L’energia és la capacitat d’un cos per a fer un treball

1. L’energia és la capacitat d’un cos per a fer un treball • I a I a la natura es pot manifestar de maneres diferents

2. Energia Mecànica: cinètica + potencial • I a Energia Química Energia Tèrmica

3. Energia Electrica • I a Energia Lluminosa Energia magnètica

4. El progrés tecnològic ens ha permés TRANSFORMAR la ENERGIA que te el nostre planeta i utilitzar-la per aconseguir TREBALL

5. Per a poder utilitzar i transformar la energia quan ens faça falta, serà de vital importancia poder emmagatzemar-la o disposar d’ella fàcilment. Les FONTS d’ENERGIA a partir de les quals obtenim la major part de la energia que consumim son: PETROLI HIDRÀULICA GEOTÈRMICA CARBÓ EÒLICA MAREMOTRIU GAS NATURAL SOLAR BIOMASA NUCLEAR

6. Les FONTS d’ENERGIA es poden CLASSIFICAR de diverses maneres: 1. Capacitat de regeneració de la natura Renovables HIDRÀULICA SOLAR EÒLICA MAREMOTRIU GEOTÈRMICA BIOMASA No Renovables CARBÓ PETROLI NUCLEAR GAS NATURAL

7. 2. Situació de desenvolupament de la tecnologia utilitzada per a la transformació de la energia BIOMASA No Convencional SOLAR EÒLICA MAREMOTRIU HIDRÀULICA Convencional GEOTÈRMICA CARBÓ PETROLI NUCLEAR GAS NATURAL

8. Centrals Tèrmiques Central Tèrmica Centrals Nuclears El funcionament d'una central convencional és molt semblant a la d'una olla de pressió. En el seu interior es produïx vapor d'aigua que escapa per un orifici a gran velocitat i pressió. Este vapor mou una turbina que és la que fa funcionar el generador d'electricitat. Centrals Hidràuliques Centrals Eòliques Centrals Solars Biomasa Maremotriu

9. Centrals Tèrmiques Elements d’una Central Tèrmica Centrals Nuclears TURBINA Centrals Hidràuliques ALTERNADOR EVAPORADOR Centrals Eòliques Centrals Solars CONDENSADOR CALDERA Biomasa Maremotriu Vore animació

10. Centrals Tèrmiques Tipus de Combustibles Centrals Nuclears Aquestes centrals es situen a prop de les mines per evitar costos de transport si es tracta de carbó nacional o prop dels centres de consum si es importat Carbó Centrals Hidràuliques Aquestes centrals es situen prop de la costa i, preferentment, dels refineries. Fuel Centrals Eòliques Arriba a la central en gasoductes a alta pressió. Gas Natural Centrals Solars Les centrals que estan dissenyades per utilitzar diferents combustibles, per exemple carbó i gas natural, s'anomenen termoelèctriques mixtes. Biomasa Hi ha molts tipus de calderes i les calderes disposaran de cremadors adequats al tipus de combustible que utilitzen. Maremotriu

11. Centrals Tèrmiques Turbines Centrals Nuclears Transformen l'energia cinètica del vapor d'aigua en energia cinètica rotatòria en el rodet. Centrals Hidràuliques Centrals Eòliques Centrals Solars El vapor a alta temperatura i pressió s'introdueix a la turbina en el cos d'alta pressió formada per centenars d'àleps petits. A mesura que el vapor s’expandeix i perd pressió, va cap a la zona de baixa pressió, amb d'àleps més grans. Biomasa Maremotriu

12. Centrals Tèrmiques Xemeneies Centrals Nuclears Té la funció d’evacuar a l'atmosfera els gasos procedents de la combustió. Disposen de filtres més o menys sofisticats per eliminar al màxim els elements contaminats abans d'alliberar els gasos a l'atmosfera. Centrals Hidràuliques Centrals Eòliques Centrals Solars Biomasa Maremotriu

13. Centrals Tèrmiques Condensador Per augmentar el rendiment termodinàmic de la transformació, l'aigua per vaporitzar ha d'entrar a la caldera en estat líquid. En el condensador, el vapor procedent de les turbines es condensa abans de tornar a entrar a la caldera per tal de repetir el cicle. Centrals Nuclears Centrals Hidràuliques Torres Refrigeració Centrals Eòliques Serveixen per refredar l'aigua del condensador i poden ser Tancats: En ells és imprescindible refredar l'aigua per tornar-la a utilitzar. Oberts: Utilitzen aigua de riu, és necessari, per no afectar la fauna, que es retorni al riu amb la temperatura més semblant possible a la de l'aigua del riu. Centrals Solars Biomasa Maremotriu

14. Centrals Tèrmiques AVANTATGES Elevat rendiment Accessibilitat de les matèries primes: Carbó, fuel, o gas natural. Baix cost de manteniment comparat amb una nuclear. (Producció > 50%) Centrals Nuclears Centrals Hidràuliques Centrals Eòliques INCONVENIENTS Impacte ambiental en la seua construcció. Producció amb recursos no renovables. Emissió de gasos provenents de la combustió: CO2 Efecte hivernacle NOx, SOx Pluja àcida Centrals Solars Biomasa Maremotriu

15. Centrals Tèrmiques Radioactivitat Centrals Nuclears La radioactivitat és el fenomen segons el qual determinats materials, (pe. Urani), emeten radiacions espontàniament. Tipus de radiacions: Alfa (Masa 4u), Beta (electrons), Gamma (radiacions electromagnètiques d’alta freqüència) Centrals Hidràuliques Centrals Eòliques Centrals Solars Biomasa Maremotriu

16. Centrals Tèrmiques Radioactivitat: Estabilidad Nuclear Centrals Nuclears Segons la proporció entre protons i neutrons d'un nucli, este és estable o no. Si el nucli és estable, l'element no és radioactiu; però quan la relació entre els components del nucli no és l'adequada, este emet partícules i radiacions electro-magnètiques fins a aconseguir l'estabilitat. Es criden isòtops radioactius tots aquells isòtops que emeten radiacions. (pe: el carboni- 14) És possible aconseguir que un nucli estable es transforme en radioactiu si li arriba una partícula amb suficient energia i ho desestabilitza (radioactivitat artificial) Centrals Hidràuliques Centrals Eòliques Centrals Solars Biomasa Maremotriu

17. Centrals Tèrmiques Radioactivitat: Desintegració Centrals Nuclears Centrals Hidràuliques Centrals Eòliques Centrals Solars Biomasa El període de semidesintegración, d'una substància radioactiva és el temps necessari perquè es desintegre la meitat dels nuclis presents en una mostra de la dita substància Maremotriu

18. Centrals Tèrmiques Utilitats de Isotops radioactius Centrals Nuclears Generació d’electricitat: Centrals Nuclears Medicina: Tractament contra zones cancerígenes Datació arqueològica: (Carbono 14) Centrals Hidràuliques Perills dels Isotops radioactius Centrals Eòliques - Càncer de tiroide, d'estómac, pulmons, mamella, recte, còlon, tiroide, medul·la òssia i del sistema limfàtic. - Trastorns cardiovasculars i del sistema limfàtic - Problemes amb la circulació de la sang i leucèmia - Impactes sobre l'aparell reproductor, impotència en els hòmens, retard del desenvolupament sexual, trastorns del cicle menstrual, anèmia durant i després del part, anomalies en el part i ruptura prematura dels aigües. Centrals Solars Biomasa Maremotriu

19. Centrals Tèrmiques Energia Nuclear Centrals Nuclears L'energia nuclear és aquella que s'allibera com a resultat de qualsevol reacció nuclear. Aquesta energia es pot obtindre per fissió o per fusió. Centrals Hidràuliques Centrals Eòliques Centrals Solars Biomasa Maremotriu

20. Centrals Tèrmiques Central Nuclear: Fussió Una reacció de fusió nuclear és un procés segons el qual s'unixen nuclis lleugers o intermedis per a formar nuclis més pesats, obtenint-se energia. La fusió d'un nucli de deuteri, 2H, amb un nucli de triti, 3H, dóna lloc a la formació d'un nucli d'heli-4, 4He, a més d'un neutró i una energia dc 17,6 MeV, que es desprén en forma de calor. Al sòl la temperatura és suficient perquè es produeixi la fusió. Això dóna origen a l'Energia que el sol irradia per tot el sistema planetari. Centrals Nuclears Centrals Hidràuliques Centrals Eòliques Centrals Solars Biomasa 2H + 3H ----> 4He+ 1 neutrón +  17,6 MeV Maremotriu

21. Centrals Tèrmiques Central Nuclear: Fissió Centrals Nuclears Al reactor nuclear el que es produeix és una reacció en cadena en la qual un neutró colpeja un àtom, produeix la fissió i en aquest moment s’allibera energia calorífica i s’alliberen més neutrons que van colpejant posteriorment altres àtoms i alliberant més energia calorífica. Centrals Hidràuliques Centrals Eòliques Centrals Solars (nota: 1 eV =1.6 . 10-19 Julio.) Biomasa 235U + 1 neutrón ----> 142Ba + 91Kr + 3neutrones + 210 MeV Maremotriu

22. Centrals Tèrmiques Central Nuclear de Fissió Centrals Nuclears La generació d’energia elèctrica es farà també a partir d’una turbina i un alternador, la turbina es mourà per l’acció del vapor generat al calfar l’aigua d’una caldera. La particularitat de les centrals nuclears és que el calor necessari s’obtén de la FISSIÓ d’un nucli atòmic (p.e Urani). Centrals Hidràuliques Centrals Eòliques Centrals Solars Biomasa Maremotriu Funcionament

23. Centrals Tèrmiques Central Nuclear Fissió: Reactor El reactor nuclear està constituït pel Vas del reactor, Moderador , Barres de control i Refrigerant Centrals Nuclears Centrals Hidràuliques Centrals Eòliques Centrals Solars Biomasa Maremotriu

24. Centrals Tèrmiques Central Nuclear: Parts del Reactor Vas del reactor: Forma el nucli del reactor i la font de neutrons (que permet iniciar la reacció en cadena) i el combustible nuclear (l'urani natural o/i enriquit i el plutoni). Moderador: Redueix la velocitat dels neutrons, per assegurar el seu impacte sobre els altres nuclis d'urani. (l'aiguai el grafit). Barres de control: fabricades amb aleacions de bot, cadmi i hafni, regulen el nombre de fissions que és produeixen. (la temperatura és direct. proporcional al nombre de fissions). El refrigerant: té la funció de refrigerar el reactor evitant el sobreescalfament i transportar la calor generat en forma de vapor al grup turbina alternador, Centrals Nuclears Centrals Hidràuliques Centrals Eòliques Centrals Solars Biomasa Maremotriu

25. Centrals Tèrmiques Central Nuclear: Torres de refrigeració Centrals Nuclears Centrals Hidràuliques Centrals Eòliques Centrals Solars Biomasa Maremotriu

26. Centrals Tèrmiques AVANTATGES Elevat rendiment, durant la fissió s’alcancen ↑ temperatures. No s’alliberen a l’atmosfera gasos de combustió. Centrals Nuclears INCONVENIENTS Centrals Hidràuliques Impacte ambiental en la seua construcció. Producció amb recursos no renovables. Producció de residus radiactius. ↑ cost de manteniment Emissió de gran quantitat de vapor d’aigua :. + ↑ Humitat de la zona + ↑ Temperatura de la zona + ↑ Temperatura dels rius Centrals Eòliques Centrals Solars Biomasa Maremotriu

27. Centrals Tèrmiques CENTRALS HIDRÀULIQUES Centrals Nuclears La energia hidràulica es basa en aprofitar la caiguda de l'aigua des de certa altura. L'energia potencial, es convertix en cinètica. L'aigua passa per les turbines a gran velocitat, provocant un moviment de rotació que es transforma en energia elèctrica per mitjà dels generadors Centrals Hidràuliques Centrals Eòliques Centrals Solars Biomasa Maremotriu

28. TURBINES HIDRÀULIQUES Centrals Tèrmiques Centrals Nuclears Centrals Hidràuliques Centrals Eòliques En el diseny de les turbines d’una central hidràulica influïxen bàsicament dos factors: CABDAL i ALTURA DEL BOT Centrals Solars TURBINA FRANCIS Altura Cabdal Biomasa TURBINA PELTON Altura Cabdal Maremotriu HÈLICE Altura Cabdal

29. Centrals Tèrmiques Altura Cabdal TURBINA FRANCIS Centrals Nuclears Centrals Hidràuliques Centrals Eòliques Centrals Solars Biomasa Maremotriu

30. Centrals Tèrmiques TURBINA PELTON Altura Cabdal Centrals Nuclears Centrals Hidràuliques Centrals Eòliques Centrals Solars Biomasa Maremotriu

31. Centrals Tèrmiques Altura Cabdal HÈLICE Centrals Nuclears Centrals Hidràuliques Centrals Eòliques Centrals Solars Biomasa Maremotriu

32. Centrals Tèrmiques TIPUS DE CENTRALS Aigua corrent Centrals Nuclears No tenen aigüa embassada i la producció d’energia depén directament del cabdal del riu Centrals Hidràuliques Centrals Eòliques Aigua embassada • L’aigua s’utilitza en funció de la demanda • De regulació • * De acumulació (bombeig) Centrals Solars Biomasa Maremotriu

33. Centrals Tèrmiques AVANTATGES • Producció amb recursos renovables. • Regulació del cabdal dels rius (pot evitar inundacions) • Transformació a zones de regadiu • “No contamina” (no emet gasos "hivernacle" ni provoca pluja àcida). • Permet realitzar activitats de recreació (rem, banyar-se, etc) Centrals Nuclears Centrals Hidràuliques Centrals Eòliques INCONVENIENTS Impacte ambiental en la seua construcció. Inundació de la zona afectada, pèrdua patrimoni històric i cultural Dependència del any hidrològic Alteració del curs natural dels rius Centrals Solars Biomasa Maremotriu

34. Centrals Tèrmiques CENTRALS EÒLIQUES Centrals Nuclears L'aire calent (al voltant de l'equador) és més lleuger que l'aire fred, per la qual cosa pujarà fins a una altura aproximada de 10 km i s'estendrà cap al nord i cap al sud. Centrals Hidràuliques Centrals Eòliques Centrals Solars Ex: Brisa marina: Durant el dia la terra es calfa més ràpidament que el mar, calfa l’aire terrestre i aquest puja deixant lloc al vent que ve de la mar Biomasa Maremotriu

35. Centrals Tèrmiques Aerogeneradors Centrals Nuclears Un aerogenerador funciona al convertir la força del vent en una força de gir que actua sobre les pales del rotor. Centrals Hidràuliques La velocitat del vent és molt important. Pot = 1/2 p v3 pi r2 Centrals Eòliques Centrals Solars Biomasa Maremotriu

36. Centrals Tèrmiques PARTS D’UN AEROGENERADOR Centrals Nuclears Anemómetre i veleta Pales del rotor Centrals Hidràuliques Centrals Eòliques Centrals Solars Multimplicador de velocitat (x50) Controlador electrònic de posició Generador 500-3000kW Biomasa Maremotriu

37. Centrals Tèrmiques Torres Els aerogeneradors poden tindre les torres d'acer, formigó, zelosia o un mastil. Centrals Nuclears Centrals Hidràuliques Centrals Eòliques Centrals Solars La altura dels màstils pot oscilar entre 30 i 80 metres i una volta colocades les pales la altura total del aeorogenerador podrà ser de més de 100 metres. Biomasa Maremotriu

38. Centrals Tèrmiques Procés de fabricació d’una torre d’acer Centrals Nuclears Centrals Hidràuliques Centrals Eòliques Centrals Solars Biomasa Maremotriu

39. Centrals Tèrmiques Centrals Nuclears Centrals Hidràuliques Les pales del rotor d'un aerogenerador s'assemblen molt a les ales d'un avió i estan fabricades amb polièster o epoxy reforçat amb fibra de vidre. Centrals Eòliques Centrals Solars Els aerogeneradors estan dissenyats per a rendir al màxim a velocitats al voltant de 15 m/s. És millor no dissenyar aerogeneradors que maximitzen el seu rendiment a vents més forts, ja que els vents tan forts no són comuns. Biomasa Maremotriu

40. Centrals Tèrmiques Proba a fatiga de les pales Centrals Nuclears Centrals Hidràuliques Centrals Eòliques Centrals Solars Biomasa Maremotriu

41. Centrals Tèrmiques Multiplicador de velocitat L’eix de la turbina girarà molt més lent que l’eix del generador ja que si connectarem directament els dos eixos, les pales haurien de girar entre 1000 i 3000 r.p.m, aixó pales de més de 45 metres i la velocitat del extrem de la pala seria dos voltes la velocitat del sò. Centrals Nuclears Centrals Hidràuliques Generador i rectificació El generador transforma la rotació del seu eix en electricitat. Com la velocitat de rotació del eix no es constant després es necessitarà rectificar la ona per a que tinga la freqüència de la red elèctrica. Centrals Eòliques Centrals Solars Biomasa Maremotriu

42. Centrals Tèrmiques AVANTATGES • Producció amb recursos renovables. • “No contamina” • (no emet gasos "hivernacle" ni provoca pluja àcida). Centrals Nuclears Centrals Hidràuliques INCONVENIENTS Centrals Eòliques Baix Rendiment Depèn de la continuïtat i força del vent. Fort impacte paisatgístic sobre la zona en la que s’instal·la el parc. Centrals Solars Biomasa Maremotriu

43. Centrals Tèrmiques La Radiació Solar La Radiació Solar arriba a la terra en forma de: Centrals Nuclears Radiació Visible 40% De ella depèn la vida a la terra; la fotosíntesi i per tant la producció d'oxigen i biomassa Centrals Hidràuliques Radiació Infraroja 57% Genera gran quantitat d'energia tèrmica que s’emmagatzema a l'atmosfera, al sòl i a l'aigua, i la que provoca els vents i el cicle de l'aigua. Centrals Eòliques Centrals Solars Radiació Ultravioleta 3% Biomasa Maremotriu

44. Centrals Tèrmiques Energia Solar Centrals Nuclears Sistemes d'aprofitament de l'energia solar: Conversió fotovoltaica: Transformació de la radiació directament en energia elèctrica. (Rendiment 15%) Centrals Hidràuliques Centrals Eòliques Via tèrmica: Transformació de la radiació solar en energia tèrmica. (Rendiment 65%) Centrals Solars Biomasa Maremotriu

45. Centrals Tèrmiques Energia Solar Fotovoltaica Centrals Nuclears Transforma directament la radiació solar en energia elèctrica mitjançant cèl·lules fotovoltaiques. Les cèl·lules fotovoltaiques estan construïdes per una làmina de material semiconductor, (silici), que té la propietat de produir electricitat quan hi incideixen els fotons de les radiacions. Centrals Hidràuliques Centrals Eòliques La tensió màxima que s'obté és d'uns 0,58V, comercialment es fabriquen mòduls connectats en sèrie i paralel per obtindre la tensió i intensitat que necessites. Centrals Solars Biomasa Maremotriu

46. Centrals Tèrmiques Energia Solar Fotovoltaica Centrals Nuclears Bàsicament estan construïdes per: Plaques fotovoltaiques Centrals Hidràuliques Inversor (DC/AC) Centrals Eòliques Centrals Solars Transformador Biomasa A vegades disposen d'un sistema d'acumulació i regulació de la carrega si les instal·lacions estàn aïllades de la xarxa comercial. Maremotriu

47. Centrals Tèrmiques Energia Solar Fotovoltaica: Utilitzacions Centrals Nuclears Instal·lacions aïllades de la xarxa: Electrificacions rurals Senyalització Centrals Hidràuliques Centrals Eòliques Instal·lacions connectades a la xarxa: Centrals fotovoltaiques Sistemes integrats en edificis. Centrals Solars Biomasa Maremotriu

48. Centrals Tèrmiques Energia Solar Fotovoltaica Centrals Nuclears AVANTATGES Font Renovable INCONVENIENTS Centrals Hidràuliques Costos de fabricació siguin molt elevats. El rendiment de la transformació és molt baix, del 10 al 15% Centrals Eòliques Centrals Solars Biomasa Maremotriu

49. Centrals Tèrmiques Energia Solar: Tèrmica El panell solar tèrmic esta format per: Plaques planes aïllades amb un vidre. En l'interior porta tubs en serpentí pel qual circula l'aigua impulsada per la gravetat o per una bomba. L'intercambiador tèrmic transferix la calor del sistema primari al acumulador convencional, que és el que deu subministrar el consum d'aigua, en qualsevol moment encara que no existisca radiació solar. Centrals Nuclears Centrals Hidràuliques Centrals Eòliques Centrals Solars Biomasa Maremotriu

50. Centrals Tèrmiques Energia Solar Tèrmica: Usos • Aigua calenta sanitària • Calefacció • Climatització de piscines cobertes i descobertes Centrals Nuclears Centrals Hidràuliques Centrals Eòliques Centrals Solars Biomasa Maremotriu