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FORMULACIÓN DE UN PROYECTO PAÍS
Manuel Grases GalofréEduardo Capiello Llamozas
Octubre 2.009
El presente trabajo es un somero resumen de las investigaciones, estudios, análisis, discusiones,
conferencias, escritos, viajes, etc. realizadas por los Ingenieros
Manuel Grases Galofré y Eduardo Capiello Llamozas
en el transcurso de más de una década. Uno de los resultados de esta
investigación es la propuesta que aquí se hace.
El otro es un Libro
CONTENIDOINTRODUCCIÓNREFLEXIONESENTORNOTierraHidrosferaBiosferaENERGÍAEl Sol, Energía, Combustibles FósilesPetróleoCarbónEnergía AtómicaEvolución EnergéticaCLIMASobrecalentamiento de la TierraAGUAAgriculturaIndustriaVENEZUELA
Temas a que haremos referencia sin que el orden
signifique prioridades
Temas que preocupan no sola a Venezuela sino a toda la comunidad Mundial y que de alguna forma todas las naciones del mundo tendrán que abocarse a resolver porque esta en
juego nuestra existencia.
REFLEXIONES
En las próximas charlas se desarrollarán los aspectos fundamentales de cada uno de estos temas, con la finalidad de que se tenga una visión de:
La situación global de la tierra.
Su problemática.
¿Cómo afectará esto en el futuro a los venezolanos?
¿Cómo los venezolanos debemos actuar a fin de minimizar los efectos de estos acontecimientos?
¿Cómo crear las bases para un desarrollo sostenible a largo plazo que no dependa de recursos no renovables como es el caso del petróleo, la minería, etc.?
Planeta TierraEstructura Interna
Planeta TierraConclusión
HidrosferaFina capa de agua que cubre la tierra
AtmósferaCapa gaseosa que cubre la Tierra
AtmósferaCapa gaseosa que cubre la Tierra
AtmósferaCapa gaseosa que cubre la Tierra
Principales zonas que la forman:
Troposfera
Estratosfera
AtmósferaCapa gaseosa que cubre la Tierra
HidrosferaFina capa de Agua que cubre la Tierra
BiosferaFina capa de gases, de agua y tierra donde se desarrolla la vida
La pequeñez del Hombre delante de la Tierra no lo deja ver lo frágil, delgada y sutil que es
esa fina capa donde se desarrolla la vida llamada
Biosfera
Energía
La luz visible, la ultravioleta, la infrarroja, los rayos X, los cósmicos, etc. son todas ondas
electromagnéticas, que se diferencian entre ellas por su longitud de onda, las más largas son las
infrarrojas y las más cotas son los rayos cósmicos.
CaracterísticasTodas viajan en el vacío a una misma velocidad. La velocidad de la
luz de 299.792,458 Kms /s
Todas permiten el transporte e intercambio de energía a gigantescas distancia.
Se originan en la naturaleza en el interior de los átomos, en el choque de partículas, en las reacciones atómicas de fusión y fisión, en materiales radiactivos, etc.
Los cuerpos estelares emiten ondas electromagnéticas de diferente índole por la actividad que en estos se genera por la gravedad, su temperatura y los campos electromagnéticos.
Todas ellas se llaman genéricamente Radiación.
Transferencia de Energía
En el Universo la transferencia de Energía es:
Por radiación
Mediante ondas electromagnéticas
A grandes distancias
En la tierra la transferencia de energía se efectúa de múltiples formas.
Todos los cuerpos irradian energía al espacio que los rodea
Todos los cuerpos son capaces de emitir radiaciones en todas las longitudes de ondas simultáneamente
La densidad de la energía emitida en cada longitud de onda varia
Radiación
Radiación
Energía total radiada por un cuerpo
Ley de Stefan - Boltzmann
La densidad total de energía radiada por un cuerpo es la integral de la curva de distribución de las densidades de energía radiada.
El resultado de esta integración es:
E = σ0 T4
σo es el coeficiente de radiación del cuerpo negro.
σo = 5.67*10-8 W / (m2
* ºK4)
En su forma convencional de cálculo en ingeniería es:
E = 56.7 ( T / 1000)4 Kw/m2
Para los diferentes materiales y acabados de superficie, llamados cuerpo gris, se le añade el
coeficiente de emisividad ε, quedando:
E = 56.7 ε ( T / 1000)4 Kw / m2
Si la temperatura absoluta de un cuerpo se duplica
■ La longitud de onda a la cual ocurre lamáxima emisión de energía se reduce a lamitad.
■ Duplicando su frecuencia
■ La densidad de energía radiada es dieciséisveces mayor.
El máximo de densidad de radiación
El punto donde ocurre la mayor densidad de emisión de esta energía radiada depende de la temperatura a que se encuentra el cuerpo.En este punto la relación entre la temperatura absoluta y la longitud de onda viene dada por la ley de Wien:
λ T = 0.0029
λ en metrosT en º K
Si se sabe a que longitud de onda esta el máximo de energía se puede conocer la temperatura del cuerpo emisor.
Si se conoce la temperatura se sabe a que longitud de onda ocurre la mayor radiación.
Equilibrio
Fuentes de energía de la TierraFuentes internas:•El material radioactivo que se encuentra en el manto y la fricción consecuencia de la gravedad. •En la superficie
•Promedio geométrico de 0,052 Watios/m2 •Promedio aritmético de 0,066 Watios/m2
Fuente externa:•El Sol es la fuente fundamental
•La temperatura de la superficie del sol es muy baja en comparación a su núcleo, de unos 6.000º K
•En la superficie externa de la atmósferaPromedio 1353 ± 1.6 % Watios / m2
Esta energía esta distribuida en el espectro de frecuencia encontrando la mayor densidad alrededor de la luz visible.
COMPARACIÓN
En la superficie de la tierra
Valores pico
1.000 Watios / m2 días claros
157 Watios / m2 días nublados
Promedio 24 horas 250 Watios / m2
En una caldera De 4 a 7 Mw / m2
POTENCIA RECIBIDA DEL SOL
Valor pico175.000.000.000 MW
Promedio 24 horas32.000.000.000 MWPara sostener la vida en
el planeta150.000.000 Mw
El 0.473 % de la energía recibida
Aprovechamiento de la Energía SolarEn forma directa
Sin concentraciónColectores térmicosCélulas y módulos fotovoltaicos
Sistemas de concentraciónDiscos parabólicosCilindros LentesEspejos
AplicacionesInstalaciones de agua calienteSistemas fotovoltaicosGeneración termoeléctricaSecadoBombeo de aguaAire acondicionadoDestilación de agua
En forma indirecta
Hidráulica
Eólica
Biomasa
Aprovechamiento de la Energía Solar
Almacenamiento de la Energía• Por la Naturaleza
– Fotosíntesis– Petróleo– Carbón– Permafrost
• Por el Hombre– Represas– Combustibles sintéticos a partir de Biomasas– Hidrogeno
Fotosíntesis
• Bosques Tropicales– Ocupan el 13% de la superficie de lo
continentes– Mantienen el 50% de la masa forestal del
globo– La eficiencia de conversión de energía
alcanza el 7,28 %– La eficiencia del resto del globo de 0,25%
Combustibles FósilesNo renovables
• Petróleo• Carbón
– Origen– Eficiencia de conversión
0,000034%– Existencias– Consumo
Liberación de CalorLiberación de dióxido de carbono y
otros gases invernaderos – Declinación
“Hubbert Peak”
ClimaMovimientos de la tierraDistribución de los continentes y oceanosDistribución de la EnergíaCorrientesGases de invernaderoSobrecalentamiento de la TierraAguaAgriculturaDeforestación IndustriaInfraestructura
AguaFactor fundamental para la vida
y el desarrollo
EL AGUA Y EL HOMBRE
El Drama del Agua en el Mundo
-Por que llueve en Sur America ?-La corriente del Golfo.-La corriente Ecuatorial del Pacifico.-La bomba térmica del Mar del Norte.-La corriente de Labrador.-La formación de Huracanes.-El efecto Invernadero.-Calentamiento Global-La condensación en los Bosques.-El Efecto Carbono en el bosque.
El Drama del Agua en el Mundo
Caso BeijingLos pozos tienen mas de 1.000 metros de profundidad
Caso río AmarilloEl río esporádicamente no llega al mar
Caso lago MichiganEl río San Lorenzo ha disminuido su caudal
India, Pakistán, ÁfricaLos acuíferos descienden 2 metros por año
Caso IránImporta 7.000 MMm3 de agua al año en cereales
Caso mar de AralLa costa se retiró 50 km del poblado de pescadores
Libia y el Sahara-Traen el agua del acuífero de “Nubia”.-El proyecto contempla una tubería de 1.860 km de longitud desde el Sahara.-Perforaron 1.000 pozos en pleno desierto.-El volumen anual extraído es de 41.000 MM m3.
-En 50 años desaparecerá el acuífero que tardó miles de años en formarse.
Ciudad de México y su hundimientoEl Caso de Coro y la sal.
El Drama del Agua en el Mundo
VENEZUELAPaís Tropical
VENEZUELAPaís Tropical
• EstacionesLluviasVerano o Seca
• Duración• Fuerte cambio climático• Erosión• Agua subterránea• El transporte• Una gran dificultad para la vida• Las migraciones a zonas montañosa• Destrucción de la selva húmeda
VENEZUELAPaís Tropical
• Distribución de la poblaciónEl punto de vista ambientalEl aguaEl punto de vista socialEl punto de vista industrial
• Desarrollo sostenible
Venezuela Hoy
LITROS-HAB-DIA
-Disponibilidad promedio mundial 1.000-Disponibilidad Kuwait 80-Disponibilidad USA 4.000 -Disponibilidad Venezuela 80.000 -Consumo en Venezuela 558
Utilizamos sólo el 1% del potencial disponible
Venezuela HoyVENEZUELA Proyecto 2025
PRESENTACION DE LA IDEA:PROPONEMOS UN PROYECTO MILENERIO.
PARA SER CONSTRUIDO EN 20 AÑOS.QUE PERMITA CONTRIBUIR A NUESTRA RIQUEZA
PETROLERA.QUE GENERE TRABAJO A MILES DE PERSONAS.
QUE NOS ENTUSIASME A TODOS EN UN PROYECTO COMUN.
CON VISIÓN A MUY LARGO PLAZO. Y CON RESULTADOS A CORTO PLAZO
DONDE TODOS PODAMOS APORTAR NUESTRO GRANO DE ARENA.
EL CANAL DE LOS LLANOS
“VENEZUELA, MIL AÑOS DE DESARROLLO”
Manuel Grases GalofréEduardo Capiello Llamozas
Octubre 2.009
VENEZUELA Proyecto 2025PRESENTACION DE LA IDEA:
SE TRATA DE UN CANAL DE 2.400 KILOMETROS.
200 METROS DE ANCHO Y 10 DE PROFUNDIDAD.
VENEZUELA Proyecto 2025PRESENTACION DE LA IDEA:QUE VA A TRANSPORTAR MILES DE MILLONES DE METROS
CUBICOS DE AGUA DE UN EXTREMO A OTRO DEL PAIS.DONDE VAMOS A SECAR LAS TIERRAS INUNDADAS Y DONDE VAMOS A REGAR LAS TIERAS SECAS.TRANSPORTAREMOS NUESTROS PRODUCTOS DE UN
EXTREMO A OTRO.ALIMENTAREMOS A 50 MILLONES DE HABITANTES EN LOS
PROXIMOS 100 AÑOS Y EXPORTAREMOS AGUA EN FORMA DE ALIMENTOS AL RESTO DEL MUNDO
TENDREMOS AGUA CRISTALINA POR MILES DE AÑOS.
EL CANAL Y EL DRAMA DEL PETROLEO
Llegó el inicio del fin de la era petrolera.(Irak)La edad de piedra terminó, sin que se
terminaran las piedras (Yamani)La inversión del Oro Negro en el Oro Azul.La palanca financiera del barril petrolero.Hoy no hay mejor inversión a largo plazo en
Venezuela que la del Canal.Proponemos sustituir paulatinamente La
Riqueza Petrolera por la Hidráulica.
Con la construcción del Canal
RIEGO
En todo el país 400.000 hasEn los llanos 100.000 hasCon la construcción del Canal 5.000.000 has
CONSUMO
Humano 65 m3/sAgrícola 40 m3/sIndustrial 50 m3/s Total 155 m3/ s
UBICACIÓN
RIOS Volumen Caudal % ADUCCION RIEGO INDUSTRIA TOTALCIUDADES Y PUERTOS Cota Escurrido equivalente APORTE CIUDADES en elTRASVASES del anual anual 0.70 m3/S m3/S m3/S CANALSISTEMAS DE RIEGO rio M3X10*6 m3/S m3/S
CANAL DEL APURE
151 Arauca 200 8,767 278 195 195500 Puerto Tachira 5 190152 Sanare 150 5,000 14 10 199153 Uribante 150 7,106 225 158 357
Doradas 150 1,851 59 41 398154 Caparo 150 6,906 106 74 472
472CANAL DE BARINAS 472
472301 Aducción Barinas 7 465
Suripá 0 0 465Curito 0 0 465Capitanejo 0 0 465Zapa 0 0 465Michay 0 0 465Ticoporo 0 0 465Anaro 150 1,162 37 26 491Socopó 150 150 5 3 495Bumbún 150 150 5 3 498
155 Canaguá 150 710 23 16 514156 Pagüey 150 1,700 54 38 551
Puerto Barinas 5 546
RIOS Volumen Caudal % ADUCCION RIEGO INDUSTRIA TOTALCIUDADES Y PUERTOS Cota Escurrido equivalente APORTE CIUDADES en elTRASVASES del anual anual 0.70 m3/S m3/S m3/S CANALSISTEMAS DE RIEGO rio M3X10*6 m3/S m3/S
157 Santo Domingo 150 1,670 53 37 583404 Riego Llanos Barinas 50 533158 Masparro 150 1,349 43 30 563
BOCACHICA 150 500 16 11 574159 Bocono 150 1,800 57 40 614159 Tucupido 550 17 12 627
627CANAL COTA 100 627
627160 Arauca 2 200 140 767161 Sanare 2 116 81 848162 Uribante 2 114 80 928163 Anaro 36 25 953402 Riego Llanos de Apure 50 903540 Puerto Apure 5 898
898
RIOS Volumen Caudal % ADUCCION RIEGO INDUSTRIA TOTALCIUDADES Y PUERTOS Cota Escurrido equivalente APORTE CIUDADES en el ETAPA 1TRASVASES del anual anual 0.70 m3/S m3/S m3/S CANALSISTEMAS DE RIEGO rio M3X10*6 m3/S m3/S
CANAL DE PORTUGUESA 898898
164 Guanare 160 3,561 113 79 977 79302 Aducción Guanare 6 971 73
Anus 160 1,696 54 38 1,009 111165 Portuguesa 150 2,055 65 46 1,054 156405 Riego Llanos de Portuguesa 50 1,004 106306 Aducción Ospino 2 1,002 104407 Trasvase Yacambu-Quibor 4 10 2 986 88328 Aducción Acarigua 6 980 82528 Puerto Acarigua 2 978 80
Maria 150 285 9 6 984 87La chica 0 0 984 87Morador 150 853 27 19 1,003 106Ospino 40 1 1 1,004 106Yauno 0 0 1,004 106Are 0 0 1,004 106Guache 150 400 13 9 1,013 115Buchi 0 0 1,013 115Acarigua 0 0 1,013 115Auro 0 0 1,013 115Sarare 150 350 11 8 1,021 123Turbio 150 438 14 10 1,031 133
RIOS Volumen Caudal % ADUCCION RIEGO INDUSTRIA TOTALCIUDADES Y PUERTOS Cota Escurrido equivalente APORTE CIUDADES en el ETAPA 1TRASVASES del anual anual 0.70 m3/S m3/S m3/S CANALSISTEMAS DE RIEGO rio M3X10*6 m3/S m3/S
CANAL DE COJEDES 1,031 1331,031 133
166 Rio Cojedes 30 21 1,052 154410 Trasvase a las Majaguas 20 1,032 134411 Riego Llanos de Yaracuy 30 1,002 104313 Aducción a Barquisimeto 15 987 89414 Bombeo Valle Nirgua Bejuma 3 10 974 76
Turbio 150 450 14 10 984 86Onoto 0 0 984 86Camoruco 0 0 984 86San Carlos 150 580 18 13 997 99Aducción a San Carlos 5 992 94Tinaco 150 443 14 10 1,001 104
329 Aducción a Tinaco 3 998 101998 101
CANAL DEL GUARICO 998 101998 101
Orupe 0 0 998 101Tamanaco 0 0 998 101Pao 160 620 20 14 1,012 114Chirgua 0 0 1,012 114
331 Trasvase El Pao-Valencia. 30 982 84417 Riego Llanos Guarico Occidental 50 932 34335 Aducción al sistema San Juan 14 918 20319 Trasvase Camatagua-Caracas 20 898 0
RIOS Volumen Caudal % ADUCCION RIEGO INDUSTRIA TOTALCIUDADES Y PUERTOS Cota Escurrido equivalente APORTE CIUDADES en el ETAPA 1TRASVASES del anual anual 0.70 m3/S m3/S m3/S CANALSISTEMAS DE RIEGO rio M3X10*6 m3/S m3/S
521 Puerto Guarico 4 894320 Trasvase Embalse del Guarico 40 854
Tiznados 150 400 13 9 863Paya Al rio Guarico 0 0 863De Cura Al rio Guarico 0 0 863Guarico 150 813 26 18 881Rio Memo 0 0 881
167 Rio Orituco Al rio Guarico 30 21 902316 Aducción Valle La Pascua 3 899314 Aducción El Socorro 2 897327 Aducción Santa María de Ipire 2 895422 Riego Llanos Guarico Oriental 50 845
845CANAL DEL UNARE 845
845168 Rio Unare 40 28 873423 Sistema de Riego Valle de Unare 30 843325 Aduccion de Zaraza 2 841339 Aducción de Onoto 2 839310 Aducción Barcelona-Puerto La Cruz 12 827624 Complejo Industrial de "Jóse" 10 817338 Aducción de Clarines 2 815
Aducción de Piritu y Puerto Piritu 2 813Puerto Unare 4 809
RIOS Volumen Caudal % ADUCCION RIEGO INDUSTRIA TOTALCIUDADES Y PUERTOS Cota Escurrido equivalente APORTE CIUDADES en elTRASVASES del anual anual 0.70 m3/S m3/S m3/S CANALSISTEMAS DE RIEGO rio M3X10*6 m3/S m3/SCANAL DE ANZOATEGUI 809
809Manapire 0 0 809Qda Tucupido 0 0 809Qda Laya 0 0 809Qda Tigra 0 0 809
313 Acueducto de Pariaguan 2 807426 Riego Llanos de Anzoategui 50 757512 Puerto de El Tigre 5 752312 Aducción a El Tigre 5 747
Rio La Estancia 0 0 747747
CANAL DE MONAGAS 747747
169 Rio Guanipa 150 74 2 2 749427 Riego a la Mesa de Guanipa 50 699428 Riego a los Llanos de Monagas 50 649
Rio Tonoro 67 2 1 650Rio Amana 100 3 2 652Comlejo Agro Industrial Monagas 50 602Rio Guarapiche 0 0 602
311 Acueducto de Maturin 7 595530 Puerto Monagas 5 590329 Complejo Caripito 3 5 582
582CANAL DEL ORINOCO 582
582351 Aducción a Soledad 2 580526 Puerto Orinoco 5 575
Complejo Industrial ORINOCO NORTE 50 525650 Hidroelectrica ORINOCO NORTE 525 0
CANAL CON CAMINERIA AL SUR DE ALEMANIA
2.002
PUENTE-CANAL SOBRE EL RIO ELBA 2.005 (Magdeburg, Alemania)
REMOLCADOR DE GABARRA Mississippi 2.006
REMOLCADOR EN EL RIO OHIO 2.006 (Kentucky)
VISTA TRASERA DE UNA GABARRA Mississippi 2.006
TREN DE GABARRAS
CON CARBON ENTRANDO
EN UNA ESCLUSA
2.006. (Kentucky)
BASES DE UN PUENTE EN UN CANAL 2.006. (Tennessee)
1.- Riego2.- Agua potable3.- Agua industrial4.- Control de inundaciones y de la erosión5.- Sistema de transporte humano6.- Transporte de carga7.- Producción de 1.000 MW energía hidroeléctrica en las
esclusas8.- Interconexión fluvial con el resto de América del Sur9.- Aspecto humano10.- Aspecto geopolítico11.- Reciclaje de agua en los llanos12.- Impacto positivo en los ciclos de carbon
Vista lateral del Puente Canal de Magdeburg, Alemania 2.005
Vista superior del canal de Magdeburg, Alemania 2.005
RIEGOÁrea bajo riego por persona
20.4
370
450 450 470 450 430 430 429 410
30.6
160 160 160 160
700
1071
0
200
400
600
800
1000
1200
1950 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2005 2010 2020 2020
Promediomundial.Incrementoacelerado en elbombeo de losacuíferos , cadavez másprofundos
Caso Venezuela.Agua sinconsumo deenergía
m2
-Represas-Interconexión Represa Canal-Transporte longitudinal-Sistema de esclusas-Plantas hidroeléctricas-Casas de válvulas para el riego -Casas de bombas a los acueductos existentes-Centro de control y operación de todo el sistema
-Puertos marítimos y puertos en tierra-Parques industriales con facilidades de carga-Sistemas de transporte con energías no contaminantes-Interconexión Sur América-Salida Europa - África-Salida América del Norte
PUENTE LEVADIZO EN EL CANAL DE CHICAGO 2.005 (Illinois)
1 - Canal de entrada2 - Represa3 - Casa de maquina4 - Esclusas5 - Aliviadero Interno6 - Casa de turbo de bombas7 - Casa de valvulas8 - Aliviadero externo9 - Patio de operaciónes10 - Patio de cargas11 - Canal de salida
12 - Gruas13 - Zona de mantenimiento14 - Autopista15 - Tuberia16 - Zona recreativa17 - Zona deportiva18 - Vias de acceso al complejo19 - Interconección de autopista
COMPUERTA DE ESCLUSA EN EL MISSISSIPPI, Miniápolis (Minnesota 2.006)
Sección del Canal
BARCO EN EL “CANAL DU MIDI” 2.003. (Francia)
-Hidrología de cada cuenca (52)-Determinación de los caudales de inundación -Caudal máximo ecológico disponible-Predimensionamiento del volumen de agua a ser
almacenada en cada cuenca-Ubicación y predimensión de las represas-Tratamiento de las aguas
Hidrología
- Evaluar el impacto de reducir zonas de inundacion- Evaluar el impacto de tener los llanos verdes- Evaluar el impacto del control de agua- Aumento de la pluviosidad- Manejo de los suelos- Redistribución humana- Redistribución industrial- Redistribucion de areas cultivables
-Predimensionar las secciones en función del caudal máximo por tramo
-Estudio de trayectorias y pendientes-Diseño de esclusa típica-Diseño de hidroeléctrica típica. Casa de máquinas y
tipos de turbina-Ubicación y prediseño de los puentes en el canal
Hidráulica
-Simulación de caudales probables-Simulación de demandas de riego-Simulación del consumo humano-Simulación del consumo industrial-Respuesta del canal-Respuesta de los embalses aguas arriba-Respuesta de los embalses aguas abajo-Respuesta de los Ecosistemas aguas abajo
