MATERIAL GRAFICO ASOCIADO A LOS TEMAS Nº: 7 Y 9:

ENERGÍA Y MATERIAS PRIMAS

GEOGRAFIA DE 3º DE ESO

Energías anteriores a la R. Industrial :

- Humana y animal

- molinos de viento, exterior e interior

-(Holanda, España)

- ruedas hidraúlicas

-(Siria)

James Watt

s. XVIII

Fábrica anterior a la R. I y

Fábrica posterior, con máquinas de vapor.

La máquina de vapor comenzó en seguida a ser utilizada en:

la Industria textil , para mover los telares (abajo, izquierda).s.XVIII

Para aplicar a la agricultura (arados tirados máquinas de vapor, inventados por el ingles Fowlet); arriba, izquierda. S xix

Se aplicó en el s. XIX a las primeras locomotoras para transporte de mercancías y personas , inventada por el ingles Stevenson; .arriba, derecha.

Más tarde, a los barcos . (por ej, el Titanic).

Hullas. El carbón mineral fue una de las grandes aportaciones de la R. Industrial del s. XVIII iniciada en G. Bretaña y extendida por Europa y EEUU.

Clases de carbón utilizadas en la industria:

-Antracita (era primaria): el más antiguo por formación y el de mayor poder calorífico; en brillante y con mucho Carbono.

-Hulla (Era primaria) es de menor antigüedad y por ello, tiene menor poder calorífico, pero es más abundante en la naturaleza.

--Lignito : (era terciaria); mas reciente, y por ello, poco uso industrial, al no haber acabado su periodo completo de carbonización.

Petróleo y Gas Natural : energías no renovables en estado líquido y gaseoso.

La palabra petróleo (del latín petro: piedra, oleum: aceite) significa ACEITE DE PIEDRA. El petróleo es un líquido oleoso de origen natural , inflamable, cuyo color varía de incoloro a negro , y consiste en una mezcla completa

de hidrocarburos ( hidrógeno y carbono) con pequeñas cantidades de otros compuestos.

El petróleo se encuentra en grandes cantidades bajo la superficie terrestre y se emplea como combustible y materia prima para la industria química. El petróleo y sus derivados se emplean para fabricar medicinas, fertilizantes, productos alimenticios, objetos de plástico, materiales de construcción, pinturas o textiles y para

generar electricidad. .

El petróleo puede estar en estado líquido o en estado gaseoso . En el primer caso es un aceite y en el segundo es conocido como gas natural . El petróleo se forma bajo la superficie terrestre por la descomposición de organismos marinos . Los restos de animales minúsculos que viven en el mar se mezclan con las arenas y limos que caen al fondo en las cuencas marinas tranquilas. Estos depósitos se convierten en rocas generadoras de crudo. El proceso comenzó hace muchos millones de años

Extracción (arriba) y refinería para la obtención de los derivados

Plataforma marina petrolífera

El gas natural es una energía en estado gaseoso, en bolsas, asociado habitualmente al petróleo (aunque no necesariamente), de fácil combustión, y cuyo origen es similiar al hidrocarburo petrolífero. Se traslada habitualmente por gasoductos.

España compra buena parte de su gas natural a Argelia. Se usa en calefacción y como combustible en Centrales Tèrmicas.

En una Central Térmica lo que se quema para producir electricidad son combustibles fósiles como carbón o gas natural. Los gases o residuos contaminantes son expulsados por una chimenea y producen alteraciones en el medio ambiente , como el efecto invernadero y la lluvia ácida.

A pesar de ser contaminante, es la más extendida por su rentabilidad.

Centrales térmicas.

Lluvia ácida : viene provocada por la emisión a la atmósfera de dióxido de azufre y dióxido de nitrógeno, que son vertidos a través de las centrales térmicas que tienen como materia prima de combustión el carbón y los derivados de petróleo.

Estas substancias se incorporan al “ciclo del agua” en las zonas con alto desarrollo industrial, puesto que quedan atrapadas en las nubes.

Efecto real de la lluvia ácida:

los árboles pierden la cobertura- las hojas- y el tronco queda desnudo, amarillento, muerto…

Pero además, empobrece el suelo y aumenta la acidez en las aguas de ríos, lagos y pantanos, donde cae el agua de las nubes “tóxicas”.

Mata o perjudica notablemente el desarrollo de especies animales –terrestres y marinas-.

Los otros dos efectos fundamentales sobre el deterioro medio-ambiental provocado por la combustión de energías fósiles son:

el “efecto invernadero ” o subida media de la temperatura anual en el planeta, que provoca:

-El deshielo de los icebergs y los polos, con la consiguiente subida de la línea litoral

- el alumento de la desertización en las zonas templadas.

-El agujero en la capa de ozono protectora de las radiaciones solares perjudiciales, que se abre en los polos ( donde la capa es más débil).

Polución y vertidos tóxicos: consecuencias

La Fisión Nuclear con uso pacífico: generadores de energía eléctrica, tiene cada día más detractores por:

sus residuos, que tardan unos 50 años en autodestruirse

Los posibles accidentes nucleares que contaminarían y destruirían la vida en su entorno

Las enfermedades derivadas como leucemia

pero tambien tienen muchos defensores , que la consideran fiable si tiene seguridad, y por ser el uranio y el polonio minerales radiactivos abundantes.

Reactor nuclear por Fisión

ENERGIAS ALTERNATIVAS A LOS COMBUSTIBLES FOSILES

BIOMASA / BIODIESEL

SOLAR

GEOTERMICA

MAREMOTRIZ

EOLICA

FUSION NUCLEAR: HELIO

que puede ser aprovechada por la industria cosmética, entre otras. El biodiésel es un carburante ecológico que posee grandes ventajas medioambientales:- no daña el medio ambiente por ser un combustible de origen vegetal en su estado 100% puro •- Se produce a partir de materias primas renovables: aceites vegetales, vírgenes y reciclados y es sostenible.•No contiene casi nada de azufre. Evita la lluvia ácida y el efecto invernadero. -no perjudica la salud , a diferencia de los hidrocarburos, que tienen bencenos (cancerígenos)--es biodegradable (21 dias) y no es peligroso

Definición de Biodiesel.Se trata de un combustibleobtenido de aceite de colza, soja, girasol y palma, aceites reciclados de la hostelería, cocinas domésticas, etc.…. u otros materiales orgánicos). .El producto obtenido es muy similar al gasóleo obtenido del petróleo y puede usarse

en motores diesel. El proceso consiste en combinar el aceite vegetal con un alcohol ligero,( el Metanol ,) y deja como residuo glicerina

Energía Solar .Una o central termosolar es una instalación industrial en la que, a partir del calentamiento de un fluido mediante radiación solar, se produce la potencia necesaria para mover un alternador y generar energía eléctrica .Consiste en el aprovechamiento térmico de la energía solar

para transferirla y almacenarla en un medio portador de calor, generalmente agua. Constructivamente, es necesario concentrar la radiación solar para que se puedan alcanzar temperaturas elevadas , de 300 ºC hasta 1000 º C, y obtener así un rendimiento aceptable.

La captación y concentración de los rayos solares se hacen por medio de espejos con orientación automática (Heliostatos ) que apuntan a una torre central donde se calienta el fluido o en paneles parabólicos. Es limpia, renovable e ilimitada pero cuenta con desventajas: El precio del Kilovatio Ocupan mucho espacio los heliostatosDependen de la luz solar ,

Paneles solares

España ha sido un país puntero en la explotación de paneles solares; exporta a países como Israel, y cuenta con importantes instalaciones en Andalucía.

Arriba: Heliostatos parabólicos

Abajo: heliostatos planos.

La energía geotérmica es la que se obtiene mediante el aprovechamiento del calor del interior de la tierra. Puede ser:

. de alta temperatura ; existe en las zonas activas de la corteza: entre 150 y 400 °C, se produce vapor en la superficie y mediante

una turbina, genera electricidad..de temperaturas medias : es aquella en que los fluidos de los acuíferos están a temperaturas entre 70 y 150 °C. Por consiguiente, tiene rendimiento menor: para

uso urbanos en calefacción y agua caliente doméstica.Ventajas: Los residuos que produce son mínimos y ocasionan menor impacto ambiental. Ausencia de ruidos exteriores .Los recursos geotérmicos son mayoresotro tipo de plantasNo requiere construcción de represas,

tala de bosques, ni gasoductos y oleoductos ni de depósitos de almacenamiento de combustibles.La emisión de CO2 o efecto invernadero , es inferior al que se emitiría para obtener la misma energía por combustión.InconvenientesEl olor a azufre . Contaminación de aguas próximas con arsénico u amoniaco.

ENERGÍA MAREMOTRIZ

Convierte en energía la fuerza de las mareas. Es limpia y renovable pero tiene desventajas:

altera el equilibrio ecológico de determinadas especies martinas

-Sólo pueden colocarse centrales energéticas allí donde los oleajes son fuertes

.Funciona colocando generadores de corriente en las plataformas marinas.

La Energía eólica , producida por generadores colocados en “molinos” en los lugares donde hay vientos fuertes y frecuentes, presenta ventajas : es limpia, renovable, fácil de colocar y no requiere grandes inversiones.

E Inconvenientes: puede tener incidencia en los pájaros, es cara y sólo se consigue rentabilidad cuando el viento es fuerte.

Sin embargo, no se están cumpliendo los objetivos marcados por la EU, de conseguir que el 20 % de la energía consumida, proceda de esta fuente energética.

La fusión nuclear , está en investigación, debido a que todavía hoy no es viable, ya que se invierte más energía

en el proceso para que se produzca la fusión, que la energía obtenida mediante este método.La fusión, es un proceso natural en estrellas, compuestas principalmente por Hidrógeno y Helio. Estos choques violentos, se consiguen con una elevada temperatura, que excita los átomos de hidrógeno, y se mueven muy rápidamente, chocando unos contra otros. La primera reacción de fusión realizada por el ser humano, tuvo origen militar, la “ bomba-H” o de Hidrógeno),

En los experimentos se están utilizando Deuterio ( agua del mar) y Tritio (muy abundante en la naturaleza) pero es tan cara que los experimentos se están abandonando..

RENOVACION DE LAS MATERIAS PRIMAS APLICADAS A LOS

PROCESOS INDUSTRIALES:

CAUCHO

FIBRA DE VIDRIO

FIBRA DE CARBONO

POLIMEROS…

El caucho sintético , usado desde la II Revolución Industrial del s. XIX, se extrae de árboles de bosques ecuatoriales y tropicales, como la hevea…Actualmente suele enriquecerse con polímeros,

Fibra de Vidrio :

es un material fibroso que al solidificarse tiene suficiente flexibilidad para ser usado como fibra.

propiedades : buen aislamiento térmico , inerte ante ácidos porque no se corroe , soporta altas temperaturas , bajo precio de sus materias primas , muchas aplicaciones industriales, es moldeable ,… pero puede producir cáncer.

Usos : cables de fibra óptica para telecomunicaciones, láser,.lentes fotográficos…También se utiliza habitualmente como aislante térmico en la construcción en paneles de unos pocos centímetros, elementos de jardinería y decoración exterior., macetas, fuentes, sombrillas, cascos para embarcaciones, en arquitectura, esculturas,…..

.Fibra de carbono:material compuesto por carbono y polímeros termoestables , , y otras resinas como el poliéster . Tiene propiedades similares al acero y es tan ligera como la madera o el plástico.

Propiedades de este material:Elevada resistencia,.menor densidad que el acero,

.Aislamiento térmico

Usos:en las industrias aeronaútica y automovilísticas, en barcos, y en bicicletas, por su ligereza y en otros artículos de consumo como patines en línea, raquetas de tenis, edificios, ordenadores portátiles, trípodes y cañas de pesca deportiva e incluso en joyería…..

Plancha y Paneles de

“fibra de vidrio”.

Se pueden industrializar y presentar de muy diferentes maneras

LAS NUEVAS MATERIAS PRIMAS EN LA INDUSTRIA

Piscina con recubrimiento de “fibra de vidrio”

Fibra de carbono

Resina de Polyester, muy resistente

Polyester saturado y carretes de hilo de polyester.

Polímeros.