Mercado energético: el conjunto de mecanismos que regulan la venta y comercialización de la energía. Mercado mayorista: encargados de la negociación de grandes cantidades de energía entre productores y grandes compradores que pagarán por una estimación de la energía necesitada. Mercados minoristas: encargados de la negociación de pequeñas cantidades de energía entre comercializadores y consumidores, que pagan en función de su consumo.
Generación eléctrica. Recurrimos a las centrales eléctricas. Compuesta por una turbina: dispositivo mecánico capaz de convertir energía (agua, aire, gas) en un movimiento de rotación. Y alternador: generador de electricidad que produce corriente alterna. Dividido en estator y rotor. Funcionamiento: basado en la ley de Faraday. Si un conductor eléctrico se mueve en proximidades de un electroimán, se crea un voltaje. El eje de la turbina va unida solidariamente al rotor. El rotor está formado por electroimanes y gira movido por el eje de la turbina, este giro produce una corriente. El estator es donde obtenemos la corriente. El transformador eleva la tensión para su transporte.
Energía térmica. Centrales térmicas. Se genera electricidad utilizando el calor producido por la combustión de los combustibles fósiles, para que el vapor accione los álabes y giren. Funcionamiento: 1caldera: se produce la combustión, el calor generado se utiliza para calentar agua y transformarla en vapor. 2alternador: gira empujado por el vapor, se produce energía eléctrica. 3condensador: el vapor se enfría y se convierte en agua para iniciar de nuevo el ciclo. Combustibles. Carbón: sólido, ligero de color negro. Proviene de la descomposición de masas vegetales. Petróleo: líquido de color verdinegro. Proviene de la acumulación de seres vivos sepultados. Gas natural: mezcla de hidrocarburos, formación similar a la del petróleo. Ventajas: barata, alta eficiencia. Desventajas: emisión atmosférica.
Energía térmica, Centrales nucleares. Se aprovecha la energía producida por la fisión de átomos de uranio o plutonio. Ningún ser humano puede aguantar la radiación. Funcionamiento: 1reactor: se produce la fusión atómica. Las barras de control se ocupan de controlar la cantidad de neutrones y mantener estable el reactor. 2moderador: reduce la velocidad de los neutrones para que se produzca la reacción en cadena. 3refrigerante: absorbe el calor generado por el combustible. 4turbinas: la energía producida acciona las turbinas. Ventajas: alta eficiencia y nula contaminación atmosférica. Desventajas: residuos tóxicos.
Energía hidráulica. Aprovecha la energía potencial de los ríos. Funcionamiento: 1agua: el agua acumulada posee una energía potencial por el desnivel. 2canal: al introducir ese agua en un canal convertimos su energía potencial en cinética. 3turbina: la energía cinética se transforma en energía mecánica en rotación al mover la turbina. 4generador: convierte la energía rotatoria en corriente alterna. Partes principales: presa, rebosadero, sala de máquinas, turbina, alternador, válvulas, chimeneas. Las turbinas al impactar el agua hacen girar el motor. P= densidad (1.000 kg/m3) * Caudal (m3/s)* g(9,8m/s2) * altura Ventajas: limpia, barata, Inconvenientes: alta inversión, impacto medioambiental.
Energía eólica. Aprovecha la energía cinética del viento. Funcionamiento: 1palas: convierten la energía cinética del viento en energía mecánica de rotación. 2góndola: multiplicador y generador que transforma la energía mecánica en eléctrica. 3centro de control: se controlan los generadores. 4Toma de tierra: evita los aspectos negativos de la electricidad generada por el rozamiento del viento. 5transformador: elevan la tensión para el transporte. P= 1/2 * densidad (kg/m3)* S (área de barrido de las palas(m2) ) * v3 (m/s)1
Energía solar. Aprovecha la radiación del sol. E=K (J/[s*m2])* t(s)* S(m2).Energía solar pasiva: conjunto de técnicas dirigidas al aprovechamiento de la energía solar de forma directa. Arquitectura bioclimática por ej Energía solar térmica. Consiste en calentar un fluido usando la radiación del sol para producir agua caliente, vapor o energía eléctrica. Colectores solares: cajas cuyo interior hay una serie de tubos negros por los que circula un fluido. Este transmite el calor en un intercambiador que posteriormente se usa de calefacción etc. Centrales termosolares: instalaciones que aprovechan el sol para producir electricidad utilizando un ciclo térmico. Funcionamiento: 1espejos: en los espejos se refleja la luz del sol y se concentran los haces en una caldera. 2caldera: El calor es transferido a un fluido ubicado en el interior de la caldera. 3: se almacena el fluido para regular la producción. 4vapor: se produce el vapor que se envía a la turbina. 5turbina: el vapor es convertido en energía mecánica en rotación. 6alternador: convierte la energía mecánica en electricidad.
Energía solar fotovoltaica. Captan la energía solar y transforman en corriente eléctrica continua. Paneles solares: agrupan células fotovoltaicas, bien agrupadas nos permiten obtener tensión y corriente. Los sistemas de control permiten cargar las baterías con la corriente continua. Inversor: transforma la corriente continua en alterna de 230V para el consumo. Transformadores: elevan la tensión para su transporte. Ventajas: limpia. Inconvenientes: impacto visual, residuos de las placas.
Energía del mar. Se puede obtener por 4 vías. 1Energía undimotriz: las olas se producen con el viento, pero es difícil aprovechar la energía mecánica debido a la amplitud y frecuencia de las olas. El aprovechamiento se logra mediante OWC, o sistemas de rebosamiento. 2Energía mareomotriz: basada en las mareas producidas por la rotación de la Tierra. Solo se pueden construir en zonas en las que la diferencia de altura de pleamar y bajamar sea al menos de 5 metros. El aprovechamiento consiste en almacenar agua en el embalse formado al construir un dique. Unas compuertas permiten la entrada de agua con lo cual se acciona una turbina que genera energía eléctrica. 3Energía maremotérmica: consiste en el aprovechamiento de la energía térmica del mar debido a la diferencia de temperatura entre superficie y aguas profundas. Transforman la energía térmica en eléctrica a través del ciclo de Rankine. 4Energía del gradiente salino: Consiste en el aprovechamiento de la energía obtenida por la diferencia de concentración salina que existe entre el agua del mar y de los ríos mediante la ósmosis.
Energía geotérmica. Energía generada por el calor almacenado en el interior de la Tierra. Cuanto más se profundiza bajo la corteza terrestre, la temperatura aumenta. Existen zonas llamadas yacimientos geotérmicos, generalmente en zonas volcánicas. La energía térmica se extrae del yacimiento a través del amoníaco el cual circula por las zonas calientes del subsuelo y después se lleva a la superficie para la producción directa de electricidad. Ventajas: gratuita, no contamina. Inconveniente: costosas instalaciones.
Energía de la biomasa. La biomasa es el conjunto de materia orgánica renovable, de procedencia animal o vegetal, capaz de convertirse en energía. Se puede aprovechar: quemando directamente leña para producir calor, vapor y electricidad. Planificando cosechas de productos altamente energéticos, a partir de los cuales es posible obtener combustibles. Por último utilizando desechos como el CO2.
Una vez obtenida la energía eléctrica se transporta y se distribuye. La red eléctrica está formada por dos tipos de redes. La red de transporte: líneas eléctricas que llevan la electricidad desde las centrales eléctricas hasta los centros de consumo. Formada por cables muy largos. La red de distribución: líneas eléctricas que llevan la electricidad desde centros de consumo hasta usuarios finales. En esta red se sitúan subestaciones eléctricas, que permiten ir bajando la tensión desde las altas tensiones de la red de transporte hasta los V necesarios para el consumo.
Impacto ambiental. Contaminación atmosférica: emisión de gases, incremento del efecto invernadero, lluvia ácida Contaminación de agua: impacto fauna y flora, aumento temperatura, lluvia ácida. Contaminación suelo: impacto fauna y flora, lluvia ácida, contaminación por residuos. Incremento del efecto invernadero: se produce de forma natural y es responsable de que nuestro planeta tenga una temperatura que permita la vida. El calentamiento global se produce por un desequilibrio por el aumento de los gases que permiten el efecto invernadero, consecuentemente a esto está el cambio climático. La lluvia ácida: Se considera lluvia ácida la que tiene un pH por debajo de 5. La lluvia ácida mata a los seres vivos más débiles y perjudica la vegetación. Puede disolver también patrimonio arquitectónico.