 6,4
millones de toneladas de pet. equ., es decir, el
equivalente a un ahorro de entre 42,5 y 47 millones
de barriles de petróleo ( el coste de este petróleo
sería unos 4.104 M€)
LAS 31 MEDIDAS