EL CARBÓN

CARBÓN

• Es el combustible fósil más abundante y el primero en utilizarse (siglo XVIII)

• Hoy día ha perdido importancia debido a la dificultad de extracción y transporte

• Los yacimientos de carbón se han originado por fermentación de restos vegetales del período del carbonífero

• Se utiliza fundamentalmente como combustible y en la industria siderúrgica en la fabricación de acero

• Se explota en minas a cielo abierto y subterráneas

Problemática ambiental

- Derivada de la extracción:

• Explotaciones a cielo abierto: impacto paisajístico y contaminación

• Minas subterráneas: riesgos

- Derivada del uso: contaminación atmosférica

El carbón que hoy utilizamos se formó a partir de generaciones de plantas que murieron en antiguos pantanos y ciénagas, y que se fueron asentando bajo sedimentos. Este material vegetal formó primero un material orgánico compacto denominado turba. Con el paso del tiempo, la presión y el calor que ejercían la acumulación y el engrosamiento de las capas de sedimentos sobre la turba provocaban la salida gradual de la humedad. Esto aumentaba el contenido de carbono de la turba, que al final se convertía en carbón.

RESERVAS MUNDIALES DE CARBÓN

Perforadoras helicoidales de una explotación a cielo abierto

MINA A CIELO ABIERTO “EL FEIXOLÍN”. VILLABLINO

Mina de carbón subterránea

MINA SUBTERÁNEA y MINA ESCUELA

Tipos de carbones Tipos de carbones mineralesminerales

Aplicaciones generales del Aplicaciones generales del carbóncarbón

Aplicaciones según el tipoAplicaciones según el tipo Turba:Turba: producción de producción de abonos agrícolasabonos agrícolas Lignito:Lignito: producción de producción de energía energía

eléctricaeléctrica en centrales térmicas en centrales térmicas obtención de subproductos obtención de subproductos

mediante destilación secamediante destilación seca Hulla:Hulla: obtención de obtención de carbón de coquecarbón de coque

mediante mediante destilación seca = coquizadodestilación seca = coquizado Antracita:Antracita: combustible domésticocombustible doméstico e e

industrialindustrial (escasa producción de humos y (escasa producción de humos y cenizas)cenizas)

Fuente: Greenpeace

CARBÓN: PROBLEMÁTICA MEDIOAMBIENTAL

Problemas derivados de la extracción

• Minas a cielo abierto:- Impacto paisajístico debido a la remoción de terrenos, formación de socavones y generación de escombreras- Incremento de la erosión al destruir la cobertura vegetal- Contaminación del agua por lavado del mineral- Producción de ruidos y vibraciones

• Minas subterráneas:- Incremento de riesgos y enfermedades (silicosis)

Problemas derivados del usoProblemas derivados del uso

- Contaminación atmosférica al producir CO2 y SO2

IMPACTO MEDIOAMBIENTAL DE IMPACTO MEDIOAMBIENTAL DE CENTRALES TÉRMICAS DE CARBÓNCENTRALES TÉRMICAS DE CARBÓN

Emisión de gasesEmisión de gases

Emisión térmica:Emisión térmica:(en sistemas de refrigeración (en sistemas de refrigeración

en circuito abierto)en circuito abierto)

COMBUSTIÓN DE CARBÓN

EMISIONES DE:

•SOx (óxidos de azufre)

•NOx (óxidos de nitrógeno

•Metano

•CO2 (dióxido de carbono

•Partículas sólidas

LLUVIA ÁCIDA

EFECTO INVERNADERO

Vapor de agua

Emisión de calor al mar

PETRÓLEO

• Comienza a explotarse a finales del siglo XIX y a lo largo del siglo XX constituye la principal fuente de energía.• Los yacimientos de petróleo se formaron por descomposición anaerobia de organismos planctónicos marinos atrapados en el fondo oceánico.• Su explotación implica la búsqueda de yacimientos rentables económicamente, la perforación del subsuelo mediante sondeos, su transporte y el proceso posterior de refinado por destilación fraccionada. • Se utiliza como combustible (gasolina, gasóleo, keroseno) y como materia prima para fabricación de plásticos, fibras sintéticas, fertilizantes, pinturas,…

Problemática ambiental- El transporte supone un riesgo: posibilidad de mareas negras por accidentes de petroleros- El refinado produce contaminantes atmosféricos y residuos tóxicos- La combustión genera contaminación atmosférica

FORMACIÓN DE PETRÓLEO

Las Trampas de Petróleo

En principio, la roca donde se origina el petróleo se denomina "Roca Madre", de aquí migra hacia una capa porosa de roca arenosa o caliza. Que se denomina "Roca Reservorio", donde queda "entrampado" al alcanzar un estrato de terreno impermeable. Estas "trampas geológicas" están determinadas según la estructura interna de la tierra, que se presenta en formas diversas como son los pliegues anticlinales, geocinclinales, las fallas, intrusiones, domos,

La Exploración

Para que exista un pozo de petróleo en producción es necesario pasar por distintas etapas, estas son exploración, perforación, terminación y producción.

La primer etapa, EXPLORACION, es necesaria para ubicar los lugares que por sus características sean factibles de contener trampas de petróleo. Este es el trabajo de los geólogos, que recorren el terreno y usan imágenes satelitales para recoger información acerca de la Cuenca Sedimentaria

Los Métodos Geofísicos

Otro aspecto de la exploración es la utilización de los métodos geofísicos: el Gravimétrico y el Magnetométrico. Ambos permiten conocer el basamento, el espesor aproximado de la colina sedimentaria y los rasgos estructurales. Si los resultados son "positivos", se aplica un método más costoso que es la PROSPECCION SISMICA, esta puede ser marina o terrestre.

La Prospección Sísmica

Una vez ubicado un lugar propicio para la búsqueda del petróleo, se prosigue con el uso de la sísmica para intentar localizar los lugares exactos en los cuales se debería perforar.

Para concretar este método es necesario realizar el tendido de la línea sísmica sobre la superficie, a la que se le conectan ristas de geófonos. Se ubica además el camión vibrador, que da golpes en el terreno para emitir ondas sonoras que se propagan en el interior de la tierra. Estas ondas atraviesan diferentes capas del terreno, y cada vez que esas ondas chocan contra diferentes estratos rocosos, se reflejan o regresan a la superficie. En la superficie el geófono registra toda la información y es transmitida por cable hacia cintas especiales ubicadas en el camión sismógrafo. Este camión debidamente equipado proporciona el registro sísmico.

La Interpretacíon de la Sísmica

Una vez obtenido el Registro Sísmico, a través de este un geofísico interpreta "la forma de sedimentación y sus deformaciones, profundidades de las capas reflectoras, fallas, etc".

Su objetivo es localizar las trampas de petróleo, determinar su tamaño y estructura, y así poder hacer recomendaciones acerca de donde se debería realizar el próximo paso: el primer pozo exploratorio

Red de oleoductos Red de oleoductos

Instalaciones de almacenamiento

Oleoducto de productos en servicio

Oleoducto de crudo en servicio

Oleoducto de crudo en proyecto

Instalaciones de suministro a buques

Instalaciones aeroportuarias

Refinerías

EXPLOTACIÓN y EXTRACCIÓN

EXPLOTACIÓN y EXTRACCIÓN

TRANSPORTE DEL PETRÓLEO

PROCESO DE REFINADO DE PETRÓLEO

Composición típica de un litro de Composición típica de un litro de crudo después del proceso de crudo después del proceso de refinado.refinado.

Hidrocarburos Poder calorífico Características y aplicaciones

Muy volátiles e inflamables. Debido a su gran volumen y difícil licuefacción se suelen quemar en la propia refinería.

Metano+Etano 8 500 kcal/m3

Butano 28 500 kcal/m3 Se suele vender en botellas de 12,5 kg (color naranja).

Propano 22 350 kcal/m3 Se comercializa en botellas de acero de 11 kg y 35 kg.Uso doméstico.

Gasolina 11 000 kcal/kg Se emplea en motores de explosión. Cuando se utiliza en motores de dos tiempos es necesario mezclarlo con un 2 % de aceite.

Queroseno Utilizado en motores de aviación.

Gasóleo 10 300 kcal/kg Empleado en motores Diesel y calefacciones.

Fuelóleo 9 900 kcal/kg Se utiliza en centrales térmicas en sustitución del carbón.

Aceites 9 800 kcal/kg No se emplean como fuente de energía, sino para el engrasado de piezas móviles.

Ceras (parafinas, 9 500 kcal/kg Usos industriales. vaselinas)

Alquitrán 9 200 kcal/kg Pavimentos de carreteras e impermeabilizante en terrazas, tejados, etcétera.

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PetróleoPetróleo: productos : productos obtenidosobtenidos

PROBLEMÁTICA AMBIENTAL DEL PETRÓLEO

Derivada del transporte

- Impacto paisajístico producido por los oleoductos- Riesgo de fugas en oleoductos- Riesgo de accidentes de petroleros que provocan mareas negras- Contaminación debida a la limpieza de los tanques de los petroleros

Derivada del uso

- El proceso de refinado genera contaminantes atmosféricos y residuos tóxicos.- La combustión genera CO2 y óxidos de nitrógeno y azufre

IMPACTO MEDIOAMBIENTAL DEL IMPACTO MEDIOAMBIENTAL DEL PETRÓLEOPETRÓLEO

Vertidos en el transporteVertidos en el transporte Emisión de gases (CO, COEmisión de gases (CO, CO22, NOx) , NOx) Emisión de partículas sólidasEmisión de partículas sólidas

Soluciones:Soluciones: Gasolina sin plomoGasolina sin plomo Gasóleos sin azufreGasóleos sin azufre Sustitución de instalaciones de fuelóleo y Sustitución de instalaciones de fuelóleo y

gasóleo por gas naturalgasóleo por gas natural

Contaminación atmosférica

Efecto invernadero

Lluvia ácida

en la combustión

GAS NATURALGAS NATURAL Origen:Origen: combustible fósil combustible fósil Composición:Composición: (variable) (variable)

Metano 84%Metano 84% Etano 8%Etano 8% Propano 2%Propano 2% Otros (butano, nitrógeno, CO2, impurezas…)Otros (butano, nitrógeno, CO2, impurezas…)

Tipos:Tipos: Gas húmedoGas húmedo: :

(Metano+Propano+Etano+Butano)en (Metano+Propano+Etano+Butano)en yacimientos con petróleoyacimientos con petróleo

Gas secoGas seco: (Metano+Etano) en yacimientos de : (Metano+Etano) en yacimientos de gas.gas.

GAS NATURAL

• El gas natural es una mezcla de hidrógeno, metano, butano y propano y otros gases en proporción variable.• Se forma junto al petróleo y se extrae y explota con los mismos métodos. • El gas natural se purifica y licúa para facilitar su transporte mediante gaseoductos o buques tanque. • Se emplea como combustible en el hogar, el comercio y la industria.

Ventajas del gas frente a otros combustibles fósiles• Es un combustible más limpio que el carbón y el petróleo, ya que en su combustión produce menos dióxido de carbono. • No emite partículas sólidas ni cenizas en su combustión. • Las emisiones de óxidos de nitrógeno son inferiores. • Las emisiones de dióxido de azufre son prácticamente nulas.

Gas Natural: obtenciónGas Natural: obtención

Extracción en yacimientos

Almacenamientoen gasómetros

Transporte

Gasoductos

Plantas de licuefacción

Buques metaneros

Plantas de regasificación

Gas Natural: aplicacionesGas Natural: aplicaciones

Combustible domésticoCombustible doméstico Combustible industrialCombustible industrial Centrales eléctricas de ciclo Centrales eléctricas de ciclo

combinadocombinado Combustible en vehículosCombustible en vehículos Industria petroquímicaIndustria petroquímica

FUNCIONAMIENTO DE UNA CENTRAL DE CICLO COMBINADO