Els recursos energtics Carb Petroli Gas natural 1
Els recursos energètics: - Carbó - Petroli - Gas natural • 1 r de Batxillerat • Tecnologia Industrial • A. Álvarez, J. Caba, H. Vivas 1
Els combustibles fòssils El carbó 2
Com es forma el carbó? Carbó Plantes mortes en pantans que van quedar sota sediments Pressió + Calor + Sediments + Pas del temps Sortida de la humitat que fa pujar el nivell d’oxigen. 3
Combustibles fòssils • Els combustibles fòssils van aparèixer davant la necessitat de fonts d’energia abundants i amb un poder calorífic elevat. Segons el seu estat trobem combustibles fòssils en estat: • Sòlid, el carbó. • Líquid, el petroli. • Gasosos, el gas natural. 4
El carbó • El carbó està format per carboni, hidrogen (hidrocarburs), nitrogen i altres components com ara el sílex, òxids de ferro, sofre, etc. 5
Evolució del carbó mineral • Primer combustible fòssil que va utilitzar la humanitat • Artífex indiscutible de la revolució industrial. • A meitats del segle XX el seu consum va disminuir notablement a favor del petroli. • Als anys setanta se’n reviu el consum. • Costos competitius. • Reserves molt superiors que les de petroli. 6
Classificació del carbó: En funció de la profunditat: • Torba: màxim mil metres sota terra. Més • Lignit: inferiors als mil metres. profunditat • Hulla: màxim tres mil metres. • Antracita: més de tres mil metres. En funció del Tant per cent en carboni: • Torba: 60% de carboni. Més • Lignit: 50% de carboni • Hulla: 80% de carboni. • Antracita: 95% de carboni. 7
Carbó vegetal • S'obté de la piròlisi, que és una combustió parcial de la llenya amb poca presència d’oxigen. • Actualment l’augment de les extraccions i el consum de carbó figura en tots els plans energètics nacionals (PEN) dels països industrialitzats. 8
Mètodes d’extracció del carbó: • L’explotació a cel obert. • L’explotació subterrània. • La gasificació del carbó. 9
L’explotació a cel obert • Permet l’obtenció de lignits. • Es retira el material que cobreix el jaciment, fins arribar a la beta del material. • S’obtenen grans quantitats de manera ràpida i econòmica, amb maquinària especial i fins i tot amb explosius. • Després de la seva extracció cal replantar la vegetació destruïda. 10
L’explotació subterrània • Consisteix en l’excavació de pous i galeries i és l’únic mètode que ens permet obtenir hulles i antracites. • El mineral es desprèn de la veta. • Es recull mecànicament en vagonetes o cintes transportadores. • A peu de mina, es tritura, es renta i es classifica. 11
La gasificació del carbó. • Consisteix en introduir en la beta un agent gasificant per formar un gas combustible, anomenat gas de carbó. • Permet l’explotació de jaciments, que no podien ésser explotats amb mètodes tradicionals. • Aquesta tècnica és molt actual i encara està en vies d’investigació. 12
La silicòsi i el grisú • Silicòsi: malaltia pulmonar que afecta els miners. Produïda per la respiració continuada d’aire carregat amb partícules sòlides. • Grisú: és el gas característic de les galeries de carbó i pot provocar incendis i explosions sinó és eliminat. 13
Aplicacions: • Com a combustible d’ús general. • Per gasificació, s’obté: - Gas natural. - Hidrocarburs. • A partir de destil·lació seca, s’obté: - Carbó de coc. - Gas ciutat. - Productes químics, com ara olis i quitrà. 14
El petroli 15
Introducció • El petroli se sol trobar en jaciments fòssils, acompanyat del gas natural i aigua. • Es un líquid que està compost per diferents substàncies orgàniques: constituït per una barreja d’hidrocarburs i petites quantitats d’oxigen i sofre. • Per poder-se utilitzar, se n’han de separar els components per destil·lació en refineries. 16
Localització i extracció • Es localitza a zones de roques sedimentàries. • Es construeix una torre de perforació i s’obre un pou de prova per saber si hi ha petroli. • L’extracció natural es produeix quan el petroli es troba pressionat, en canvi l’extracció artificial s’injecta aigua que obliga al petroli a pujar. • A la superfície se separa el gas i l’aigua que l’acompanyen i, el cru s’emmagatzema en grans dipòsits. 17
Transformació • El petroli es transforma a les refineries mitjançant processos destinats a separar els diferents components del petroli. Destil·lació fraccionada Cracking Polimerització Reforming 18
Destil·lació fraccionada • Consisteix en escalfar el cru fins a l’evaporació, per després refredar-lo i obtenir fraccions separades en funció del seu punt d’ebullició. • S’efectua amb dues torres de destil·lació. La primera treballa a pressió atmosfèrica i la segona a buit. 19
La destil·lació fraccionada Propà Gasolina Gas lleuger Butà Petroli cru (forn) Querosè, Gasoil i fuel-oil (Torre atmosfèrica) Gasoil Forn 400º Torre de buit Naftes Querosè Fuel-oil 20
Altres processos • El Cracking: Consisteix en la descomposició dels hidrocarburs més pesants per tal d’obtenir-ne de més lleugers. Es pot fer amb temperatures elevades (cracking tèrmic) o per catalitzadors químics (cracking catalític). • La polimerització: És el procés contrari al cracking converteix els hidrocarburs lleugers en pesants. • El reforming: S’utilitza per millorar les caracterítiques de les benzines. 21
Per a que s’utilitza? • El petroli i els seus derivats s’utilitzen per a fabricar: • Combustibles. • Medicaments. • Fertilitzants. • Objectes plàstics. • Materials de construcció. • Pintures. 22
Pèrdues • El 46% del petroli i els seus derivats industrials que es verteixen al mar són residus de ciutats costeres. • A vegades un petroler es trenca al mar (com el del Prestige) i moren molts animals marins i aus. 23
El Gas Natural 24
Introducció • El gas natural, se sol trobar a jaciments fòssils, acompanyat de petroli, o als dipòsits de carbó. • Està format en un 90% de metà, però també conté hidrocarburs pesats i altres gasos com el Butà o el età. 25
El biogàs • Pot obtenir-se també amb processos de descomposició de restes orgàniques a les plantes de tractament d’aquests residus • El gas obtingut així s’anomena Biogàs 26
El processament • El gas natural ha de ser processat per ha poder-lo utilitzar. • S’han d’extreure diversos compostos perillosos en la combustió o a la distribució. • També se li afegeix mercaptà, perquè tingui olor i sigui fàcil de detectar-ne possibles fuites. 27
Les famílies • Els gasos combustibles estan dividits en tres famílies. El gas natural forma part de la segona família. • Els gasos de la tercera família tenen un poder calorífic en CN entre 42 i 55 MJ/m 3. • El gas ciutat pertany a la primera família. Aquestes tenen un poder calorífic en CN entre 17 - 23 MJ/m 3. 28
Les aplicacions • • • El gas natural s’utilitza: En calefaccions de llars En fàbriques En centrals tèrmiques Altres com, el cicle combinat i les piles de combustible 29
Els avantatges i inconvenients • Malgrat ésser el combustible fòssil més net, també produeix CO 2, però en quantitats molt reduïdes. • A més és molt versàtil, i es pot utilitzar en sistemes de generació molt eficients com el cicle combinat o la pila de combustible. 30
- Slides: 30
