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VECTOR
ENERGÉTICO
Energía de
alta
calidad , y
fácil
distribució
n y empleo
Electricidad e hidrógeno
No se encuentran libres en la naturaleza
Hay que producirlos a partir de una energía primaria
ele
ctr
icid
ad • No se puede
almacenar
• Se transforma fácilmente en otras energías: mecánica, térmica .. h
idró
ge
no • Se puede
almacenar
• Se ha de transformar en electricidad ( tecnología compleja)
• Puede utilizarse en elementos móviles: coches, portátiles
GENERACIÓN DE NERGÍA
ELÉCTRICA
Una central eléctrica es una instalación que convierte
energía mecánica en energía eléctrica
Componentes básicos
turbina
• Transforma el movimiento lineal de un fluido en rotación
• Fluidos: agua líquida , vapor, aire
alternador
• Convierte energía cinética de rotación en energía eléctrica
transformador
• Eleva el voltaje para evitar pérdidas durante el transporte a lo largo de líneas eléctricas
CENTRAL TÉRMICA
Se queman
combustibles fósiles
Carbón
Gas natural
Para calentar agua
hasta producir vapor,
que se canaliza hacia la
turbina
FASES
Aprovechamiento térmico del combustible
Ciclo del vapor
Circuito de refrigeración
Generación de energía eléctrica
Aprovechamiento térmico del combustible
Alimentador
• Transporta el combustible desde el área de almacenamiento hasta el hogar
Hogar
• Recinto cerrado, con entradas controladas de aire, donde se quema el combustible
Chimenea
• Evacua los humos reduciendo el contenido de partículas, SOx- NOx
Ciclo del vapor
Calderas
• Alta presión
• El agua hierve a 350oC
• Vapor sobrecalentado
Turbinas
• Bajo la presión del vapor rotan a gran velocidad
• Turbinas de alta y baja presión sobre un mismo eje
Condensador
• El vapor procedente del circuito de baja presión se enfría con el agua del circuito de refrigeración y condensa
Circuito de refrigeración
Agua abundante
• Mar, embalse, río
• Va directamente de la toma al condensador y se devuelve al medio algo más caliente
Agua escasa
• Agua de refrigeración en circuito cerrado
• Se enfría mediante torres de refrigeración
Generación de energía eléctrica
Turboalternador
• En un conductor sometido a un campo magnético variable se crea una tensión eléctrica inducida
Transformador
• Aumenta la tensión de la energía eléctrica generada y la vierte en la red de alta tensión
NUEVAS TECNOLOGÍAS DE COMBUSTIÓN
• Reduce emisiones de SOx y NOx
• Calderas de carbón pulverizado con lecho fluido
Combustión limpia
• Se gasifica el carbón
• El gas se quema en una central de ciclo combinado
Carbón limpio
NUEVAS TECNOLOGÍAS DE COMBUSTIÓN
• Turbina 1 movida por el gas producido en la combustión
• Turbina 2 movida por el vapor de agua obtenido del calor liberado en la combustión
Ciclo combinado
• Recupera (para producir electricidad) la energía térmica liberada por procesos industriales cuya finalidad primaria no es la producción de electricidad
Cogeneración
Celdas de combustible
Dos placas separadas
por un electrolito
Una con H2 :que cede
electrones
Otra con O2 : que gana
electrones
Generando
Una corriente eléctrica
Agua
Funciona como una batería que no se agota mientras tenga
combustible
Obtención del hidrógeno
Que generan CO2 Que no generan CO2
Por gasificación del
carbón y a partir del
metano Carbón + H2O + O2 CO +
H2 + CH4
CH4 + H2O CO + 3H2
CO + H2O CO2 + H2
El CO es un veneno de
la membrana de
intercambio de protones
de las celdas de
combustible
Electrólisis del agua
Caro, pero produce
hidrógeno de gran
pureza
La energía eléctrica
se puede obtener a
partir de la nuclear o
eólica
VE
NTA
JA
S
Su uso no genera CO2
Reduce el riesgo de cambio climático
No dependencia para el suministro
de áreas geopolíticas inestables
Alta eficiencia de las pilas de
combustible (no son máquinas
térmicas, rendimiento puede
alcanzar teóricamente el 100%. )
Coche no eléctrico
Un depósito de combustible (unos 60 L) produce
aprox. 180 kg de CO2
El volumen de 180 kg de CO2 puro, a 1 atm y 25
ºC, es de unos 100 m3 (100.000 litros )
DESVENTAJAS
Dificultad de producir H2
En grandes cantidades, de forma
eficiente y a precios razonables
usando energías no fósiles.
Corta vida útil de las pilas de H2
Combustible peligroso.
Alto coste de almacenamiento y
suministro
Impacto ambiental negativo de
los “vertidos de hidrógeno”:
10% - 20% del usado, escaparía a la
atmósfera, favoreciendo los procesos
que destruyen el ozono