Energías no renovables

ronny1b 5,575 views 13 slides Jun 15, 2012
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1 .¿Que son las energías no renovables? 2.Clases de energías no re novales :energías fósiles 2.1 El carbón 2.2 El petróleo 2.3 el gas natural 3.Combustibles nucleares 3.1 El uranio 3.2 El plutonio

Energía no renovable  se refiere a aquellas  fuentes de energía  que se encuentran en la  naturaleza  en una cantidad limitada y una vez consumidas en su totalidad, no pueden sustituirse, ya que no existe sistema de producción o extracción viable. Dentro de las energías no renovables existen dos tipos de combustibles: ¿Qué son las energías no renovables? Las energías no renovables tienen una importancia enorme en todos los países desarrollados y en vías de desarrollo. Generalmente, son bastante contaminantes, pero la implantación de nuevas tecnologías está contribuyendo a aprovechar mejor esta energía y producir menor impacto ambiental. En los años setenta se produjo un desarrollo espectacular de la energía nuclear para la obtención de energía eléctrica, pero el temor a escapes radiactivos o explosiones nucleares frenó su avance. En España no se ha instalado ninguna central nuclear desde 1982.

Energía fósil'  es aquella que procede de la  biomasa  obtenida hace millones de años y que ha sufrido grandes procesos de transformación hasta la formación de sustancias de gran  contenido energético  como el  carbón , el  petróleo , o el  gas natural , etc. No es un tipo de  energía renovable , por lo que no se considera como  energía de la biomasa , sino que se incluye entre las energías fósiles. La mayor parte de la  energía  empleada actualmente en el mundo proviene de los  combustibles fósiles . Se utilizan en el transporte, para generar  electricidad , para calentar ambientes, para cocinar, etc. Clases de energías no renovables: Combustibles fósiles

El carbón es un mineral que se formó a partir de los restos vegetales prehistóricos, principalmente de los helechos arborescentes. Esos restos sepultados por el fango y bajo los efectos del calor, la presión y la falta de oxígeno, tomaron la estructura mineral que hoy presentan. La importancia del carbón radica en su poder energético como combustible y en el hecho de constituir la materia prima fundamental en la elaboración de infinidad de artículos. Las primeras maquinas de vapor, como barcos, trenes y maquinaria industrial se movieron gracias a la  energía  que suministraba a este material. Posteriormente fue desplazado por el petróleo; sin embargo, hoy en día el carbón parece recuperar su posición privilegiada, pues éste es materia primípara la elaboración de plástico, colorantes, perfumes y aceites. Gas natural El carbón

El petróleo El  petróleo es una  mezcla homogénea  de compuestos orgánicos, principalmente hidrocarburos  insolubles en agua. También es conocido como  petróleo crudo  o simplemente  crudo . Es de origen fósil, fruto de la transformación de materia orgánica procedente de  zooplancton y  algas que, depositados en grandes cantidades en fondos  anódicos  de mares o zonas lacustres del pasado geológico, fueron posteriormente enterrados bajo pesadas capas de sedimentos. Se originaron a partir de restos de plantas y microorganismos enterrados por millones de años y sujetos a distintos procesos físicos y químicos. La transformación química ( craqueo natural ) debida al calor y a la presión durante la diagénesis produce , en sucesivas etapas, desde  betuna hidrocarburos cada vez más ligeros (líquidos y gaseosos). Estos productos ascienden hacia la superficie, por su menor densidad, gracias a la porosidad de las rocas sedimentarias. Cuando se dan las circunstancias geológicas que impiden dicho ascenso (trampas petrolíferas como rocas impermeables, estructuras anticlinales, márgenes de diapiros salinos , etc.) se forman entonces los yacimientos petrolíferos. En condiciones normales es un  líquido bituminoso que puede presentar gran variación en diversos parámetros como color  y viscosidad  (desde amarillentos y poco viscosos como la gasolina hasta líquidos negros tan viscosos que apenas fluyen), densidad(entre 0,75  g / ml  y 0,95 g/ml),  capacidad calorífica , etc. Estas variaciones se deben a la diversidad de concentraciones de los hidrocarburos  que componen la mezcla. Es un  recurso natural no renovables actualmente también es la principal  fuente de energía  en los  países desarrollados . El petróleo líquido puede presentarse asociado a capas de gas natural, en   yacimientos  que han estado enterrados durante millones de años, cubiertos por los estratos superiores de la  corteza terrestre . En los Estados Unidos, es común medir los volúmenes de petróleo líquido en  barriles  (de 42  galones estadounidenses , equivalente a 158,987294928 litros), y los volúmenes de gas en  pies cúbicos  (equivalente a 28,316846592 litros); en otras regiones ambos volúmenes se miden en metros cúbicos .

El  gas natural  es una de las varias e importantes fuentes de energía no renovables formada por una mezcla dejases  ligeros que se encuentra en yacimientos de petróleo,  disuelto  o  asociado  con el petróleo o en depósitos de carbón. Aunque su composición varía en función del yacimiento del que se saca, está compuesto principalmente por metano en cantidades que comúnmente pueden superar el 90 ó 95% (p. ej., el gas no-asociado del pozo West Solé en el Mar del Norte), y suele contener otros gases como nitrógeno,  Co 2 , H 2 S, helio y mercaptanos. Como ejemplo de contaminantes cabe mencionar el gas no-asociado de Kauni (NZ) que contiene hasta 49% de CO 2 . Como fuentes adicionales de este recurso natural, se están investigando los yacimientos de hidratos de metano que, según estimaciones, pueden suponer una reserva energética muy superiores a las actuales de gas natural. Puede obtenerse también con procesos de descomposición de restos orgánicos (basuras, vegetales - gas de pantanos) en las plantas de tratamiento de estos restos (depuradoras de  aguas residuales  urbanas, plantas de procesado de basuras, de desechos orgánicos animales, etc.). El gas obtenido así se llama biogás. Algunos de los gases que forman parte del gas natural cuando es extraído se separa de la mezcla porque no tienen capacidad energética (nitrógeno o CO 2 ) o porque pueden depositarse en las tuberías usadas para su distribución debido a su alto punto de ebullición. Si el gas fuese criogénicamente licuado para su almacenamiento, el dióxido de carbono (CO 2 ) solidificaría interfiriendo con el proceso criogénico. El CO 2  puede ser determinado por los procedimientos ASTM D 1137 o ASTM D 1945. El propano, butano e hidrocarburos más pesados en comparación con el gas natural son extraídos, puesto que su presencia puede causar accidentes durante la combustión del gas natural. El vapor de agua  también se elimina por estos motivos y porque a temperaturas cercanas a la temperatura ambiente y presiones altas forma hidratos de metano que pueden obstruir los gasoductos. Los compuestos de azufre son eliminados hasta niveles muy bajos para evitar corrosión y olores perniciosos, así como para reducir las emisiones de compuestos causantes de lluvia ácida. La detección y la medición de H 2 S se puede realizar con los métodos ASTM D2385 o ASTM D 2725 . El gas natural

Combustibles nuclear Se denomina  combustible nuclear  a todo aquel material que haya sido adaptado para poder ser utilizado en la generación de  energía nuclear . El término combustible nuclear puede referirse tanto al material ( físil  o  fusionable ) por sí mismo como al conjunto elaborado y utilizado finalmente, es decir, los haces o manojos de combustible, compuestos por barras que contienen el material físil en su interior, aquellas configuraciones que incluyen el combustible junto con el moderador o cualquier otra. El proceso más utilizado y conocido es la  fisión nuclear . El combustible nuclear más común está formado por elementos fisibles  como el  uranio , generando  reacciones en cadena  controladas dentro de los  reactores nucleares  que se encuentran en las  centrales nucleares . El  isótopo  utilizado más habitualmente en la fisión es el  235 U . Los procesos de producción del combustible nuclear que comprenden la minería, refinado, purificado, su utilización y el tratamiento final de residuos, conforman en su conjunto el denominado  ciclo del combustible nuclear . Otro proceso nuclear que puede ser utilizado es la fusión. En dicho proceso se utilizan como combustible  isótopos  ligeros como el  tritio  y el  deuterio . Otros elementos como el  238 Pu  y otros se usan para producir pequeñas cantidades de energía mediante procesos de desintegración radiactiva  en los  generadores termoeléctricos de radioisótopos  o en otros tipos de  pilas atómicas .

Uranio El  uranio  es un  elemento químico   metálico  de color plateado-grisáceo de la serie de los  actínidos , su  símbolo químico  es  U  y su número atómico  es 92. Por ello posee 92  protones  y 92  electrones , con una  valencia  de 6. Su núcleo puede contener entre 142 y 146  neutrones , sus isótopos más abundantes son el  238 U que posee 146 neutrones y el  235 U con 143 neutrones. El uranio tiene el mayor peso atómico de entre todos los elementos que se encuentran en la naturaleza. El uranio es aproximadamente un 70% más  denso  que el  plomo , aunque menos denso que el  oro  o el  wolframio . Es levemente  radioactivo . Fue descubierto en  1789  por M. H. Klaproth  que lo llamó así en el honor del planeta  Urano  que acababa de ser descubierto en  1781 . En la naturaleza se presenta en muy bajas concentraciones (unas pocas  partes por millón  o ppm) en rocas, tierras, agua y los seres vivos. Para su uso el uranio debe ser extraído y concentrado a partir de  minerales  que lo contienen, como por ejemplo la uranitita  (ver  minería del uranio ). Las rocas son tratadas químicamente para separar el uranio, convirtiéndolo en compuestos químicos de uranio. El residuo se denomina  estéril . Esos estériles contienen las mismas sustancias radiactivas que poseía el mineral original y que no fueron separadas, como el  radio , el  torio  o el  potasio . El uranio natural está formado por tres tipos de  isótopos :  uranio-238  ( 238 U),  uranio-235  ( 235 U) y uranio-234 ( 234 U). De cada  gramo de uranio natural el 99,284 % de la masa es uranio-238, el 0,711% uranio-235, 1  y 0,0085% uranio-234. La relación uranio-238/uranio-235 es constante en la corteza terrestre, salvo ciertas excepciones, como ocurre en los yacimientos de  Oklo  donde hay evidencias de que hace unos 2000 millones de años se produjeron reactores nucleares naturales. El uranio decae muy lentamente emitiendo una  partícula alfa . El  periodo de semidesintegración  del uranio-238 es aproximadamente 4.470 millones de años y el del uranio-235 es 704 millones de años, 2  lo que los convierte en útiles para estimar la  edad de la Tierra  (véase  fechado mediante uranio-torio ,  fechado mediante uranio-plomo  y  fechado mediante uranio-uranio ). Muchos usos contemporáneos del uranio hacen uso de estas propiedades nucleares únicas. El uranio-235 se distingue por ser el único elemento que se encuentra en la naturaleza que es un  isótopo   físil . El uranio-238 es fisionable por neutrones rápidos, y también es un  material fértil  (que puede transmutarse en un reactor nuclear en  plutonio -239 que es físil). Es posible producir el isótopo físil artificial,  uranio-233 , a partir de  torio  natural, lo que desempeña un rol importante en la tecnología nuclear. Mientras que el uranio-238 posee una pequeña probabilidad de  fisión espontánea  o al ser bombardeado por neutrones rápidos, el uranio-235 posee una mayor probabilidad de fisionarse al ser bombardeado por neutrones térmicos, por lo que es la reacción principalmente responsable por la generación de calor en un  reactor nuclear , y es la principal fuente de material físil para las  armas nucleares . Ambos usos son posibles por la capacidad del uranio de sostener una  reacción nuclear en cadena . El  uranio empobrecido  (uranio-238) es utilizado en  penetradores de energía cinética  y protecciones para  vehículos blindados . 3 El  235 U se utiliza como  combustible  en centrales nucleares y en algunos diseños de armamento nuclear. Para producir combustible, el uranio natural es separado en dos porciones. La porción combustible tiene más  235 U que lo normal, denominándose  uranio enriquecido , mientras que la porción sobrante, con menos U 235  que lo normal, se llama  uranio empobrecido . El uranio natural, enriquecido o empobrecido es químicamente idéntico. El uranio empobrecido es el menos radiactivo y el enriquecido el más radiactivo. En el año  2009 , la sonda japonesa  SELENE  descubrió por primera vez indicios de uranio en la  Luna .

Uranio

Plutonio , de símbolo  Pu , es un  elemento metálico   radiactivo  que se utiliza en  reactores  y  armas nucleares . Su  número atómico es 94. Es uno de los  elementos transuránicos  del grupo de los  actínidos  del sistema periódico. Su nombre deriva del dios romano de los infiernos,  Plutón . Los  isótopos  del plutonio fueron preparados y estudiados por vez primera por el químico estadounidense  Glenn T. Seaborg  y sus colegas  Joseph W. Kennedy ,  Arthur C. Wahl  y  Edwin M. McMillan  de la Universidad de California en Berkeley, en febrero de 1941. 2  Se han encontrado cantidades menores del elemento en las minas de  uranio , pero en la actualidad se preparan cantidades relativamente grandes de plutonio en los reactores nucleares. Químicamente, el plutonio es reactivo, y sus propiedades se asemejan a las de los  lantánidos . El metal plateado, que se vuelve ligeramente amarillo con la oxidación causada por la exposición al aire, existe en seis formas cristalinas y tiene cuatro estados de oxidación diferentes. El metal desprende calor debido a su  radiactividad . Se conocen 15 isótopos diferentes del plutonio, con números másicos entre 232 y 246; el plutonio 244 es el más estable. El isótopo de número másico 239 tiene un  periodo de semidesintegración  de 24,360 años y se produce bombardeando uranio 238 con neutrones lentos; esto forma  uranio  239 (con un periodo de semidesintegración de unos 23.45 minutos) , que por emisión de una partícula beta forma  neptunio  239, que a su vez emite una partícula beta formando plutonio 239. El plutonio es el elemento transuránico más importante económicamente porque el plutonio 239 admite fácilmente la  fisión  y puede ser utilizado y producido en grandes cantidades en los reactores nucleares. Es un veneno extremadamente peligroso debido a su alta radiactividad. Plutonio

Plutonio

By de ronny y oliver
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