Son energías fósiles y nucleares... y sus diferentes usos

1. ASESOR EVALUADOR
ING. WILLIAM RUBER
VELAZQUEZ
TERMODINAMICA
FUENTES DE ENERGÍA
NO RENOVABLES

3. Carbón
Es una sustancia ligera, de color negro, que
procede de la fosilización de restos orgánicos
vegetales. Existen 4 tipos: antracita, hulla,
lignito y turba.
El carbón se utiliza como combustible en la
industria, en las centrales térmicas y en las
calefacciones domésticas.

4. Gas natural
Suele encontrarse formando una
capa o bolsa sobre los yacimientos
de petróleo. Está compuesto,
fundamentalmente, por metano
(CH4).
El gas natural es un buen sustituto
del carbón como combustible,
debido a su facilidad de transporte
y elevado poder calorífico y a que
es menos contaminante que los
otros combustibles fósiles.

5. Combustibles fósiles
Combustibles
fósiles
Carbón
Petróleo
Gases
combustibles
Gas natural,
butano,
propano…
Son sustancias originadas por la acumulación, hace millones de
años, de grandes cantidades de restos de seres vivos en el fondo
de lagos y otras cuencas sedimentarias.

6. Petróleo
Es una sustancia líquida, menos densa
que el agua, de color oscuro, aspecto
aceitoso y olor fuerte, formada por
una mezcla de hidrocarburos.
Tiene muchísimas aplicaciones, entre
ellas: gasolinas, gasóleo, abonos,
plásticos, explosivos, medicamentos,
colorantes, fibras sintéticas, etc.
Se emplea también en las centrales
térmicas como combustible, en el
transporte y en usos domésticos.

7. PETROLEO
EL PETROLEO ES UNA
SUSTANCIA COMPUESTA DE
HIDROCARBUROS DE COLOR
OSCURO Y OLOR FUERTE, MAS
LIGERO QUE EL AGUA.
EL PETROLEO ES DE ORIGEN FOSIL FRUTO
DE LA TRANSFORMACION DE MATERIA
ORGANICA
EL PETROLEO ES UN RECURSO NO
RENOVABLE PUESTO QUE LO QUE HAY
EN LA TIERRA, ES TODO LO QUE NOS
QUEDA
EL PAIS MAS PETROLERO
ES VENEZUELA, CONLA
QUINTA PARTE DE LAS
RESERVAS DE PETROLEO
SE ENCUENTRA EN YACIMIENTOS
SUBTERRANEOS DE LOS ESTRATOS
SUPERIORES DE LA CORTEZA
TERRESTRE
SE UTILIZA PRINCIPALMENTE PARA CREAR
COMBUSTIBLE, PERO TAMBIEN SE USA PARA
CREAR CALZADOS, DETERGENTES, PINTURAS,
PLASTICOS, FIBRA SINTETICA, ENTRE OTRAS
COSAS.

8. 0
2000
4000
6000
8000
10000
Rusia
Irán
ArabiaSaudí
México
Nigeria
Libia
Venezuela
Irak
ReinoUnido
Egipto
Argelia
Azerbayán
Camerún
Siria
Noruega
Angola
Túnez
Gabón
MilesdeToneladasdecrudo
Procedencia del petróleo crudo importado
en España en 2009

9. PETRÓLEO
• La palabra petróleo
significa “Aceite de
piedra” o “Aceite de
roca” y por tal nombre
se entiende la mezcla de
hidrocarburos saturados
en estado sólido, líquido
o gaseoso que se
encuentran en
yacimientos naturales.

10. • El petróleo ha sido la principal fuente de
energía en este siglo. Hasta el ano 1960, mas
del 55% de la demanda mundial de energía
era cubierta por el petróleo. Hoy, a pesar de
los grandes esfuerzos realizados para utilizar
otras fuentes alternativas de energía, todavía
el petróleo cubre casi el 40% de la demanda
mundial de energía primaria.

11. • La industria petroquímica creció
espectacularmente en la segunda mitad del
siglo pasado, al fijar los productos derivados
del petróleo como fuente de multitud de
productos químicos orgánicos, mas de tres mil.

12. Las 20 mayores compañías petroleras mundiales
1 Exxon mobil 11 Gazprom
2
Royal Dutch
Shell 12 Valero Energy
3 BP 13 Statoil
4 Chevron 14 Petrobras
5 Total 15 Lukoil
6 ConocoPhilips 16 Repson YPF
7 Sinopec 17 Petronas
8
China National
Petroleum 18 Marathon Oil
9 ENI 19 Indian Oil
10 Pemex 20 Nippon Oil

13. MATERIAS PRIMAS DE PARTIDA
Petróleo Gas Natural
Pizarras
Bituminosas

14. PETRÓLEO
• El petróleo es un compuesto formado mayoritariamente
por hidrocarburos. Es un combustible orgánico y de origen
fósil creado a través de la transformación de materia
orgánica procedente de zooplancton y algas, que se
acumuló en grandes cantidades en los fondos marinos.
Este proceso se lleva a cabo sin oxigeno y que
posteriormente enterrados bajo pesadas capas de
sedimentos.

15. GAS NATURAL
• El gas natural es un hidrocarburo gaseoso, realmente una mezcla
de gases, formado principalmente por metano y una proporción
variable de nitrógeno, dióxido de carbono, etano, propano,
butano, mercaptanos y trazas de hidrocarburos mas pesados.
Estos componentes varían en función de los yacimientos en los
que se encuentre.

16. PIZARRAS BITUMINOSAS
• Las pizarras bituminosas son rocas homogéneas, de grano fino,
comúnmente de color negro azulado, opacas y tenaces que se
separan con facilidad en hojas delgadas y planas. En ellas pueden
distinguirse dos partes bien diferenciadas. Una parte inorgánica (60-
80 % p/p) compuesta principalmente por arcillas, calizas, feldespatos
y piritas y otra orgánica (10-30 % p/p) formada por largas cadenas de
hidrocarburos (80-85 % C y 12-15 % H) junto a compuestos de
oxigeno, nitrógeno y azufre.

17. ORIGEN DEL PETRÓLEO
ORIGEN
VOLCÁNICO
• Se habría formado a partir de la actividad volcánica hace
miles de años.
ORIGEN
QUÍMICO
• El petróleo y el gas natural serían producto de la mezcla y
reacción de una o varias sustancias minerales con el agua del
mar.
ORIGEN
ORGÁNICO
• El Petróleo y gas natural son combustibles fósiles que se
habrían formado hace millones de años, por la acumulación
de restos animales y vegetales que se fueron acumulando en
el fondo del océano.

18. RESERVAS PETROLÍFERAS

19. COMPOSICIÓN ELEMENTAL
Elementos Masa (%)
Carbono (C) 84-87
Hidrogeno (H) 11-14
Azufre (S) 0-2
Nitrógeno (N) 0.2

20. DENSIDAD
Tipo de crudo
Densidad en
(g/cc)
Densidad °API
Extrapesado > 1.0
10
Pesado 1.00-0.92 10.0-22.3
Mediano 0.92-0.87 22.3-31.1
Ligero 0.87-0.83 31.1-39
Superligero <0.83 >39

21. CONTENIDO DE AZUFRE
• Los compuestos de azufre reducen la calidad de los
productos petrolíferos debido a su corrosividad y
generación de gases contaminantes durante su
combustión. Al crudo con alto contenido relativo de
azufre (mayor al 0.5%w) se le conoce como crudo amargo
y al de menor contenido, crudo dulce.

22. PUNTO DE ESCURRIMIENTO
• El punto de escurrimiento es la temperatura más baja
expresada como múltiplo de 3°C (5°F), a lo cual se observa
fluir la muestra cuando es enfriada bajo condiciones
especificadas. Este parámetro da una idea del contenido
de parafinas presente en la muestra: los naftenos tienen
menor punto de fluidez y las parafinas mayor.

23. CLASIFICACIÓN POR BASE
a. Base parafínica: Se encuentran generalmente en Pensilvana, West
Virginia y centro de Estados Unidos.
b. Base nafténica: o cicloparafínicos: Generalmente contienen gran
proporción de fracciones volátiles. Se encuentran generalmente en
Perú, California y Golfo de México.
c. Base asfáltica: Contienen gran cantidad de azufre y una cantidad
relativamente alta de alquitrán y asfalto. Se pueden encontrar en
México, Venezuela, California y el Caribe.
d. Base mixta: Ciertos crudos tienen tan parejos los contenidos de
nafta, parafinas y asfaltos que resulta imposible clasifcarlos en una sola
de estas clases, ejemplos son: Kansas, Oklahoma y Texas.

24. CLASIFICACIÓN POR BASE
Ningún crudo es realmente netamente nafténico,
asfáltico o parafínico en su composición química,
sino que contienen proporciones de los otros tipos,
caracterizándose por la predominancia del
compuesto en mayoría.
La clasifcación de los crudos según el factor Kw se
considera:
• Base parafínica: Kw > 12.2
• Intermedio 12.2 ≥ Kw ≥ 1.45
• Base nafténica 10.5≤ Kw< 1.5
• Base aromática Kw< 10.5

25. PARAFINAS
Son alcanos saturados cuya estructura molecular es prácticamente lineal. Su formula química es
CnH2n+2 , donde n>20
CH3 - CH2 - (CH2)R- CH3
Siendo R la longitud de la cadena, que varía aproximadamente de 17 a 57. Sus pesos moleculares están
comprendidos entre los 280 y 840.

26. ISOPARAFINAS
Son hidrocarburos saturados (alcanos)
en cuya estructura molecular
predominan las cadenas ramificadas.
Estas ramificaciones están
principalmente constituidas por
radicales lineales, C1-C6, o bien ciclos de
5 ó 6 carbonos.
El esquema que se presenta a
continuación es una simplificación de la
estructura química de estas moléculas,
referido a radicales de tipo lineal.

27. PUNTO DE EBULLICIÓN
• El punto de ebullición aumenta con el tamaño del
alcano porque las fuerzas intramoleculares atractivas
(fuerzas de Van Der Waals y de London) son más
efectivas cuanto mayor es la superficie de la molécula.
Parafinas
• En el caso de los alcanos ramificados, éstos presentan
un punto de ebullición más bajo que el del los lineales
con el mismo número de átomos de carbono. Esta
diferencia se debe a que los alcanos ramificados son
más compactos, con menos área superficial para las
interacciones por fuerzas de London.
Iso
parafinas

28. Isómeros C5 H12 Punto de ebullición
36.1°C
27.8°C
9.5°C

29. PUNTO DE FUSIÓN
El punto de fusión también aumenta con el tamaño del alcano por la misma razón.
Los alcanos con número de carbonos impar se empaquetan peor en la estructura
cristalina y poseen puntos de ebullición un poco menores de lo esperado.
La ramificación de un alcano da lugar a una estructura tridimensional sólida más
compacta en la que las moléculas pueden empaquetarse más fácilmente,
incrementando el punto de fusión.

30. SOLUBILIDAD Y DENSIDAD
Los alcanos son apolares, por lo que se disuelven en disolventes orgánicos apolares o débilmente
polares. Se dice que son hidrofóbicos (repelen el agua) ya que no se disuelven en agua. En lo que se
refiere a la densidad, cuanto mayor es el número de carbonos las fuerzas intermoleculares son mayores
y la cohesión intermolecular aumenta, resultando en un aumento de la proximidad molecular y, por
tanto, de la densidad.

31. SOLUBILIDAD Y DENSIDAD

32. OLEFINAS
Olefina es el término químico antiguo todavía muy utilizado en la industria para
nombrar a los alquenos (denominación IUPAC)
Las olefinas son hidrocarburos que contienen al menos un enlace doble

33. PROPIEDADES FÍSICAS
Estado físico:
◦ Gases: etileno a butenos (C2 a C4)
◦ Líquidos: pentenos a 1-octadeceno (C5 a C18)
◦ Sólidos: Igual o superiores a C19
Densidad: de 0,63 a 0.79 g/cm3
• Insolubles en agua y solubles en la mayor parte de los disolventes orgánicos: Alcoholes, éteres e
hidrocarburos aromáticos.

34. NAFTINAS (CICLOALCANOS)
• Los cicloalcanos son alcanos que contienen anillos de átomos de carbono. Muchos
compuestos orgánicos presentes en la naturaleza son cíclicos, por ejemplo los
monoterpenos, con 10 átomos de carbono, están presentes en muchas esencias de
las plantas.

35. PROPIEDADES FÍSICAS

36. PUNTO DE EBULLICIÓN

37. DENSIDAD

38. COMPUESTOS AZUFRADOS

39. Energía nuclear
Es la energía almacenada en el núcleo de los átomos, que se desprende en la desintegración de
dichos núcleos.
Una central nuclear es un tipo de central eléctrica en la que, en lugar de combustibles fósiles, se
emplea uranio-235, un isótopo del elemento uranio que se fisiona en núcleos de átomos más
pequeños y libera una gran cantidad de energía, la cual se emplea para calentar agua que,
convertida en vapor, acciona unas turbinas unidas a un generador que produce la electricidad.

40. Las reacciones nucleares de fisión en cadena se llevan a cabo en
los reactores nucleares, que equivaldrían a la caldera en una
central eléctrica de combustibles fósiles.
Ventajas: Pequeñas cantidades de combustible producen mucha
energía y las reservas de materiales nucleares son abundantes.
Inconvenientes: Las centrales nucleares generan residuos de
difícil eliminación. El peligro de radiactividad exige la adopción de
medidas de seguridad y control que resultan muy costosas.

41. ENERGÍA NUCLEAR Y SUS TRANSFORMACIONES:
La energía nuclear es la que nace a partir de reacciones, las cuales se dan en los
núcleos de determinados isotopos.
Transformaciones: Controlada y Descontroladora:
• Controlada: La forma controlada es un reactor nuclea; se puede utilizar para la
obtención de energía en centrales nucleares.
• Descontroladora: Esta da lugar a los armamentos nucleares: Es decir es un explosivo
de alto poder que utiliza la energía nuclear para: misiles balísticos
intercontinentales, los misiles balísticos submarino y parte de la infraestructura
involucrada ya sea en su manejo y operación, etc.

42. USO DE CENTRALES NUCLEARES:
Entre las centrales nucleares y convencionales existe una gran y casi unica diferencia, la
cual es su manera par generar el vapor y asi poder activar sus turbinas con el objetivo de
producir electricidad.
Las centrales de uso nuclear producen electricidad aprovechando la energia que
despenden los atomos de uranio cuando se produce la fisión (division del núcleo de un
atomo) al ser bombardados con neutrones.

43. USO DE LA ENERGÍA NUCLEAR EN LA GUERRA:
El uso de la Energía Nuclear comenzó siendo utilizada como arma de guerra durante la
segunda guerra mundial, donde los Nazis lanzaron la "bomba atómica".
Con el pasar del tiempo se han creado armas de destrucción masiva en base a esta
energía, las cuales de ser utilizadas en una nueva guerra causarían graves cambios
climáticos debido a la radiación que esta produce, dañando la atmosfera y produciendo
consecuencias para los seres humanos.

44.  USO DE LA ENERGÍA NUCLEAR :
La energía nuclear ha generado grandes aportes a la humanidad, como también ha sido
bastante perjudicial dependiendo del uso que se le de a esta.
 En la medicina:
En la medicina ha sido muy beneficiosa, ya que es usada para el tratamiento y la
curación de diferentes enfermedades.
Existen dos tipos de técnicas más relevantes.
• Gammagrafía ósea: se utiliza para evaluar enfermedades a los huesos y
articulaciones, ya sea de origen tumoral, inflamatorio, degenerativo, metabólico o
vascular.
• Gammagrafía con Galio: se utiliza para diagnosticar enfermedades inflamatorias o
infecciosas activas y tumores.

45. USO DE LA ENERGÍA NUCLEAR EN LA SOCIEDAD:
La energía nuclear a nivel social ha causado muchos desastres en la humanidad
como la destrucción de flora y fauna, pero por otra parte, ha mejorado la
calidad de vida y salvado muchas más.
A pesar de que su descubrimiento se considere un gran avance en tanto a
producción de energía, no es considerada una de las mejores opciones, ya que
puede producir daños como por ejemplo contaminación masiva.
Esta energía es una potente amenaza al medio ambiente debido a su
radioactividad, pues estos gases causan enfermedades que pueden costar la
vida.

46. ACCIDENTES NUCLEARES IMPORTANTES EN LA
HISTORIA:
En la historia de la energía nuclear ha habido numerosos
incidentes. Los cuales han sido considerados los más graves
teniendo en cuenta la INES (Escala Internacional de Eventos
Nucleares)
La Escala Internacional de Eventos Nucleares (INES) han sido
producidos en la central de:
• Three Mile Island, en Pensilvania (EE UU) en 1979 y en
Chernóbil, en 1986, el peor accidente nuclear de la historia
hasta ahora. Ambos se produjeron por fallas humanas.
• En España el peor accidente nuclear más grave ha sido el de la
central de Vandellós I, en Tarragona

47. Energía nuclear de fisión
Se obtiene al bombardear, con neutrones a gran velocidad, los átomos
de ciertas sustancias; algunos de estos neutrones alcanzan el núcleo
atómico y lo rompen en dos partes. Se libera una gran cantidad de
energía y algunos neutrones.
Estos neutrones pueden chocar contra otros núcleos, que se romperán
produciendo más energía y más neutrones que chocarán contra otros
núcleos. Esto es una reacción en cadena.

48. Para que esta reacción en cadena se produzca, es
necesario usar sustancias que se desintegren
fácilmente, es decir, sustancias radiactivas. Estas
sustancias son muy peligrosas para el hombre si no
se manejan con las precauciones adecuadas.
La sustancia más usada es
el uranio-235, aunque
también se usan el uranio-
233 y el plutonio-239.

49. Energía nuclear de fusión
Será, probablemente, la fuente de energía del futuro. Es
la misma reacción que produce la energía en las
estrellas. El calor y la luz que nos llegan del sol se
producen en reacciones de fusión nuclear.
En la fusión nuclear se unen átomos pequeños para
formar otros de mayor tamaño. En el proceso se liberan
grandes cantidades de energía, mucho mayores que en
la fisión.

50. La sustancia más adecuada para fusionarse
es el hidrógeno o alguno de sus isótopos para
dar lugar a helio. La más adecuada es la
fusión entre deuterio (hidrógeno-2) y tritio
(hidrógeno-3).

51. Consumo por tipos de
energía primaria durante
2009 y 2010
Fuente de
energía
Consumo de
energía primaria
(ktep) 2009
Consumo
% 2009
Consumo de
energía primaria
(ktep) 2010
Consumo
% 2010
Petróleo 62.540 47,3 63.684 48,8
Gas natural 31.096 23,8 31.003 23,5
Nuclear 13.750 10,5 16.155 12,2
Carbón 10.550 8,1 8.463 6,4

52. GRACIAS
POR SU
ATENCIÓN