Energa y Medio Ambiente Leonardo Ochoa OchoaCARBNOrigen Es un combustible fsil es decir que se genera de los cuerpos orgnicos de las plantas y animales. ste carbn natural se encuentra en yacimientos o minas en la profundidad de la tierra.Al morir las plantas quedaban sumergidas por el agua y se produca descomposicin anaerbica de la materia orgnica. Debido a la accin de las bacterias anaerbicas la materia fue ganando carbono y perdiendo oxgeno y se constitua las turberas (primera etapa del proceso por el que la vegetacin se transforma en carbn) a este proceso se le suma la presin por las capas superiores, as como los movimientos de la corteza terrestre y en ocasiones el calor volcnico que fueron comprimiendo y endureciendo los depsitos que con el paso del tiempo provocaron cambios fsicos y qumicos hasta transformarse en lo que hoy se conoce como carbn. [1]PropiedadesEl carbn a diferencia del gas natural y del petrleo no puede ser analizado a nivel molecular como un compuesto hidrocarburo.Todo carbono posee humedad dentro de su estructura.El carbn natural est formado principalmente por los siguientes elementos: Carbono, hidrgeno, oxgeno, nitrgeno y azufre.[3]

stas son las caractersticas principales, las que nos sirven para saber qu tipo de carbn es el ms adecuado para las centrales trmicas y cules son los ms tiles para la produccin de coke.Dentro de las propiedades podemos analizar las siguientes: El proceso de combustin_ entra en consideracin la humedad y los valores calricos de los diferentes tipos de carbn.El contenido de la humedad puede variar desde un 1 o 2% hasta un 10% total de la masa de los carbones durosLiberan calor conforme se vayan quemando y despiden distintos gases como el monxido de carbono (CO), metano (CH4) y una variedad de hidrocarburos.Los mejores carbonos tienen al menos un 10% de cenizas, sin embargo los carbones de hasta un 15% son bastante comunes y en algunos pases se puede tolerar hasta un 30% si la prioridad es de usar el carbn nacional y no importarlo. [1]

Anlisis aproximado_ los componentes principales son el carbono, hidrgeno y oxgeno que son elementos caractersticos de los seres vivos. Tiene un origen similar al del gas natural y el petrleo.El calor de combustin puede aumentar de acuerdo al rango del carbn.

Prospeccin y Extraccinste elemento se encuentra en casi todos los continentes y es fcilmente extrable con la tecnologa actual.Se puede extraer de las minas de cielo abierto o de tajo y en las minas subterrneas.Para su extraccin es necesario conocer la cantidad del material y la profundidad ya que de estos parmetros depende para saber si es rentable la extraccin de dicho elemento.Se puede usar las tcnicas geofsicas y ssmicas que minimizan cualquier impacto ambiental. Reducen los niveles de ruido y polvo con lo que se reduce los riesgos de los operadores. [4]

PreparacinUna vez extrado el carbn se lo transporta y se lo realiza un lavado para quitarle el azufre pero en el caso que se le vaya a dar un uso en las centrales carboelctricas se puede usar sin ser lavado. Despus se pulveriza en un molino y se transporta.Se puede llegar a reducir los niveles de ceniza y limpiar las impurezas tales como el lodo y el azufre. [4]TransporteLuego de ser pulverizado mediante un molino se lo transporta en ferrocarril o mezcla con agua para transportarlo mediante tuberas y para su recuperacin se realiza el proceso de centrifugado.Usos El principal uso desde finales del siglo XX y el siglo XXI es la generacin de energa. Se usa en las centrales trmicas. El segundo uso ms importante es en el campo de la siderurgia. Se usa para producir acero. Cada tonelada de acero contienen una cantidad de carbn coke que entre 600-800 Kg. Cerca de las dos terceras partes del acero se a fabricado en el mundo con este mtodo. [1]

Derivados y Poder Calrico A partir del carbn natural es posible crear gas natural y hasta petrleo.

Aunque parece algo muy complejo, es posible crear petrleo a partir del carbn natural.El contenido de hidrgeno en el carbn es del 5%, mientras que el crudo petrolfero es ms o menos del doble y en los combustibles para el transporte est entre e 12 y 14%. De aqu sea necesario aadir hidrgeno o eliminar carbono si queremos convertir en til al hidrocarburo lquido. Para el uso del carbn para la creacin de aleaciones con metales se alcanza una temperatura de hasta 566 C con una presin de 248 bar. [1]

PETRLEOOrigenLos depsitos de petrleo proceden de la descomposicin de animales y plantas acuticas generalmente marinas, enterradas sucesivamente sobre capas de barro y sal desde hace varios cientos de miles de aos.Las condiciones previas esenciales para la formacin del petrleo incluyen: abundancia y diversidad de plantas y animales en un entorno en el cual se frena la descomposicin inmediata de materiales orgnicos muertos tanto por la accin de las bacterias como por la oxdacin.El enterramiento de estas plantas y animales hidrocarbonados bajo el mar, barro y sal, preserva al material hasta la siguiente etapa en el proceso de formacin del petrleo, con el tiempo las sucesivas capas de material y sal marina comienzan a comprimir el material fuente, mientras el espesor de estos depsitos aumenta bajo unos determinados regmenes es de presin y temperatura.Se forma por una mezcla qumica y procesos fsicos que an no han sido totalmente comprendidos. [2]Resumiendo, tenemos cuatro prerrequisitos para que se den las acumulaciones de petrleo: Debe existir una fuente adecuada de residuos marinos en el interior de las rocas fuente. Estas rocas deben permitir el movimiento lateral de los depsitos de hidrocarburos a travs de un camino permeable a las capas de una roca depsito poroso y permeable. Este depsito debe estar sellado en su parte superior por una capa impermeable o roca de coronacin. Debe existir una trampa o falla para evitar la migracin lateral de los hidrocarburos que impida que estos escapen.De esta manera decimos que las fuentes de petrleo se localizan en los valles, reas dentro de la corteza terrestre donde las capas de rocas y sedimentos marinos se sabe que han ido acumulndose durante mucho tiempo. [1]

PropiedadesTiene caractersticas similares al gas natural. La mayora de los productos son baratos pero en ciertos casos como en el caso de la gasolina son caros debido a los impuestos que se aplican sobre ellos. Existe una seguridad de suministro y es importante ya que existen de diferencias procedencias con lo que se reduce el riesgo de que exista un corte brusco del suministro. [1]Prospeccin y ExtraccinPara la extraccin depende de la localizacin de los yacimientos de petrleo, pudiendo ser estos: Lechos geolgicos continentales._ que con la ayuda de bombas y con el resultado de la presin aplicada que se somete se sale a la superficie. Tambin se usa collares de seguridad que son dispositivos circulares que facilitan el anclaje de los tubos de perforacin y al mismo tiempo impiden su deslizamiento. Lechos geolgicos marino._ que se usan plataformas metlicas que desde las cuales se lleva a cabo prospecciones y extracciones petrolferas de los fondos marinos. [3]PreparacinPara la preparacin de los productos derivados del petrleo se usan distintas tcnicas de acuerdo al producto que se quiera preparar. Uno de los principales mtodos para el procesamiento del petrleo es la destilacin como para la creacin de combustibles como la gasolina.Para la creacin de otros productos es necesario realizar una mezcla de sustancias conjuntamente con el proceso de destilacin como para crear productos como las pinturas o productos para limpieza en seco. [4]TransportePara el almacenamiento y transporte no presenta muchas dificultades pero necesita varias medidas de seguridad tanto en el sistema de almacenado como en el de su transmisin.Para el transporte generalmente se utiliza los oleoductos para distancias cortas y se almacena en barriles para transportar distancias ms grandes. [1]

UsosEn tiempos primitivos fue usado para la iluminacin mediante la combustin.Luego se us para el transporte como en los primitivos ferrocarriles que reemplazaban a coches de caballos.Y actualmente usado en los coches mediante el uso de la gasolina para vehculos de combustin interna. Pero no simplemente se qued en sta aplicacin sino que 100 aos ms tarde se crearon las mquinas voladoras y luego con la creacin de las turbinas se opt por crear mquinas marinas con derivados del petrleo como fuente de combustible.Luego de todo este avance y luego de la segunda guerra mundial se crea el disel. [1]Derivados y Poder calrico Combustibles de motores como la gasolina, el disel. Combustibles de aviacin usados en los pistones de las turbinas de aviacin. Nafta, que es una mezcla destilada ligera que puede alcanzar temperaturas de hasta 200 C que se usan para alimentacin de las petroqumicas. Combustible industrial que es una mezcla destilada ligera que puede alcanzar temperaturas de 150-200 C que son usadas para la creacin de pinturas y para la limpieza en seco. Combustible de turbinas de aviacin que llega a tener un poder calrico de 150-200 C que se usan en los motores de reaccin. Petrleo de quemar que tiene un valor trmico de 250-300 C y se usa en las lmparas, estufas, calefactores domsticos e instalaciones. Gasolina que se obtiene a partir del proceso de destilacin y que puede alcanzar valores trmicos de 200-350 C y se usa para calderas comerciales e industrias para calefaccin; procesos de calentamiento, alimentacin en el cracking en refineras. Disel marino que es la mezcla de destilacin media-pesada para el uso de grandes motores y se usa en los motores de barcos grandes. Fueloil que es la destilacin pesada y petrleos residuales con un valor trmico de 350 C clasificados tpicamente como ligeros, medios y pesados que se usan como combustible en las centrales trmicas o alimentacin en el cracking en refineras. Petrleo de lubricacin que se obtiene por destilacin al vaco de los residuos de petrleo y es usado como lubricante que reduce el rozamiento sobre cualquier par de superficies mviles. Ceras que son hidrocarburos pesados de alto peso molecular obtenidos por cristalizacin de los residuos slidos y semislidos que se usan como impermeabilizaciones, abrillantadores, aislantes y velas. [1] Coke de petrleo que es un residuo slido y semislido que permanecen despus de la destilacin del crudo petrolfero y que sirve para la produccin de vapor y fuente de granito.

GAS NATURALOrigenSe presenta comnmente junto a los yacimientos de petrleo, llamados gases asociados pero tambin ocurren en ausencia de petrleo.Este gas no se cree que tiene orgenes en el agua dulce ms que en las plantas marinas. [1]PropiedadesLas caractersticas ms importantes del gas natural son similares a la del petrleo y son: Alta densidad energtica Existe una seguridad de suministro y es importante ya que existen de diferencias procedencias con lo que se reduce el riesgo de que exista un corte brusco del suministro. Limpieza de quemado._ sin duda es el ms limpio de todos los combustibles fsiles, Facilidad de distribucin y almacenamiento._ producen problemas de distribucin y almacenamiento ya que se debe tomar en cuenta muchos parmetros de seguridad por ser un elemento sumamente apto para la combustin.

Prospeccin y ExtraccinPara la extraccin se usan torres perforadoras que llegan hasta los estratos donde estn ubicados los yacimientos para extraer el gas. Y mediante unos gasductos se puede transportar. Para la extraccin se usan estaciones de bombeo ubicadas en distintos puntos a lo largo de la red que aseguran que el gas fluya por la tubera. [1]PreparacinSe realiza el proceso de licuefaccin convirtiendo el gas en lquido enfrindolo a temperaturas que alcanzan los -161 CTransporteGeneralmente se usan gasductos para transportar el gas pequeas distancias pero cuando son distancias mayores se usan grandes buques cisterna para ello se necesita convertir el gas en lquido para luego ser depositadas en las redes de distribucin que son transportadas nuevamente por los gasductos.Usos En muchos pases se utiliza como un gas para calefaccin. Se usa tambin en las centrales trmicas El metano, etano se usan en las petroqumicas. Generacin de electricidad._ es una de las principales aplicaciones y se lo realiza mediante turbinas de gas y turbinas de vapor o de ciclo combinado. Combustibles para vehculos.- El gas comprimido se puede utilizar como un combustible para vehculos, es un combustible menos costoso y ms limpio que los dems. Uso domstico._ se usa para cocinar y para calentar las casas. Uso industrial._ se usa en las industrias de textiles, la del plstico y la del acero. Tambin es empleada como materia prima en la fabricacin de abonos nitrogenados.Derivados y Poder calricoSe destaca por su enorme capacidad energtica lo que permite que un depsito en su casa puede albergar suficiente combustible para pasar todo el invierno caliente.La densidad energtica es muy elevada, tiene un valor de 40 MJ/litro en trminos de volumen o 50 GJ/Tm, mientras que la mejor batera cida, por ejemplo, no puede conseguir estas cifras. [1]

BIBLIOGRAFA[1] http://site.ebrary.com/lib/bibliotecaupssp/docDetail.action?docID=10268752&p00=energias+no+convencionales Pg. 250 [2] http://site.ebrary.com/lib/bibliotecaupssp/docDetail.action?docID=10638247&p00=origen%20del%20carb%C3%B3n Pg. 20 [3] http://site.ebrary.com/lib/bibliotecaups/docDetail.action?docID=10120527&p00=combustibles%20fosiles Pg. 74[4] http://site.ebrary.com/lib/bibliotecaupssp/docDetail.action?docID=10638247&p00=origen%20del%20carb%C3%B3n Pg. 80[5] http://site.ebrary.com/lib/bibliotecaups/docDetail.action?docID=10120527&p00=combustibles%20fosiles[6] http://site.ebrary.com/lib/bibliotecaupssp/docDetail.action?docID=10165809&p00=fuentes+de+carb%C3%B3n+natural

Libro recomendado para sta parte de la materia.Enlace http://site.ebrary.com/lib/bibliotecaupssp/docDetail.action?docID=10268752&p00=energias+no+convencionales Energas del siglo XXI: de las energas fsiles a las alternativasGil Garca, GregorioPginas: 761Editorial: Mundi-PrensaUbicacin: EspaaFecha de publicacin: 2008Idioma: es

Nmero de clasificacin de la Biblioteca del Congreso: TJ163.2 -- G463 2008ebebeISBN: 9781449211684pISBN: 9788484763475Nmero decimal Dewey:Nmero OCLC: 847483980