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TEMA 6: ENERGÍAS RENOVABLES

PRESENTACIÓN REALIZADA POR EL ALUMNADO DE 1º BACH EN LA ASIGNATURA DE TECNOLOGÍA INDUSTRIAL DEL IES FUENTE JUNCAL – ALJARAQUE- HUELVA: JARA AMORÓS BALBÁS CARLOS BARROSO PORTELA CRISTINA FERNÁNDEZ RAIMUNDO JOSÉ MARTÍN BRIOSO PROFESORA: ISABEL Mª FERRER SECO


ENERGÍA HIDRÁULICA

JARA AMORÓS BALBÁS 4


ENERGÍA HIDRÁULICA La energía hidráulica se basa en aprovechar la caída del agua desde cierta altura. La energía potencial, durante la caída, se convierte en cinética. El agua pasa por las turbinas a gran velocidad, provocando un movimiento de rotación que finalmente se transforma en energía eléctrica por medio de los generadores.

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COMPONENTES DE UNA CENTRAL HIDROELÉCTRICA

.

1. Los embalses:

Los embalses son grandes acumulaciones de agua, dispone de un muro de hormigón llamado presa, que retiene el agua.

Dos tipos de presa: -Presa de gravedad: es recta o cóncava. Su sección transversal es triangular. -Presa de bóveda: es convexa, de forma que cuando el agua empuja la presa los laterales de estas tienden a meterse en los laterales de las paredes de la montaña.

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2. Conductos de agua ●

Hay dos tipos de conductos -Compuertas: evacúan el agua que se encuentra en el embalse sin pasar por las turbinas. - Tuberías de conducción: transportan el agua desde el embalse hasta las turbinas

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3. Sala de máquinas:  Turbinas:

la función es transformar la energía cinética en energía mecánica de rotación.  Alternador: Los alternadores suelen estar pegado al eje de la turbina.  Transformadores: se encargan de elevar la tensión de salida de los alternadores

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TIPOS DE CENTRALES   ­Minicentrales:

potencia menos a

10 MW. -

Grandes centrales: potencia mayor a 10 MW. Hay dos tipos:  - Centrales de bombeo puro. - Centrales de bombeo mixto.

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ENERGÍA MAREMOTRIZ

JARA AMORÓS BALBÁS 11


ENERGÍA MAREMOTRIZ La energía mareomotriz es la que se obtiene aprovechando las mareas. Esta energía se produce en las zonas donde hay grandes mareas, hay una bahía que se cierra mediante una presa. Esta tiene varios agujeros donde se localizan las turbinas. También se produce energía de las olas del mar aunque es poco utilizada.

 

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ENERGĂ?A SOLAR

Carlos Barroso Portela 13


¿Qué es la energía solar y cómo podemos aprovecharla? 

La energía solar es la energía obtenida mediante la captación de la luz y el calor emitidos por el sol.

Aprovechamiento de la energía solar:

1)

Conversión en energía eléctrica

2)

Transformación en energía térmica.

) Fórmula

para calcular la cantidad de calor que llega a un punto concreto de la Tierra: K = Coeficiente de radiación solar

Q=K.t.S

t = tiempo en minutos

14 S = áre0a en cm2


Conversión a energía eléctrica

1)

a)

Colectores cilíndrico-parabólicos, concentran lo rayos solares en una tubería llena de aceite, se puede alcanzar hasta 300ºC. Funcionamiento, el aceite transmite Q desde los colectores hasta el

intercambiador de Q en la caldera donde se evapora el agua, el vapor de agua mueve la turbina y el alternador general la corriente eléctrica. c)

Campo de helióstatos, compuesto por un conjunto de espejos grandes que

reflejan la luz solar hacia la caldera en lo alto de una gran torre, ésta energía calorífica es absorbida por un fluido y conducido hacia el generador de vapor, luego la energía va hacia un 2º circuito, donde el agua que tiene se evapora y llega al punto turbina-alternador, donde se produce la electricidad, y por último ese fluido utilizado a lo 1º se condensa y se vuelve a repetir el proceso.

d)

Placas fotovoltaicas, está formada por 36 células solares, cuando la luz solar incide en ellas, producen 0,58V cada una, se colocan en serie porque en conjuntas todas producen 18V y una intensidad de 2ª, su rendimiento es del 25%, baja al aumentar de tª la placa.

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Aparatos utilizados

Colectores cilíndricoparabólicos

Placa Fotovoltaica 16


2) Transfomacion en energía térmica a)

Colector, caja metálica donde en su interior tiene una serie de tubos negros donde circula agua, en la parte superior de la caja un cristal para dejar entrar los rayos y a la de aislante al exterior, hay tres tipos de colectores:

Ø)

De tº hasta los 35ºC. Climatización de piscinas, invernaderos, etc.

Ø)

De tª hasta los 60ºC. Para calefacción de casas.

Ø)

De tª hasta los 120ºC. Se usa en la industria.

b)

Recinto cerrado con cristal, dos tipos de aplicaciones:

Ø)

Invernaderos, los plásticos permiten la entrada de los rayos del sol, como luego no pueden salir esos rayos, aumentan la tª dentro de dicho recinto.

Ø)

Desalinizadora de agua marina, consta de dos recipientes aislados, por un lado un lleva un cristal con orientación 45ºC para reflejar los rayos del sol al agua salada, para así separar el agua de la sal.

c)

Horno solar, consiste en concentrar una pequeña zona de rayos solares que dan en una superficie muy grande , se obtienen tª de hasta los 4.000ºC. Su utilización aún está en estudio. 17


Aparatos utilizados

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Colector para calentar agua

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Horno Solar 18


Más información 

Es una energía renovable del grupo no contaminante, aunque los paneles fotovoltaicos pueden suponer un residuo contaminante difícilmente reciclable al ser desgastados por su uso.

La potencia de la radiación varía según el momento del día, las condiciones atmosféricas que la amortiguan y la latitud.

Los rendimientos más altos se consiguen con los colectores solares térmicos a baja temperatura (que puede alcanzar el 70% rendimiento en transferencia de energía solar a térmica).

También la energía solar termoeléctrica de baja temperatura, con el sistema de nuevo desarrollo, ronda el 50% en sus primeras versiones. Tiene la ventaja que puede funcionar 24 horas al día a base de agua caliente almacenada durante las horas de sol.

Los paneles híbridos permiten generar energía eléctrica y térmica simultáneamente. Sin embargo, son muy apropiados para instalaciones sencillas en azoteas y de autoabastecimiento.

Tipos de energías solares que existen:

Ø

Energía solar activa; para uso de: A)Baja tª 35-60 °C, Se utiliza en casas. B)Media tª, alcanza los 300 °C.

C)Alta tª, llega ha alcanzar los 2000 °C. Se consigue al incidir los rayos solares enn espejos, que van dirigidos a un reflector que lleva a los rayos a un punto concreto. También puede ser por Centrales de Torre y por Espejos Parabólicos. Ø

Energía solar pasiva: Aprovecha el calor del sol sin necesidad de mecanismos o sistemas mecánicos.

Ø

Energía solar térmica : Es usada para producir agua caliente de baja temperatura para uso sanitario y calefacción.

Ø

Energía solar fotovoltaica: Es usada para producir electricidad mediante placas de semiconductores que se alteran con la radiación solar.

Ø

Energía solar termoeléctrica: Es usada para producir electricidad con un ciclo termodinámico convencional a partir de un fluido calentado a alta temperatura (aceite térmico)

Ø

Energía solar híbrida: Combina la energía solar con otra energía .

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ENERGÍA OLAMOTRIZ

Carlos Barroso Portela 20


¿Qué es la energía olamotriz y cómo podemos aprovecharla? 

Es la energía producida por el movimiento de las olas.

Podemos obtenerla mediante varios mecanismos, los siguientes:

1)

Un aparato anclado al fondo y con una boya unida a él con un cable. El movimiento de la boya se utiliza para mover un generador. Otra variante sería tener la maquinaria en tierra y las boyas metidas en iccon el mar.

Un aparato flotante de partes articuladas que obtiene energía del movimiento relativo entre sus partes. 2)

Un pozo con la parte superior hermética y la berruga comunicada con el mar. En la parte superior hay una pequeña abertura por la que sale el aire expulsado por las olas. Este aire mueve una turbina que es la que genera la electricidad.

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Aparatos para conseguir la energĂ­a olamotriz

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1)Por fuerza de las corrientes submarinas

3)Las olas comprimen el aire, donde este impulsa el mecanismo de la turbina

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Más información  Inconvenientes: Ø

El cómo absorber la energía mecánica, que se presenta con un campo de velocidades aleatorio, en energía eléctrica apta para su conexión a la red eléctrica.

Ø

El alto coste económico de la inversión inicial da lugar a que estas centrales tengan un periodo de amortización largo. Por otra parte, su utilización se limita a zonas, por el coste económico que supone transportar la energia obtenida a lugares del interior.

Ø

El impacto ambiental de las instalaciones, que requieren la modificación del paisaje para su construcción. Se ha de disponer de mucho espacio para albergar las enormes turbinas, dando lugar a un impacto ecológico sobre los ecosistemas.

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ENERGIA EÓLICA

Cristina Fernández Raimundo 24


ENERGÍA EÓLICA • Su principal fuente de energía es el viento, es decir, el  aire en movimiento. • Lo que mas aprovecha es la energía cinética. • Las nuevas máquinas transforman la E. cinética del aire  en la E. cinética que surge de la rotación del eje. • Se dice que se utiliza desde el 4500 a.C. en velas de  barcos.

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CENTRAL EÓLICA • Generalmente su funcionamiento es  muy básico y sencillo, el viento hace  mover las palas del aerogenerador y  este a su vez a través del  multiplicador mueve el generador  (alternador), a la salida de este se  produce la energía eléctrica y esta  es a su vez es adaptada mediante  un control de velocidad a las  características de la red de  distribución (tensión y frecuencia) e  inyectada a esta (entre el proceso de  salida del control de velocidad y la  inyección a la red o  aprovechamiento particular pueden  producirse diferentes etapas a las  mencionadas dependiendo de cada  uso).  26


CLASIFICACIÓN DE MÁQUINAS • Aeroturbinas de eje horizontal: Su eje está paralelo a la dirección  del viento, a fin que éste incida  sobre las palas y haga girar el eje.

• Aeroturbinas de eje vertical: Su desarrollo tecnológico es menos  avanzado, y su uso bastante  escaso. No necesitan dispositivos  de orientación (por cuestiones de  simetría), ofrecen menos  problemas de resistencia y  vibraciones estructurales. Se  amarran con cables. 27


TIPOS DE AEROTURBINAS • EJE HORIZONTAL:

• EJE VERTICAL:

• De potencias bajas o medias (hasta  50kW):

• Aeroturbina Darrius: está constituida  por 2 palas de perfil biconvexo unidas la  una a la otra produciendo el giro del eje  al que están unidas.

nºalto de aspas, se utiliza en medio rural.  Funcionan a pleno rendimiento cuando la  velocidad del viento es de 5m/s y arrancan  cuando la velocidad es de 2m/s. • • De potencia alta (más de 50kW): Tienen 2 ó 3 palas. Necesitan vientos de  5m/s para arrancar. Máximo rendimiento a  las 15m/s.

Aeroturbina Savonius: Se compone de  2 semicilindros iguales. El viento, al  actuar sobre la superficie del cilindro,  produce el giro del eje.

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ENERGÍA GEOTÉRMICA • Es la energía calorífica que produce el interior de la Tierra. • Se piensa que una buena solución para este tipo de energía  sería hacer dos agujeros en la Tierra y por un lado meter  agua fría y se obtendría agua caliente, pero eso no es  posible por la baja conductividad de los materiales de la  Tierra.  • Aunque hay algunos sitios que tienen excepciones, y a 100  m de profundidad se podrían encontrar entre 10 y 20 ºC.

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TIPOS DE YACIMIENTOS • Yacimientos hidrotérmicos.

• Yacimientos geopresurizados.

• Yacimientos de roca caliente. 30


YACIMIENTOS HIDROTÉRMICOS • El agua se encuentra en el interior  de la Tierra, se puede encontrar  líquida o en vapor, dependiendo de  la P y T que exista en el yacimiento. La superficie suele estar formada  por: • Una roca impermeable caliente, que  permite transferencia de calor a la  roca permeable. • Cuando se perfora la roca  impermeable, el vapor asciende  hasta la superficie y se aprovecha su  E. calorífica para transformarla en E.  eléctrica

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ENERGIA GEOTÉRMICA

Cristina Fernández Raimundo 32


YACIMIENTOS GEOPRESURIZADOS • Muy parecidos a los  yacimientos hidrotérmicos, pero  estos se encuentran a mayor  profundidad, y a mayores P. El  agua se halla en estado líquido,  a pesar de encontrarse a 200  ºC. También suele aparecer gas  natural, con lo cual se obtiene 3  tipos de E: • E. calorífica. • E. de presión del H2O. • E. química del gas natural. 33


YACIMIENTOS DE ROCA CALIENTE

• Formado por rocas impermeables que pueden llegar hasta los 300 ºC.  En las rocas no existe ningún fluido. La solución para obtener el calor  es hacer 2 perforaciones, por una introducir H2O fría y por otra obtener  H2O caliente. Uno de los problemas es que la roca es impermeable y  no deja pasar de un conducto a otro. • Se está pensando como se puede obtener el máximo de E., una de  esas ideas es producir pequeñas explosiones nucleares, en su interior. 34


BIOMASA

José Martín brioso 35


BIOMASA Empezaremos con esta gran desconocida, todos han  oído hablar alguna vez de la biomasa como no…. Pero,  se  sabe  realmente  ¿su  definición  exacta?,  ¿Cómo  se  produce?  O  ¿Qué  fuente  de  energía  utiliza?. Sino lo sabes, tranquil@ resolveré todas tus dudas…

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DEFINICION La  biomasa  es  el  conjunto  de  recursos  forestales,  plantas  terrestres  y  acuáticas,  y  de  residuos y subproductos agrícolas, ganaderos, urbanos e industriales. Esta  fuente  energética  puede  ser  aprovechada  mediante  su  combustión  directa  a  través  de su transformación en biogás, bioalcohol, etc. Los métodos de conversión de la biomasa en combustible pueden agruparse en dos tipos:  conversión bioquímica y conversión termoquímica.

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Tipos Biomasa natural: es la que se produce en la naturaleza sin la intervención humana. Biomasa residual: que es la que genera cualquier actividad humana. Biomasa  producida: que  es  la  cultivada  con  el  propósito  de  obtener  biomasa  transformable en combustible

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Fuentes de extracción Bosques: La única biomasa explotada actualmente para fines energéticos es la de los  bosques. Residuos agrícolas y deyecciones y camas de ganado: Estos constituyen otra fuente  importante de bioenergía, aunque no siempre sea razonable darles este tipo de utilidad. Cultivos energéticos: Es muy discutida la conveniencia de los cultivos o plantaciones  con fines energéticos

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Ventajas de la biomasa 1. Es renovable. 2.  No  depende  de  ninguna  fuerza  (como  en  la  eólica). 3.  Se  evita  la  contaminación  del  medio  aprovechando  los  residuos  orgánicos  para  la  obtención de energía. 4.  Ausencia  de  emisión  de  azufres  e  hidrocarburos  altamente  contaminantes  (lluvia  ácida). 41


Desventajas de la biomasa 1.  Sólo  es  capaz  de  aprovechar  residuos  orgánicos. 2.  Menor  coste  de  producción  de  la  energía  proveniente de los combustibles fósiles. 3.  La  construcción  de  una  central  provoca  alteraciones en el medio natural. 4.  Menor  rendimiento  de  los  combustibles  derivados  de  la  biomasa  respecto  de  los  combustibles fósiles 42


¿Todo bien?, espero que no este  resultando  muy  pesado  o  lioso,  si  tenéis  alguna  duda  no  tengáis  reparo  en  preguntarme,  para  algo  me  lo  he  preparado.  Si  no  hay  objeciones  entonces  pasaremos  a  los (RSU). 43


RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS (RSU)

José Martín brioso 44


RSU Los  Residuos  Sólidos  Urbanos  (RSU)  son  los  que  se  originan  en  la    actividad    doméstica y comercial de ciudades  y  pueblos.  En los países desarrollados en los que cada vez  se  usan  más  envases,  papel,  y  en  los  que  la  cultura  de  "usar  y  tirar"  se  ha  extendido  a  todo  tipo  de  bienes  de  consumo,  las  cantidades  de  basura  que  se  generan han  ido  creciendo  hasta  llegar a cifras muy altas. 45


Cantidad de RSU En  España  la  cantidad  de  RSU  generada  por  habitante  y  día  es  de  alrededor  de 1  kilogramo en  las  ciudades  grandes  y  medianas,  y  algo  menor  en  ciudades  pequeñas  y  pueblos.  En  las  zonas  rurales  se  aprovechan  mejor  los  residuos  y  se  tira  menor  cantidad,  mientras  que  las ciudades y el mayor nivel de vida fomentan el  consumo y la producción de basura. En EEUU la  media es de más de 2 kilogramos por habitante y  día. 46


Recogida y tratamiento de los RSU 1. Recogida selectiva 2. Recogida general. 3. Plantas de selección. 4. Reciclaje y recuperación de materiales. 5. Compostaje. 6. Vertido. 47


MUCHAS GRACIAS (POR VUESTRA ATENCIÓN).


FIN

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ENERGIAS RENOVABLES - 1º BACH