Cuarta sesión del seminario "El Cambio Climático 2017", en la que se estudia la relación existente entre el consumo de energía y el calentamiento global. Se realizó el 3 de febrero de 2017 en la Universidad Popular Carmen de Michelena de Tres Cantos
Taller 1 Reflexión Docente Colectivo Presencial_2024 _20 de marzo.pptx
Seminario "El Cambio Climático 2017" - La energía y el calentamiento global
1. Núm. Tema
1.- Introducción
2.- Energías convencionales (renovables y no renovables)
2.1.- Introducción. Nociones básicas
2.2.- Panorama actual de las energías convencionales
2.3.- Evolución futura de las energías convencionales
2.3.1.- El carbón
2.3.2.- El petróleo y el gas natural
2.3.3.- Hidráulica
2.3.4.- Nuclear (fisión)
Seminario sobre el Cambio Climático
Jornada 3. La Energía y el Cambio
Climático
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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 – Energía térmica y Termo-eléctrica
3.2.3.- Energía solar fotovoltaica
3.2.4.- Mareas y olas
3.2.5.- Biomasa
3.2.6.- Calor del suelo mediante bomba de calor
3.2.7.- Geotérmica
3.2.8.- Nuclear (fusión)
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Seminario sobre el Cambio Climático
Jornada 3. La Energía y el Cambio
Climático
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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
Seminario sobre el Cambio Climático
Jornada 3. La Energía y el Cambio
Climático
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19-4-2016Introducción
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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. Pág. 2 de 10
19-4-2016Introducción
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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
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19-4-2016Introducción
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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 tienen derecho a, 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. Pág. 4 de 10
19-4-2016Introducción
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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
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19-4-2016Introducción
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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)
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19-4-2016Introducción – Datos Globales
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10. .
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19-4-2016Introducción
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19-4-2016Introducción
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http://www.lth.se/fileadmin/iiiee/Photos_and_images/Presentation_Diana_Urge-
Vorsatz_03.pdf
“Negavatios”
Fuente: Keywan Riahi, GEA: Chapter 17
12. Pág. 9 de 10
19-4-2016Introducción
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Gráfico: Foro Nuclear
Fuente de los datos: Subdirección Gral. de Planificación Energética. SEE
(MINETUR).
13. Pág. 10 de 10
19-4-2016Introducción
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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
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19-4-2016Nociones básicas
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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
básicos imprescindibles.
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!
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19-4-2016
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Nociones básicas
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19-4-2016
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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
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19-4-2016
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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
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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
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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!
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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. Pág. 8 de 10
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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.
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Nociones básicas
Las unidades de medida principales son:
POTENCIA
- Vatio (w) y sus múltiplos
ENERGÍA
- Vatio x segundo (ws) y sus múltiplos
- Joule (J) y sus múltiplos (en español “Julio”)
- 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.
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19-4-2016Nociones básicas
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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. Pág. 2 de 8
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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
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19-4-2016
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Panorama actual de las
energías convencionales
Fuente: datos de REE
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19-4-2016
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Panorama actual de las
energías convencionales
Fuente: datos de REE
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19-4-2016Panorama actual de las
energías convencionales
Fuente: REE
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29. Pág. 6 de 8
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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
Pág. 7 de 8
19-4-2016
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Panorama actual de las
energías convencionales
Como referencia, en Francia, la relación
consumo mínimo / máximo diario es:
invierno = 80 %, verano = 70 %
31. Pág. 8 de 8
19-4-2016
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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. Pág. 1 de 4
19-4-2016Evolución futura de las
energías convencionales
Evolución futura de la producción
eléctrica bruta por fuentes
energéticas
Volver a Índice
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19-4-2016
Volver a Índice
Evolución futura de las
energías convencionales
Fuente: FEDEA 2010 - Aplicable a sistemas avanzados
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Volver a ÍndiceFuente: FEDEA, www.fedea.es, 2010
Evolución futura de las
energías convencionales
El gráfico esconde
una trampa grosera
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19-4-2016
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Evolución futura de las
energías convencionales
Fuente; Revista
Investigación y
Ciencia, 2006
36.
37. Pág. 1 de 3
19-4-2016El carbón
Volver a Índice
Minería de Carbón a cielo abierto
39. Pág. 3 de 3
19-4-2016
Volver a Índice
Fuente: Uppsala University, Uppsala Hydrocarbon Depletion Study Group
Ludwig Bölkow Systemtechnik GmbH
King Coal
El carbón
40. Pág. 1 de 4
19-4-2016El petróleo y el gas natural
Volver a Índice
Central de ciclo
combinado
41. Pág. 2 de 4
19-4-2016El petróleo y el gas natural
Volver a Índice
42. Pág. 3 de 4
19-4-2016El petróleo y el gas natural
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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. Pág. 4 de 4
19-4-2016El petróleo y el gas natural
Volver a Índice
Turbina de gas
Alternador
44. Energía hidráulica
Pág. 1 de 1
19-4-2016
Volver a Índice
Este potencial equivale
aproximadamente a la energía
eólica generada en 2008
51. Pág. 7 de 9
19-4-2016Energía nuclear (Fisión)
Volver a Índice
Fuente: GE
52. Pág. 8 de 9
19-4-2016Energía nuclear (Fisión)
Volver a ÍndiceFuente GE
53. Pág. 9 de 9
19-4-2016Energía nuclear (Fisión)
Volver a Índice
VHTR (Reactor de muy alta
temperatura)
54. Pág. 1 de 7
19-4-2016Energías renovables
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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 los
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
Pág. 2 de 7
19-4-2016Energías renovables
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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
Pág. 3 de 7
19-4-2016Energías renovables
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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. Pág. 4 de 7
19-4-2016Energías renovables
Volver a Índice
Producción de Energía Primaria en España
2015 procedente de fuentes renovables
58. Pág. 5 de 7
19-4-2016Energías renovables
Volver a Índice
Consumo de electricidad de fuentes
renovables comparado con el consumo de
fuentes no renovables
El color está invertido
59. Pág. 6 de 7
19-4-2016Energías renovables
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Consumo de electricidad
generada por fuentes
renovables – Desglose
por fuente
60. Pág. 7 de 7
19-4-2016Energías 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
61. Pág. 1 de 7
19-4-2016Energía Eólica
Volver a Índice
Ejemplo de campo de generadores eólicos
62. Pág. 2 de 7
19-4-2016Energía Eólica
Volver a Índice
Potencia acumulada instalada globalmente hasta
2015. Fuente: GWEC
63. Pág. 3 de 7
19-4-2016Energía Eólica
Volver a Índice
Potencia de generación eólica de electricidad,
instalada hasta 2015. Fuente: GWEC
64. 3.- Energías alternativas (renovables)
3.3.1.- Energía eólica
Pág. 4 de 7
19-4-2016Energía Eólica
Volver a Índice
Ejemplo de generadores eólicos instalados en la
plataforma costera
65. 3.- Energías alternativas (renovables)
3.3.1.- Energía eólica
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19-4-2016Energía Eólica
Volver a ÍndiceEsquema del campo de generadores Borkum 2 (400 Mw)
66. Pág. 6 de 7
19-4-2016Energía Eólica
Volver a Índice
Potencia del sistema eólico de generación de
electricidad en España
67. Pág. 7 de 7
19-4-2016Energía Eólica
Cobertura de la demanda de electricidad mediante
generación eólica España Volver a Índice
68. Pág. 1 de 7
19-4-2016
Volver a ÍndiceEnergía solar recibida anualmente al nivel del suelo
Energía Solar
69. Pág. 2 de 7
19-4-2016
Volver a Índice
Energía Solar
Sin concentración
(Baja temperatura)
Energía solar
térmica
Sistemas de captación de
energía mediante líquidos
acumuladores de calor
Sistemas de captación de
energía mediante células
fotovoltaicas
Con concentración
(Alta temperatura)
Sistemas termo-
eléctricos
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 %
Sistemas foto-
voltaicos
70. Pág. 3 de 7
19-4-2016Energía Solar Térmica
Volver a Índice
Instalación de energía solar a baja temperatura, para
aplicaciones térmicas en el hogar y comerciales
71. Pág. 4 de 7
19-4-2016Energía Solar Térmica
Volver a Índice
Evolución de la superficie de paneles solares de baja
temperatura instalada en España.
72. Pág. 5 de 7
19-4-2016Energía Solar Termo-eléctrica
Volver a ÍndiceVista esquemática de una central solar termo-eléctrica
73. Pág. 6 de 7
19-4-2016Energía Solar Termo-eléctrica
Volver a Índice
Vista de una central solar termo-eléctrica con
captación mediante paneles parabólicos
74. Pág. 7 de 7
19-4-2016
Objetivos de potencia instalada para producción de
electricidad en centrales termoeléctricas.
Energía Solar Termo-eléctrica
Volver a Índice
75. Pág. 1 de 6
19-4-2016
Volver a Índice
Energía Solar Fotovoltáica
Instalación doméstica
paneles solares foto-
voltaicos
Instalación industrial
paneles solares
fotovoltaicos
Referencia
76. Pág. 2 de 6
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Volver a Índice
Energía Solar Fotovoltáica
http://unef.es/wp-content/uploads/2015/10/MEMO-UNEF_2015.pdf
77. Pág. 3 de 6
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Energía Solar Fotovoltáica
http://unef.es/wp-content/uploads/2015/10/MEMO-UNEF_2015.pdf
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Energía Solar Fotovoltáica
http://unef.es/wp-content/uploads/2015/10/MEMO-UNEF_2015.pdf
79. Pág. 5 de 6
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Energía Solar Fotovoltáica
http://unef.es/wp-content/uploads/2015/10/MEMO-UNEF_2015.pdf
80. Pág. 6 de 6
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Energía Solar Fotovoltáica
http://unef.es/wp-content/uploads/2015/10/MEMO-UNEF_2015.pdf
81. Pág. 1 de 2
19-4-2016
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.
82. Pág. 2 de 2
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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.
83. Pág. 1 de 5
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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
84. Pág. 2 de 5
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Volver a Índice
Energía de la Biomasa
Fuente: IDAE
85. Objetivos del PER para 2005 – 2010. Consumo de
biomasa
Pág. 3 de 5
19-4-2016
Volver a Índice
Energía de la Biomasa
88. Pág. 1 de 2
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Volver a Índice
Energía Geotérmica
Calor del suelo-Bomba de calor
89. Pág. 2 de 2
19-4-2016
Volver a Índice
Energía Geotérmica
Calor del suelo-Bomba de calor
Esquema de una
bomba de calor
90. Pág. 1 de 3
19-4-2016
Volver a Índice
Energía Geotérmica
Esquema de yacimientos
geotérmicos
91. 3.3.7.- Energía geotérmica
Pág. 2 de 3
19-4-2016
Volver a Índice
Energía Geotérmica
Fuente: Instituto
Geológico y Minero
(IGME) de España
92. 3.3.7.- Energía geotérmica
Pág. 3 de 3
19-4-2016
Volver a Índice
Energía Geotérmica
Ejemplos de las aplicaciones típicas de
energía geotérmica
93. Pág. 1 de 10
19-4-2016Energías alternativas (Renovables)
Nuclear (fusión)
Volver a Índice
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).
94. Pág. 2 de 10
19-4-2016Energías alternativas (Renovables)
Nuclear (fusión, conf. magnético)
Volver a Índice
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).
95. Pág. 3 de 10
19-4-2016Energías 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
96. 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
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19-4-2016Energías alternativas (Renovables)
Nuclear (fusión, conf. magnético)
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Parámetros
principales de
la cámara
toroidal
97. Referencia
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19-4-2016Energías alternativas (Renovables)
Nuclear (fusión, conf. magnético)
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98. Esquema de los cuatro
sistemas de
calentamiento del plasma
hasta 100 millones de ºC
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19-4-2016Energías alternativas (Renovables)
Nuclear (fusión, conf. magnético)
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99. Tecnología del
siglo XIX
Tecnología
del siglo XXI
Pág. 7 de 10
19-4-2016Energías alternativas (Renovables)
Nuclear (fusión, conf. magnético)
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100. Pág. 8 de 10
19-4-2016Energías alternativas (Renovables)
Nuclear (fusión, conf. inercial)
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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
101. Pág. 9 de 10
19-4-2016Energías alternativas (Renovables)
Nuclear (fusión, conf. inercial)
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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.
102. Pág. 10 de 10
19-4-2016Energías alternativas (Renovables)
Nuclear (fusión, conf. inercial)
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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.
103. Pág. 1 de 7
19-4-2016Energías para el transporte
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El sector del trans-
porte consume aproxi-
madamente un 38 % de
la energía final total
consumida en España
anualmente. Equivale a
unos 39 Mt de petróleo
equivalente.
Prácticamente el 100 %
de este consumo
energético proviene del
petróleo, que es
también importado en
un 100 %.
104. Pág. 2 de 7
19-4-2016Energías para el transporte
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1 Tonelada de petróleo equivalente = 11.560 Kwh
105. Pág. 3 de 7
19-4-2016Energías para el transporte
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106. Energía para la lucha contra el Cambio Climático
4.- Energía para el transporte
4.2.- Panorama actual
Pág. 4 de 7
19-4-2016Energías para el transporte
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Fuente; Revista
Investigación y Ciencia,
2006
107. 4.- Energía para el transporte
4.2.- Panorama actual
Electricidad de la red
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19-4-2016
Fuente; Revista
Investigación y Ciencia,
2006
108. Pág. 6 de 7
19-4-2016Energías 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.
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109. Pág. 7 de 7
19-4-2016Energías para el transporte
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En la actualidad se están realizando investigaciones en
caminadas a hallar soluciones a los problemas del
transporte que van mucho más allá de 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
110. .
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19-4-2016Energías para el transporte
(Electricidad)
Volver a ÍndiceFases del funcionamiento de un coche híbrido
En la actualidad ya están a la venta 3 tipos de coches
eléctricos:
- Híbridos
- Híbridos enchufables
- Enchufables
111. Pág. 2 de 3
19-4-2016Energías para el transporte
(Electricidad)
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En la actualidad, hay varios modelos de coche híbrido
en el mercado,
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. Pág. 3 de 3
19-4-2016Energías para el transporte
(Electricidad)
Volver a ÍndiceVista esquemática de un coche híbrido
113. Campo de maíz Jatropha Curcas
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19-4-2016Energías para el transporte
(Biocombustibles)
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19-4-2016Energías para el transporte
(Biocombustibles)
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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. Pág. 3 de 4
19-4-2016Energías para el transporte
(Biocombustibles)
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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. Pág. 4 de 4
19-4-2016Energías para el transporte
(Biocombustibles)
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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. Pág. 1 de 7
19-4-2016Energías para el transporte
(Hidrógeno)
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118. Pág. 2 de 7
19-4-2016Energías para el transporte
(Hidrógeno)
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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
diésel es del 35 %).
Además, el único producto de la oxidación catalítica
del hidrógeno es H2O
119. Esquema de la célula de combustible
Pág. 3 de 7
19-4-2016Energías para el transporte
(Hidrógeno)
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Fuente: Revista
Investigación y
Ciencia, 2006
120. Pág. 4 de 7
19-4-2016Energías 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
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3
121. Pág. 4 de 7
19-4-2016Energías para el transporte
(Hidrógeno)
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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
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122. 4.- Energía para el transporte
4.3.3.- Desarrollos futuros - Hidrógeno
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19-4-2016Energías para el transporte
(Hidrógeno)
Vista esquemática del Honda FCX-2005, un coche impulsado por
células de combustible que utilizan hidrógeno
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123. 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
Pág. 6 de 7
19-4-2016Energías para el transporte
(Hidrógeno)
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124. Pág. 7 de 7
19-4-2016Energías para el transporte
(Hidrógeno)
Volver a Índice
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
125. Pág. 1 de 3
19-4-2016Energías para el transporte
(Ferrocarriles)
Volver a Índice
126. Pág. 2 de 3
19-4-2016Energías para el transporte
(Ferrocarriles)
Volver a Índice
127. Pág. 3 de 3
19-4-2016Energías para el transporte
(Ferrocarriles)
Volver a ÍndiceSituación de la red ferroviaria en enero 2009
128. Foto de aviones
Pág. 1 de 1
19-4-2016Energías para el transporte
(Aviación)
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129. Pág. 1 de 2
19-4-2016Ahorro 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
130. Volver a Índice
Pág. 2 de 2
19-4-2016Ahorro 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 petróleo 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