resum unitat 3: energies alternatives, Apuntes de Tecnología Industrial

¡Descarga resum unitat 3: energies alternatives y más Apuntes en PDF de Tecnología Industrial solo en Docsity! U3: ENERGIES ALTERNATIVES Provenen d’aquelles fonts d’energia que es renoven de manera continuada en contrapossició als combustible fòssils, que són limitats. 1. Centrals solars - radiació → directa: ela radiació del sol arriba directament a la superficie de la terra → difusa: la radiació es reflecteix amb la pols i vapor d’aigua, cel ennuvolat - Inconvenients: - La radaició arriba de manera dispersa i inconstant a le terra. - A la nit no hi ha sol - S’ha d’utilitzar en el moment que arriba. - La densitat de potència és baixa (1 kW/m2), es necessita molta extensió. - És necessària una inversió inicial elevada. - Sistemes d’aprofitament - via tèrmica: transformació de radiació solar en tèrmica - conversió fotovoltaica: la radiació es transforma directament en energia elèctrica. - Centrals termosolars - amb col·lectors distribuïts (DCS) - concentren la radiació solar que reben en la superficie captadora d'un element receptor de superfície molt reduïda, la qual cosa permet obtenir, amb bons rendiments (temperatures fins a 300ºC). - de torre central(CRS) - aprofiten l’energia solar a alta temperatura. - el sistema de captació està format per una gran superfície coberta per heliòstats (camp d’heliòstats) → concentra la radiació solar en un receptor instal·lat a l’extrem superior d’una torre. - Heliòstats: miralls amb un sistema de seguiment de la trajectoria del sol en els dos eixos. Només aprofiten la radiació directa. - 4000 - 5000ºC - amb disc Stirling - està format per un concentrador parabolic d’alta reflexió, per un receptor solar i per un motor Stirling que s’acobla a l’alternador. - S’escalfa un fluid localitzat en el receptor fins a 750ºC. - Aquesta energia és utilitzada per moure el motor que acciona un generador elèctric. - incorpora un posicionament de doble eix per poder realitzar el seguiment de la trajectòria solar. - Concentració lineal Fresnel - baix cost - utilitza miralls reflectors plans (més econòmics que els parabòlics) i aconsegueix un mirall corbat, on es concentra la radiació solar i per on circula l’aigua que cal escalfar. - Tipus de jaciments geotèrmics: - Baixa temperatura: T<90ºC → calefacció i aigua calenta - mitja temp: 90ºC < T < 150ºC → calefacció i aigua calenta → Hivernacles i fàbriques → E. elèctrica (petit consum) - alta temp: 150ºC < T → Produir energia elèctrica. - Vapor directe → turbina → alternador → E.elèctrica - Aquífer: zona dins la terra on s’acomula aigua (quan no n’hi ha se n’injecta). - Degut als químics dels gasos, les centrals tenen poca vida útil (problemes corrosius). 4. Centrals mareomotrius - Energia de les marees - Origen de les marees: sol i lluna. - Marees: - Altes → plenamar - Baixes → baixamar Entre les dues hi ha de 15 a 18 m de diferència. - Es col·loquen en llocs geogràfics singulars (badies, estuaris, golfs...) - Energia de les ones - La font d’energia de les ones és el sol. L’escalfament desigual de la superfície terrestre genera vent, i aquest, en passar per sobre l’aigua, genera ones. - Energia hidrotèrmica - S’aprofita el gradient tèrmic per desancadenar un cicle tèrmodinàmic i obtenir energia elèctrica. - gradient tèrmic de 20 - 25ºC - circuit obert: evapora aigua a baixa pressió i mou una turbina. - circuit tancat: fluid (amoníac, freó, propà, etc.) de baixa temperatura d’ebullició que s’evapora amb l’energia tèrmica de l’aigua calenta de la superfície; aquest vapor mou un turbogenerador i més endavant es condensa amb l’aigua freda de les profunditats. 5. Biomassa Inclou tota la matèria viva existent en un moment determinat a la terra. Processos físics: - homogenïtzació o refinament: Consisteix en convertir la biomassa en trossos mitjanament iguals de manera que és més fàcil i ràpid de cremar i rendeix més. - Densificació: Millora les propietats de la biomassa amb la fabricació de briquetes i pèl·lets per tal d’aconseguir-ne un pes especídic més alt i millorar les seves possibilitats d’emmagatzematge i transport. Processos termoquímics: - piròlisi o destil·lació seca: degradació tèrmica de les mol·lècules de biomassa en absència d’oxigen. S’obté carbó vegetal i una fracció líquidai una de gas que convé condensar (gas pobre d’elevat nivell energètic) - Gasificació: - Es combustiona la biomassa i s’obté un gas pobre. - en un altre sistema s’introdueix ox´gen en comptes d’aire i s’obté un gas de síntesi (+ poder calorífic, similar al gas del carbó). Processos bioquímics: la biomassa es sotmet a processos de fermentació - Digestió anaeròbica: s’obté biogas. - introduint basteris a la biomassa i es converteix en gas metà i CO2 - Fermentació aeròbica o alcohòlica: s’obté boialcohol (etanol) mitjançant la fermentació amb la presencia d’oxigen de l’aire. Producció d’energia elèctrica - Combustió de biomassa en una caldera: produeix vapor que acciona un grup turboalternador. - Transformació de la biomassa en combustibles gasosos: això es fa mitjançant procesos bioquímics o termoquímics i s'utilitzen per alimentar motors alternatius o turbines de gas que accionen el seu alternador. impacte mediambiental de la biomassa: - Única font d’energia que aporta un balanç de CO2 favorable (sempre que aquesta s’obtingui de manera renovable i sostenible). Ossigui que el consum del recurs es faci més lentament que la capacitat de la terra per regenerar-se. - si es a desmesuradament, es produïria desforestació i l’augment notable de CO2. Biocombustibles: conjunt de combustibles líquids que s’obtenen a partir de diferents transformacions de biomassa. Estan destinats a substituir els combustibles d’origen fòssil. 2 tipus: Biodièsel (a partir d’olis vegetals) i Bioalcohols (a partir de la biomassa: metanol i etanol). 6. Aprofitament dels residus sòlids urbans Aquests residus son generats per l’activitat domèstica. Com que cada cop hi ha més productes envasats, cada cop hi ha més residus i escombreries. Aquests residus es poden “eliminar” de diferents maneres: - Abocaments: Emmagatzematge dels residus sobre el terreny i enterrar-los periòdicament amb terra. - Compostatge: Separació de matèria orgànica de la resta de residus. Aquesta és tractada i mitjançant processos de fermentació s’obté el compost, producte beneficios en l’agricultura i jardineria. - Reciclatge: Separació dels residus basats en el material del qual estan fets. - Incineració: eliminació dels residus mitjançant un procés de combustió i tractament dels gasos resultants. Ecoparcs: instal·lacions que permeten obtenir energia i adob a partir dels RSU i de les restes de poda de parcs i jardins. - tractament de la fracció orgànica procedent de la recollida selectiva, per obtenir-ne compost de qualitat. - tractament de la fracció resta amb l’objectiu de: - Valoritzar la matèria orgànica de la resa per obtenir-ne digestors anaerobis, biogas i un material digerit amb el qual es farà compost. - Estabilitzar les característiques del rebuig abans de la seva disposició final. - Separar alguns materials susceptibles de ser valorats (vidre, metalls, plàstics...).