Usos Del Gas Natural en La Industria Petroquimica

USOS DEL GAS NATURAL EN LA INDUSTRIA PETROQUIMICA 16 marzo, 2011 Admin Combustibles Combustibles,, Gas Natural 0

El metanol, producido a partir de gas natural , es una importante sustancia química utilizada para producir aditivos de combustible , formaldehído, ácido acético, plásticos, vinilo, textiles y otros  productos. El metanol también se puede convertir en dos: etileno y propileno a través de un proceso conocido como conversión de metanol a olefinas . Etileno y propileno también puede ser producidos directamente a partir del etano, butano y propano separados de otros compuestos de gas natural o de nafta producidos a partir de petróleo crudo. El Etileno y el propileno son compuestos relativamente estables que pueden ser transportados por conducciones conducciones o buques especiales para las plantas petroquímicas que se convierten en una variedad de materiales como el polietileno, el plástico PVC, resinas, anticongelante,  pinturas, componentes de automoción, materiales de empaque, fibras textiles, y un sinnúmero de otros plásticos de especialidad y espumas.

Más del 97% de los fertilizantes sintéticos del mundo se produce a partir de amoníaco producido sintéticamente derivados del gas natural. El proceso requiere temperaturas relativamente altas y presiones, y por lo tanto requiere de energía barata a ser económica. El gas natural, con su precio relativamente barato, proporciona la energía y la materia prima para el proceso. La industria del acero es el único mayor consumidor industrial de energía , absorbiendo alrededor del 4% de la producción energética mundial. En los países desarrollados, el costo de la energía es entre 15% y el 20% del coste total de la producción de acero. El moderno método de reducción directa del hierro para producir acero directamente elimina el oxígeno al reaccionar el mineral con un gas rico en hidrógeno y CO ricos-producido por catalizar metano derivado del gas natural. Al igual que en la  producción de fertilizantes, el el gas natural proporciona la energía energía y la materia prima para el proceso de la

La producción de aluminio requiere grandes cantidades de energía eléctrica, que puede ser generada con gas natural. Los costos de energía representan aproximadamente aproximadamente el 30% a 45% de los costes totales de producción de aluminio.

¿QUÉ ES LA PETROQUÍMICA? PETROQUÍMICA? LA PETROQUÍMICA comprende la elaboración de todos aquellos productos químicos que

se derivan de los hidrocarburos del petróleo y el gas natural. Por lo general el término no incluye los hidrocarburos combustibles, lubricantes, ceras ni asfaltos. Los petroquímicos no se consideran como un tipo o clase particular de productos químicos, ya que muchos de ellos han sido y continúan siendo fabricados con otras materias primas. Así por ejemplo, el benceno, el metanol y el acetileno se pueden producir a partir del carbón de hulla. El glicerol se obtiene de las grasas, el etanol por fermentación de la caña de azúcar, el azufre de los depósitos minerales.

La producción de aluminio requiere grandes cantidades de energía eléctrica, que puede ser generada con gas natural. Los costos de energía representan aproximadamente aproximadamente el 30% a 45% de los costes totales de producción de aluminio.

¿QUÉ ES LA PETROQUÍMICA? PETROQUÍMICA? LA PETROQUÍMICA comprende la elaboración de todos aquellos productos químicos que

se derivan de los hidrocarburos del petróleo y el gas natural. Por lo general el término no incluye los hidrocarburos combustibles, lubricantes, ceras ni asfaltos. Los petroquímicos no se consideran como un tipo o clase particular de productos químicos, ya que muchos de ellos han sido y continúan siendo fabricados con otras materias primas. Así por ejemplo, el benceno, el metanol y el acetileno se pueden producir a partir del carbón de hulla. El glicerol se obtiene de las grasas, el etanol por fermentación de la caña de azúcar, el azufre de los depósitos minerales.

Sin embargo, todos ellos también se producen a partir del petróleo y en grandes volúmenes. Algunos productos químicos se obtienen en la actualidad casi totalmente del petróleo. Un caso típico es el de la acetona que originalmente se producía de la destilación de la madera, y posteriormente de la fermentación de los productos agrícolas. En el mismo caso se encuentra el cloruro de etilo que antiguamente se fabricaba a partir del etanol y actualmente sólo se fabrica industrialmente del petróleo. La petroquímica incluye también muchos productos que antes no se conocían más que a nivel del laboratorio. Algunos de éstos son el alcohol isopropílico, el óxido de etileno, los éteres glicólicos, el cloruro de alilo, el alcohol alílico, la epiclorhidrina, la metil isobutilcetona y la acroleína. El desarrollo de la química moderna después de casi 50 años ha demostrado que el  petróleo es la materia materia prima ideal para la síntesis de la mayor mayor parte de los productos productos químicos de gran consumo. Además de su gran abundancia y disponibilidad, está formado por una gran variedad de compuestos que presentan todas las estructuras

carboniladas posibles, lo que permite acrecentar aún más las posibilidades de nuevos  productos. La importancia de la petroquímica estriba en su capacidad para producir grandes volúmenes de productos a partir de materias primas prim as abundantes y a bajo precio. La mayor parte de los compuestos petroquímicos son orgánicos. Sin embargo, también varios productos inorgánicos se producen en grandes cantidades a partir del petróleo, como por ejemplo el amoniaco, el negro de humo, el azufre y el agua oxigenada.

¿CÓMO SE CLASIFICAN CLASIFICAN LOS HIDROCARBUROS DEL PETRÓLEO? Cualquier clasificación química del petróleo presupone que se ha establecido de antemano el tipo de compuestos que lo forman. Para esto se clasifican los hidrocarburos del pétroleo en tres grandes series. La primera serie está formada por los hidrocarburos acíclicos saturados, llamados también parafínicos. Se les llama así porque no reaccionan fácilmente con otros compuestos. Su nombre proviene de las raíces griegas "parum", pequeña y "affinis", afinidad. Su fórmula general es (n es un número entero positivo). Los cuatro primeros hidrocarburos de esta serie son el metano , el etano el butano y son los principales componentes de los gases del petróleo.

y

A la segunda serie pertenecen los hidrocarburos cíclicos saturados o nafténicos de fórmula general , tales como el ciclopentano y el ciclohexano . La tercera serie la forman los hidrocarburos cíclicos no saturados, más conocidos como hidrocarburos aromáticos, cuya fórmula general es . El compuesto más simple de esta serie es el benceno , que tiene seis átomos de carbono unidos por dobles ligaduras alternadas formando un anillo. Los hidrocarburos de esta última serie, que se encuentran en el petróleo crudo por lo general, están constituidos por los llamados poliaromáticos, que son varios anillos  bencénicos unidos entre sí y que se encuentran encuentran principalmente en las fracciones fracciones  pesadas. Sin embargo, aparte de las tres t res series antes mencionadas, existen en pequeñas cantidades otros hidrocarburos tales como los acíclicos no saturados, llamados también etilénicos u olefinas, de fórmula generaI , las diolefinas los acetilénicos , además de otros hidrocarburos formados por la combinación de anillos y cadenas que pueden semejarse a varias de las series precedentes. Como dijimos anteriormente, el petróleo crudo casi no contiene hidrocarburos  bencénicos ligeros como el benceno, benceno, tolueno tolueno y xilenos. Tampoco Tampoco cuenta con con gran cantidad de olefinas ni diolefinas de pocos carbones como son el etileno, propileno,  butenos, butadieno butadieno e isopreno.

Sólo mediante procesos específicos o separándolos al fabricar gasolinas, es posible obtener estos importantes hidrocarburos.

¿CÓMO SE OBTIENEN LAS MATERIAS PRIMAS PETROQUÍMICAS? La industria petroquímica emplea ante todo como materias primas básicas las olefinas y los aromáticos obtenidos a partir del gas natural y de los productos de refinación del  petróleo: el etileno, propileno, butilenos, y algunos pentenos entre las olefinas, y el  benceno, tolueno y xilenos como hidrocarburos aromáticos. Sin embargo, en algunos casos, la escasa disponibilidad de éstos hidrocarburos debido al uso alterno que tienen en la fabricación de gasolina de alto octano ha obligado a la industria a usar procesos especiales para producirlos. Por lo tanto, si se desea producir petroquímicos a partir de los hidrocarburos vírgenes contenidos en el petróleo, es necesario someterlos a una serie de reacciones, según las etapas siguientes: 1. Transformar los hidrocarburos vírgenes en productos con una reactividad química más elevada, como por ejemplo el etano, propano, butanos, pentanos, hexanos etc., que son las  parafinas que contiene el petróleo, y convertirlos a etileno,  propileno, butilenos, butadieno, isopreno, y a los aromáticos ya mencionados. 2. Incorporar a las olefinas y a los aromáticos obtenidos en la  primera etapa otros heteroátomos tales como el cloro, el oxígeno, el nitrógeno, etc., obteniéndose así productos intermedios de segunda generación. Es el caso del etileno, que al reaccionar con oxígeno produce acetaldehído y ácido acético. 3. Efectuar en esta etapa las operaciones finales que forman los productos de consumo. Para ello se precisan las formaciones particulares de modo que sus propiedades correspondan a los usos que prevén. Algunos ejemplos de esta tercera etapa son los poliuretanos, los cuales, dependiendo de las formulaciones específicas, pueden usarse para hacer colchones de cama, salvavidas, o corazones artificiales. Las resinas acrílicas pueden servir para hacer alfombras,  plafones para las lámparas, prótesis dentales y pinturas. Otro caso típico es el del acetaldehído que se produce oxidando etileno y que encuentra aplicación como solvente de lacas y resinas sintéticas, en la fabricación de saborizantes y perfumes, en la manufactura de pieles artificiales de tintas, cementos, películas fotográficas y fibras como el acetato de celulosa y el acetato de vinilo. Esta clasificación tiene numerosas excepciones, a veces, por ejemplo, se reduce el número de etapas para hacer el producto final.

Es necesario mencionar otros productos que se consideran petroquímicos básicos sin ser hidrocarburos, como el negro de humo y el azufre. Éstos se pueden obtener del gas natural y del petróleo. A continuación trataremos de explicar cómo se obtienen los productos de la primera etapa, entre los cuales consideraremos no sólo la obtención de olefinas y aromáticos, sino también la de negro de humo y azufre a partir de estos crudos.

El gas natural en la industria petroquimica Por su doble faceta de uso, como fuente de energía y como materia prima, es en la industria petroquímica donde el gas natural encuentra uno de los campos mas amplios de utilización.

El gas natural como fuente de energía, tanto para la producción de vapor como para el calentamiento de las unidades de cracking y reforming, permite una perfecta regulación de la temperatura; por el ajuste de la relación aire-gas y la uniformidad de composición del gas natural, presenta una nula corrosión de los haces tubulares gracias a la ausencia de impurezas, y facilita la posibilidad de utilización del gas natural como mezcla variable de otros gases residuales en la industria gracias a a ductibilidad de los quemadores. La alta riqueza de hidrocarburos (metanos y etano) junto con su pureza la ausencia de azufre, la constancia de composición y la sencillez de explotación, afirman la utilización ventajosa del gas natural frente a los derivados del petróleo, como materia prima en los  procesos básicos de la química del metano.

El metano constituye la materia base en procesos fundamentales de la química, tan importantes como por ejemplo la producción de hidrógeno, de metanol, de amoniaco, de acetileno, de ácido cianhídrico, etc.. Todos estos fabricados se consideran punto de  partida para la obtención de una amplia gama de productos comerciales Inicio > Industria > El gas natural y su uso en la industria Compartir 1

El gas natural y su uso en la industria Last Updated (Jueves, 11 Diciembre 2014 14:35) Viernes, 20 Junio 2008 15:24

El gas natural es el mejor combustible que puede usar la industria en sus procesos  productivos. El gas natural puede sustituir a los siguientes combustibles: Diésel, gas licuado de  petróleo (GLP)., kerosene, carbón y la leña. El gas natural por sus características, reemplaza ventajosamente a otros combustibles en la industria. En la fabricación del acero es usado como reductor para la producción de hierro esponja. Es también utilizado como materia prima en la industria petroquímica. La industria del vidrio, las propiedades físico-químicas del gas natural han hecho  posible la implementación de quemadores que permiten una llama que brinda la luminosidad y la radiación necesaria para conseguir una óptima transmisión de la energía calórica en la masa de cristal. Asimismo es importante mencionar que con el gas natural el producto final (vidrio) sale más limpio. En la industria de los alimentos, el gas natural se utiliza en los procesos de cocimiento y secado. El gas natural es el combustible que permite cumplir las exigencias de calidad ISO, que son requerimientos para ciertos productos de exportación. Pero también en la industria textil el gas natural permite el calentamiento directo por convección en sustitución del tradicional sistema de calentamiento mediante fluidos intermedios, con el consiguiente ahorro energético del 20 y el 30% aproximado de electricidad. En la industria de la cerámica el uso del gas natural es muy ventajoso debido a que se consigue un ahorro económico y permite la obtención de productos de mejor calidad.

Cabe indicar que los productos acabados de esta industria requieren de mucha limpieza y con el gas natural se consigue esta exigencia. En la industria del cemento también hay grandiosas ventajas en el uso del gas natural, ya que los hornos de las cementeras son más eficientes y tienen mayor vida útil; no requieren de mantenimiento continuo y los gases de combustión no contaminan el ambiente como los demás combustibles. Para la fundición de metales el gas natural ofrece a la industria metalúrgica variadas aplicaciones. Sus características lo hacen apto para todos los procesos de calentamiento de metales, tanto en la fusión como en el recalentamiento y tratamientos térmicos. En fin el gas natural es el combustible más económico del mundo que también sirve  para la generación de electricidad y que produce menor impacto ambiental. Si desea obtener más información de servicios relacionados con el tema, le invitamos a que visite la Guía Especializada de Industria y las clasificaciones: Industrias, Equipos  para, Gases Industriales, Química, Equipos y Maquinarias para la Industria, Químicos Industriales, Químicos, Productos, Químicos Reactivos de Páginas Amarillas Cantv. Refinación de Gas Natural

 Algunos pozos de gas natural suministran gas con un grado de pureza muy alta que es prácticamente metano puro. De cualquier forma, la mayoría de los hidrocarburos son mezclas complejas de cientos de diferentes compuestos. Un típico fluido de un pozo es una mezcla constantemente expansiva de gases e hidrocarburos íntimamente mezclada con agua, sólidos y otros contaminantes, con gran velocidad y turbulencia.

Los procesos de remoción de contaminantes pueden ser divididos en dos grupos: deshidratación y purificación. Las razones principales de la importancia de la deshidratación del gas natural incluyen las siguientes:

1. El agua liquida y el gas natural pueden formar hidratos parecidos al hielo que pueden obstruir válvulas, tubería, etc. 2. El gas natural que contiene agua liquida es corrosivo, particularmente si contiene CO2 o H2S. 3. El vapor de agua utilizado en los gasoductos de gas natural pueden condensarse causando condiciones lentas de flujo.

4. El vapor de agua aumenta el volumen y disminuye el valor calorífico del gas natural, por lo tanto se reduce la capacidad de la línea. 5. La deshidratación del gas natural antes del procesamiento criogénico es vital para prevenir la formación de hielo en los intercambiadores de calor de baja temperatura.

De estas, la razón más común de deshidratación es prevenir la formación de hidratos en los gasoductos. Los hidratos de gas natural son compuestos sólidos cristalinos formados por la combinación de gas natural y agua bajo presión a temperaturas considerablemente por encima del punto de congelación del agua. En la presencia de agua libre, los hidratos se formaran cuando la temperatura este por debajo del punto llamado temperatura del hidrato.

La formación del hidrato es comúnmente confundida con la condensación. La diferencia entre ambas debe ser claramente entendida.

La condensación del agua del gas natural bajo presión ocurre cuando la temperatura esta en el punto de rocío o por debajo del mismo a esa presión. El agua libre obtenida bajo estas condiciones es esencial para la formación de hidratos que ocurrirá el punto de temperatura del hidrato o por debajo de ese punto a esa misma presión.

Durante el flujo de gas natural, es necesario evitar condiciones que faciliten la formación de hidratos. Esto es esencial ya que los hidratos pueden atorar el fl ujo, líneas de superficie y otro equipo. La formación de hidratos en el flujo resulta en un valor menor de las presiones medidas de la boca del pozo. En un medidor de la tasa de flujo, la formación de hidratos genera una aparente tasa de flujo mas baja. La formación excesiva de hidratos también puede bloquear completamente las líneas de flujo y el funcionamiento del equipo.

De ahí que la necesidad de prevenir la formación de los hidratos sea obvia, Es la manera más sencilla de eliminar los hidratos para remover sustancialmente el agua del flujo del gas natural. El método más eficiente para remover el agua presente en el flujo de gas natural es por adsorción con un desecante sólido como un filtro molecular o alúmina activada. Otra aplicación importante para el secado con desecante es el licuado del gas natural. El metano es convertido a líquido por medio de un proceso criogénico a -285°F (-176°C) y presión atmosférica. Existe una reducción del volumen de 600 a 1. En estado liquido, grandes volúmenes de metano pueden ser transportados y/o almacenados. Las

compañías de gas natural licuan y almacenan gas (1 a 20 MMSCFD) durante periodos de baja demanda y utilizan el gas líquido almacenado durante periodos de alta demanda. El gas natural localizado en áreas remotas puede ser licuado y transportado a los lugares de demanda. Las secadoras son utilizadas por los bajos puntos de rocío requeridos para la producción criogénica de LNG (Gas Natural Licuado).

Gas Natural Gas Natural Se denomina gas natural a la mezcla de hidrocarburos mas volátiles de la serie parafinica que se encuentra frecuentemente en yacimientos fósiles, solo o acompañando al petróleo o a los depósitos de carbón. Aunque su composición varía en función del yacimiento del que se extrae, está compuesto principalmente por metano en cantidades que comúnmente pueden superar el 90 o 95%, y suele contener otros gases como nitrógeno, etano, He, CO2, H2S, butano, propano, mercaptanos y trazas de hidrocarburos más pesados. Como fuentes adicionales de este recurso natural. Características del Gas Natural: El gas se acumula en yacimientos subterráneos en regiones geológicas conocidas como "cuencas sedimentarias de hidrocarburos" y puede existir en ellas en forma aislada o mezclado con el petróleo. La denominación "gas natural" incluye un conjunto de sustancias, cuyo aprovechamiento económico deriva diferentes procesos industriales: · La fracción más liviana del gas natural es el metano, también llamado simplemente gas natural. El metano licuado, denominado GNL (gas natural licuado), se lleva a temperaturas criogénicas para ser transportado en barcos especiales llamados "metaneros" con fines de exportación. · Como GLP, o gases licuados de petróleo, se denomina al gas propano o las mezclas de éste con gas butano en forma líquida. Esta fracción del gas natural se comercializa al minoreo, en bombonas o cilindros, o al mayoreo, en gandolas o barcos especializados. · Como LGN o líquidos del gas natural se conoce la fracción licuable del gas natural, mas pesada que el metano. Incluye al GLP, al gas etano y las gasolinas naturales. El etano es muy apreciado en las industria petroquímica por su conversión final en plásticos.

¿Cómo se encuentra el gas natural?  La actividad que se realiza para buscar y encontrar gas se llama exploración y es la primera de la cadena de valor del gas natural. Esta labor se ha perfeccionado desarrollando nuevas tecnologías que reducen los factores de riesgo, sin embargo, no se ha encontrado un método que nos asegure la presencia de hidrocarburos en el subsuelo sin la perforación de pozos exploratorios. Esta etapa implica una cuantiosa inversión de capital para realizar los estudios de geología, sísmica y perforación a grandes profundidades.  Además en este acometido se hace uso de todos los medios de detección de riesgos

 y de transporte necesarios para el desarrollo de las operaciones que conllevan en sí riesgos, debido a las altas presiones y temperaturas. Para comenzar la exploración, los geólogos realizan exámenes sobre la estructura de la tierra que les permitirá determinar las áreas con mayores posibilidades de encontrar gas natural. ¿Cómo se procesa el gas natural?  El gas natural se extrae por expansión, esto significa que la misma presión del gas contenido en los depósitos de las rocas, produce el impulso de los fluidos hacia las paredes del pozo para luego subir al exterior. Es natural que la presión de producción de gas del pozo, disminuya gradualmente a lo largo de la explotación del yacimiento, sin embargo su vida útil se puede extender utilizando compresores para imprimirle fuerza al gas que se encuentra bajo tierra y ayudarlo a llegar hasta el gasoducto. Explotación de Gas Natural

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Negocio del Gas Natural El gas natural separado del petróleo ( gas asociado) y el gas libre (no asociado), procedente de yacimientos de gas solo es procesado y acondicionado para obtener

gas seco (metano), el cual luego es enviado a través de los gasoductos hacia las ciudades y los centros industriales donde se utiliza como combustible.

Veamos cuáles son sus ventajas:  Es limpio. No produce hollín ni mugre. Por lo tanto, los equipos en que se usa como combustible no requieren mantenimiento especial. Puede manejarse a presiones deseadas de entrega en los si tios de consumo.Su poder calorífico y combustión son altamente satisfactorios.  Volumétricamente es susceptible a la compresión o expansión, en función a la relación presión-temperatura que se le desee imponer. Puede ser transportado por sistemas de tuberías madres, troncales y ramales, especialmente diseñadas, que permiten mantener rangos de volúmenes a presiones deseadas. Su entrega a clientes puede ser continua y directa a los artefactos donde debe consumirse, utilizando controles y reguladores, sin requerimientos de almacenaje en sitio o preocupación por volúmenes almacenados en el hogar, la oficina, el taller, la planta o fábrica. La reversibilidad gas-líquido-gas lo hace apto para el envasado en pequeños y seguros recipientes, fáciles de transportar, e instalar para suplir combustibles en sitios no servidos por red de tuberías de distribución. El gas licuado puede también transportarse en barcos, desde áreas remotas de producción y procesamiento a grandes terminales de almacenamiento que surten a industrias y a miles de clientes particulares. Por su eficiencia y poder calórico, su costo por volumen es muy económico. Las características de funcionamiento limpio y eficiente, su rendimiento y precio económico han logrado que cada día se expanda el mercado de gas natural para vehículos (GNV). Se ha comprobado que como combustible, el gas Metano es muchísimo menos contaminante del ambiente que otros como la gasolina y el Diesel.

El gas como insumo en las refinerías y petroquímicas... En la industria de la refinación y la petroquímica el gas seco, húmedo o condensado pasa por determinados procesos en las plantas de tratamiento, donde se hacen recombinaciones de las moléculas de los hidrocarburos para obtener materia prima semielaborada para continuar la cadena de procesos y productos terminados para los diferentes mercados. El gas sujeto a procesos y separado finalmente en metano, etano, propano y butano,

puede ir directamente a la petroquímica para convertirse en una amplia gama de productos semielaborados o finales, o puede ser enviado a las refinerías, donde sus moléculas son desintegradas térmicamente, y con extracciones adicionales derivadas de los crudos allí refinados, ser enviado a la petroquímica. No hay comentarios:

Pronto publicaremos mucha más Información... Si necesitas algún material en especial acerca del Gas Natural (Tratamiento, transporte, yacimientos, etc), envianos un correo a: [email protected] y con gusto te lo haremos llegar...  Atte: El Administrador. No hay comentarios: Página principal

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La industria petroquímica

Por: Ing. Julio Lebrún Madge PhD.

Origen industrial  Antes de la revolución industrial de la petroquímica, el hombre obtenía productos químicos y materiales de dos fuentes fundamentales: de la biomasa extraía esencias, colorantes, aceites, grasas, etc., y a partir de los minerales producía hierro, acero, bronce, vidrio, cerámicos, sales, álcalis y pigmentos. En los inicios de esta industria la única fuente de obtención de productos químicos orgánicos fue por intermedio del hidrocarburo solido el carbón, que dió origen al proceso energético al producir el vapor y por carbonización de la hulla se logro producir el benceno, naftaleno, antraceno y derivados; la destilación de la madera, dando lugar al ácido acético, formaldehído, acetona, etc; la fermentación alcohólica y el carburo cálcico, fuente básica del acetileno y derivados. La industria petroquímica es aquella rama de la tecnología química que utiliza al petróleo y gas natural como materia prima para la fabricación de diversos productos obtenidos por mezclas líquidas o sólidas de estos hidrocarburos; gran parte de aquellos productos químicos pueden obtenerse por diversos métodos a base del alcohol a partir del azúcar y de la celulosa; jabones, glicerina y ácidos grasos; productos aromáticos, colorantes, medicamentos, etc., y todos aquellos productos orgánicos e inorgánicos que a partir del carbón y sus derivados requieren para sus síntesis hidrógeno H2 O y monóxido de carbono CO.

El primer producto químico industrial que se logro a partir del petróleo fue probablemente el etilenglicol, aplicando al eteno la síntesis clorhidrínica y durante la primera guerra mundial se usaba tolueno para la preparación de trinitrotolueno que se obtenía a partir del alquitrán de hulla, resultando insuficiente para cubrir la demanda de este explosivo; al no existir otra fuente de tolueno se usaron sustitutos del trinitrotolueno obtenido por hidratación del propeno, lo que dio abundantes cantidades de acetona a un costo inferior al de otros procesos existentes. En 1923 la industria petroquímica se expande produciendo en mayor escala alcohol isopropílico a partir del propileno obtenido del gas residual de las refinerías y, a principios de la década de 1930 cobra mayor relevancia fabricando alcoholes y acetonas usados como solventes, para que posteriormente durante la Segunda Gu erra Mundial, se inicie la época de los polímeros sintéticos y la sustitución de productos naturales por manufacturados, tales como: lana, algodón, fibras, aceites para pinturas y otros productos. En 1930 la producción de metanol y formaldehído a partir del gas natural alcanza ya cifras de consideración, que unidas a las de producción de amoníaco, acetonas y alcohol butílico fueron suficientemente importantes para que pueda ya considerarse a la industria química derivada de l petróleo como una realidad industrial, con características técnicas y económicas propias y diferenciales. Desde los años 30 a 45, esta industria sigue evolucionando y aumentando sus campos de aplicación a favor del consumo humano e industrial.

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Desarrollo de la industria petroquímica.

La importancia de esta industria ha venido experimentando en gran escala su expansión por ejemplo: En los Estados Unidos de América en 1941, existían cuatro plantas petroquímicas, de Shell, Carbide, Dow y Standar de Nueva Jersey, invirtieron más de 900 millones de dólares en la construcción de treinta grandes fábricas de cauchos sintéticos; sin mencionar el esfuerzo que paralelamente se desarrollaba en el campo industrial de los plásticos, disolventes, fibras textiles; logrando en la década de los 30, representar el 10 % del PBI de los países industrializados.

Luego de la importancia obtenida por la aceptación de los productos sintéticos, se profundizan los procesos de transformación a causa de la reformación del gas natural con vapor de agua que produce hidrógeno en cantidades importantes, lo que hizo posible la obtención de los fertilizantes nitrogenados, llegando a ubicarse la petroquímica como el sector que crece con mayor dinamismo. La demanda de productos que no pueden obtenerse en cantidades suficientes por otras fuentes originó que la petroquímica fabrique los productos sintéticos para atender esa creciente demanda.

 Ante el exigente requerimiento de productos químicos, las nuevas técnicas de refinamiento y cracking, permiten reemplazar a menores costos gran parte de las materias primas naturales, produciendo fármacos, textiles, plásticos, preservantes alimenticios, fertilizantes y aportando importantes insumos a la industria automotriz, vidrios y, en general una amplia cadena productiva para abastecer la demanda manufacturera y las necesidades de la sociedad. -

Procesos industriales de la petroquímica

El petróleo crudo y/o gas natural, extraídos del pozo, no tienen uso hasta lograr su depuración y purificación, lo que implica diversos procesos de conversión de energía primaria a secundaria llamado refinación. Este conjunto de procesos comprende una serie de tratamientos físicos y químicos. Los procesos en esta industria varían de una refinería a otra en función de su estructura, materias primas utilizadas, productos finales y especificaciones de los productos que se desean obtener . La depuración y purificación consiste en retirar de los hidrocarburos los productos no deseados con la finalidad de lograr su pureza y preservar la salud y el ambiente.Es de suma im portancia la eliminación de los derivados del azufre de las fracciones que van desde el gas hasta los gasóleos pesados porque este producto no sólo afecta los catalizadores, la calidad de las gasolinas y demás combustibles, siendo lo más delicado que este producto, cuando es quemado con los combustibles, ocasiona contaminaciones que afectan gravemente la ecología. Los derivados del azufre se encuentran presentes en todas las fracciones de la destilación de los hidrocarburos, siendo necesario aplicar procesos de desulfuración, sobre todo en la etapa de destilación primaria. Determinadas tecnologías logran la desulfurización en presencia de hidrógeno; sin embargo, todos los procesos utilizan catalizadores para esta transformación a fin de lograr, en muchos casos, una pureza superior a 99 % para fines farmacéuticos. Las características del hidrocarburo, la cantidad y tipo de productos que se desean obtener determinan los procesos que deben incorporarse a la refinería y se pueden agrupar en tres grandes grupos: los combustibles específicos para los transportes, la agricultura, la industria, la generación de corriente eléctrica y para uso doméstico; los productos especiales, lubricantes, parafinas, asfaltos, grasas para vehículos y productos de uso industrial; similarmente las materias primas para la industria petroquímica.  A juzgar por lo pasado, la investigación y la ingeniería petroquímica podrán responder por los alcances de su desarrollo. Por ello, al cuantificar los notables progresos alcanzados y las perspectivas de futuro, llegaremos a comprobar que es un reto de progreso que la ciencia nos depara en el variar de los tiempos.

Petroquímica: Transformación de productos derivados Febrero 11, 2008 9854

Del petróleo se obtienen determinados compuestos que son la base de diversas cadenas productivas que acaban en una amplia gama de productos denominados petroquímicos, que después se utilizan en las industrias de fertilizantes, plásticos, alimenticia, farmacéutica, química y textil, entre otras. La conversión de hidrocarburos en productos químicos se llama petroquímica y es una de las piedras angulares de la industria y la tecnología actual. Esta industria ha hecho posible muchos de los productos que hoy se consideran normales y necesarios, como las computadoras, tejidos, juguetes irrompibles. La utilización del petróleo y el gas natural como fuentes de productos petroquímicos ha sido posible gracias al desarrollo de técnicas de transformación de su estructura molecular. El crecimiento de la demanda de los productos petroquímicos se ha debido al desplazamiento de las materias primas tradicionales por las nuevas materias sintéticas: Industria textil: Fibras sintéticas que suplen a la lana y el algodón. Industria del caucho: Nuevos productos con iguales propiedades y a veces superiores a las del caucho natural. Industria de envases y embalajes: El polietileno como alternativa al cristal y al celofán, plásticos para la construcción, por su gran resistencia a la corrosión y a las inclemencias del tiempo, por su ligereza y flexibilidad. Etapas del desarrollo petroquímico – Fabricación de materias de base o productos de primera generación. Partiendo del petróleo y del gas natural, se obtienen diversos productos

básicos que son los pilares de la petroquímica. Los dos grupos más importantes son las olefinas y los aromáticos. – Introducción de átomos de ciertos componentes (oxigeno, nitrógeno y azufre) en los productos básicos, para obtener productos de segunda generación (productos intermedios). – Elaboración de productos de consumo. Conjugando los productos básicos e intermedios. Su diversidad es asombrosa y alcanza una casi infinita variedad de productos habituales de consumo (fibras, cauchos, plásticos, detergentes, pinturas, barnices, abonos, anticongelantes, perfumes, explosivos, aislantes, alimentos, etc.). Materias de Base Las principales materias de base o cadenas petroquímicas son las del gas natural, las olefinas ligeras (etileno, propileno y butenos) y la de los aromáticos. Para obtener estas materias la industria petroquímica utiliza los procedimientos del “cracking” o desdoblamiento de moléculas pesadas en moléculas más ligeras, y el “reformado” o modif icación de la estructura molecular del hidrocarburo. – Del etileno se producen un gran número de derivados, como las diferentes clases de polietileno, cloruro de vinilo, compuestos clorados, óxidos de etileno, monómeros de estireno entre otros que tienen aplicación en plásticos, recubrimientos, moldes, etc. – Del propileno se producen compuestos como alcohol isopropílico, polipropileno y acrilonitrilo, que tienen gran aplicación en la industria de solventes, pinturas y fibras sintéticas. – Por deshidrogenación de butenos, o como subproducto del proceso de fabricación de etileno se obtiene el butadieno que es una materia prima fundamental en la industria de los elastómeros, para la fabricación de llantas, sellos, etc.

– Una cadena fundamental en la industria petroquímica se basa en los aromáticos (benceno, tolueno y xilenos). El benceno es la base de producción de ciclohexano y de la industria del nailon; así como del cumeno para la producción industrial de acetona y fenol. Los xilenos son el inicio de diversas cadenas petroquímicas, principalmente las de las fibras sintéticas. Productos terminados La inmensa variedad de productos terminados de la Petroquímica puede clasificarse en cinco grupos: – Los plásticos – Las fibras sintéticas – Los cauchos sintéticos o elastómeros – Los detergentes – Los abonos nitrogenados Plásticos El nombre común de plásticos se debe a la propiedad que tienen de ser deformables por plasticidad (frente a la elasticidad), bajo la influencia del calor, la presión o de ambos a la vez. Este término abarca productos que difieren entre sí por su estructura química, sus propiedades físicas, sus aplicaciones prácticas y sus procesos de fabricación. Hay tres grandes familias de plásticos: los termoplásticos, los termoendurecibles y los poliuretanos. Termoplásticos: Películas fotográficas, bolsas, papel de envasar, tuberías,canalizaciones, construcción en general, embalajes, muebles,juguetes, aislamientos, electrónica, PVCs para revestimientos,tuberías, válvulas, flores artificiales, botas, etc. Termoendurecibles: Aislamientos eléctricos, paneles decorativos, utensiliosdomésticos, etc. Poliuretanos: Productos con apariencia de vidrio, espumas extraligeras. Fibras Sintéticas Las fibras sintéticas se obtienen por hilado de sustancias fundidas. La

primera que se comercializó fue el nailon, en 1938. Desde entonces, el aumento de la demanda no ha dejado de crecer. Por su volumen, representan la segunda materia en importancia de la Petroquímica, tras los plásticos. Aplicaciones de las fibras sintéticas: Poliamidas: Lencería fina, alfombras, cortinas, trajes de baño,recubrimiento interior de neumáticos. Poliéster: Trajes, corbatas, impermeables, visillos, alfombras.  Acrílicas: Sustituyen a la lana: ovillos y moquetas, entre otros usos. Caucho sintético y elastómeros Es el suministrador principal de la industria del automóvil, en un elemento tan fundamental como los neumáticos. También se emplean, en algunas de sus variedades, para los calzados y para la construcción de recubrimientos de terrazas y tejados. Detergentes Son productos solubles en el agua, cuya propiedad fundamental consiste en poder modificar la tensión superficial de los líquidos en los que se encuentra, disminuyendo o eliminando la suciedad contenida en ellos. Sus usos principales están centrados en el hogar, en forma de polvos, escamas o líquidos que sirven para lavar la ropa y la vajilla. Para suprimir sus efectos contaminantes en las aguas residuales, los detergentes se fabrican ahora a base de productos biodegradables, que son rápidamente destruidos por los microorganismos que viven en los ríos. Abonos La agricultura, que hasta hace poco sólo utilizaba el estiércol natural, ha sufrido una gran revolución gracias a la química. El ácido sulfúrico, los fosfatos y la síntesis del amoniaco, han puesto en circulación una gama muy amplia de abonos químicos que mejoran el rendimiento de la agricultura. La petroquímica, mediante el suministro de hidrógeno a bajo precio para la producción de amoniaco, contribuye a promover el empleo masivo del

nitrógeno asimilable en sus tres variantes: nitratos, sulfatos y urea y la infinidad de abonos complejos. Además, la petroquímica proporciona a la agricultura productos fitosanitarios tales como herbicidas, fungicidas e insecticidas.

La industria petroquímica en Venezuela Es la rama de la industria química encargada de obtener determinados productos a partir de hidrocarburos originales del petróleo y el gas natural y se han logrado extraer alrededor de mil derivados.

Entre los más importantes se encuentran: el plástico, fertilizantes, lubricantes,fibras sintéticas, solventes , mediante complejos procesos para lograr la separación de sus componentes primarios, con la finalidad de lograr productos químicos acabados de gran demanda alrededor del planeta, además de materias primas necesarias para el desarrollo de otras actividades industriales.

Las plantas petroquímicas están situadas generalmente cercanas a los principales yacimientos de petróleo y gas, con la finalidad de disponer de fácil acceso, es decir, su situación geográfica está determinada por la de sus fuentes de abastecimiento.

La primera planta petroquímica del país se estableció, entre 1956 y 1963, en Morón, Estado Carabobo, por la cercanía a las fuentes de materia prima, su proximidad a los muelles de Puerto Cabello para efectos de importación y exportación, además de la conexión con el ferrocarril Puerto Cabello  – Barquisimeto; quedando constituido el Complejo Morón de la siguiente forma: 1. Refinería experimental. 2. Planta cloro-soda. 3. Complejo de fertilizantes. 4. Minas de Riecito y Aroa.

En 1962 inició actividades, la planta de ácido fosfórico y un año después lo harían el Complejo de Explosivos Civiles y las plantas de amoníaco y nítrico-urea; el mismo año se finalizó la construcción de la planta Udex.

En 1970 se abre el proceso de licitación para la construcción del segundo complejo industrial petroquímico, en el Tablazo, Estado Zulia. Se puso en marcha un plan de participación de capital privado, nacional y extranjero según el esquema de empresas mixtas.

El manejo de gran parte de la industria petroquímica venezolana se encuentra en la actualidad en manos del Estado; el cual ha destinado grandes esfuerzos con el objeto de canalizar eficientemente el funcionamiento de dicha industria.

INDUSTRIAS PETROQUIMICAS EN  VENEZUELA  El desarrollo de la química moderna desde hace más de 50 años, ha demostrado que el petróleo es la materia prima ideal para la síntesis de la mayor parte de los productos químicos de gran consumo. Además de su gran abundancia y disponibilidad, está formado por una gran variedad de compuestos permite acrecentar aún más las posibilidades de nuevos productos. La importancia de la petroquímica está en su capacidad para producir grandes  volúmenes de productos a partir de materias primas abundantes y a bajo precio. La industria petroquímica nace 1954 con la creación de Pequiven, y posteriormente después de dos años se crea Pequiven Morón con la finalidad de cubrir las necesidades de fertilizantes en el País, así como la producción de Productos químicos como el acido sulfúrico al 98% y el Óleum. Petroquímica de Venezuela, S.A –  Pequiven, ahora Corporación Petroquímica de  Venezuela, es la principal empresa encargada de producir y comercializar productos petroquímicos y bajo su directriz opera a los tres Complejos Petroquímicos de El Tablazo, Morón y José, que conjuntamente con las empresas mixtas y de producción social, están en capacidad de ofrecer a los mercados nacional e internacional, más de 40 productos petroquímicos.  Actualmente el complejo Petroquímico morón esta adaptándose a las estrategias establecida en el plan de siembra emitido por el Ministerio de Agricultura y Tierra. En consecuencia en el presente trabajo se abordaran lo temas relacionados a su ubicación, a sus empresas mixtas, su mercado, sus plantas y productos, sus inversiones y la creación de la nueva empresa mixta de Pequiven Llamada Petrocasa.

PETROQUIMICA VENEZOLANA  La Corporación Petroquímica de Venezuela Sociedad Anónima  (Pequiven, S.A.), es una empresa perteneciente al Estado venezolano, dedicada a la producción y comercialización de productos petroquímicos con capacidad exportadora, pero otorgándole prioridad al mercado nacional. Fertilizantes, productos químicos industriales y olefinas y resinas plásticas, son las tres principales líneas de negocios en las que se sostiene la corporación, que ofrece más de 40 productos petroquímicos a los mercados nacional e internacional. Su vinculación con importantes socios en la conformación de las empresas mixtas en la que participa, han facilitado su consolidación y presencia en mercados de la región, así como de otras parte del planeta. La Industria Petroquímica utiliza el petróleo y el gas natural como materias primas para la obtención de productos químicos, que se clasifican en cinco grandes grupos: plásticos, fibras sintéticas, cauchos sintéticos, detergentes y abonos nitrogenados. Se encuentra en artículos tan simples pero indispensables como un cepillo de dientes y en otros menos cercanos y más sofisticados como una nave espacial. Su presencia, a veces invisible, ha revolucionado al mundo, y sus productos, constituyen la materia prima para la fabricación de una interminable lista de objetos que acompañan y facilitan nuestra vida diaria. Pequiven, Petroquímica de Venezuela, s.a. es la Corporación del estado  venezolano encargada de producir y comercializar productos petroquímicos fundamentales con prioridad hacia el mercado nacional y con capacidad de exportación. Propicia la creación de Empresas Mixtas y de Producción Social (EPS), estimulando el desarrollo agrícola e industrial y promoviendo el equilibrio social con sensibilidad comunitaria y ecológica. Petrocasa, es una Empresa filial de Pequiven, formada para la construcción de viviendas, para mejorar la calidad de vida de los más necesitados, gracias al petróleo. Implementando la modalidad de la "autoconstrucción", para involucrar a las comunidades en la construcción de sus viviendas, logrando un impacto social relevante en los venezolanos.

HISTORIA  Pequiven fue creada en el año 1977, asumiendo las operaciones del Instituto  Venezolano de Petroquímica (IVP), que fue fundado en 1955. A partir de entonces ha sufrido distintas etapas de reestructuración, consolidación y expansión, con el que se ha logrado ampliar su campo de operaciones, desarrollando un importante mercado interno y externo para sus productos.  Al año siguiente (1978)  la empresa es afiliada a Petróleos de Venezuela.  Para ese momento se operaban los Complejos Morón (Carabobo) y El Tablazo (Zulia) y estaban en producción 10 empresas mixtas.

 IMPORTANCIA

La vida sin el petróleo no podría ser como la conocemos. Del crudo obtenemos gasolina  y diesel para nuestros autos y autobuses, combustible para barcos y aviones. Lo usamos para generar electricidad, obtener energía calorífica para fábricas, hospitales y oficinas y diversos lubricantes para maquinaria y vehículos. La industria petroquímica usa productos derivados de él para hacer plásticos, fibras sintéticas, detergentes, medicinas, conservadores de alimentos, hules y agroquímicos.

El petróleo ha transformado la vida de las personas y la economía de las naciones. Su descubrimiento creó riqueza, modernidad,  pueblos industriales prósperos y nuevos empleos, motivando el crecimiento de las industrias mencionadas

¿de qué forma nosotros “Sembramos el petróleo” para cuando este llegue a su fin podríamos mantener la misma forma de vida que con él?

Publicado por  juan jose mendez andrea en 9:24 No hay comentarios: Enviar por correo electrónicoEscribe un blogCompartir con TwitterCompartir con FacebookCompartir en Pinterest

LUNES, 20 DE MAYO DE 2013

Industrias petroquímicas en Venezuela

En el presente les llevaremos a cabo cierta información que será útil en nuestra vida cotidiana, ya que nos informará de determinados puntos que suelen ser de suma importancia como lo es su importancia, entre otros. La Industria Petroquímica utiliza el petróleo y el gas natural como materias primas para la obtención de productos químicos, que se clasifican en cinco grandes grupos: plásticos, fibras sintéticas, cauchos sintéticos, detergentes y abonos nitrogenados. Se encuentra en artículos tan simples pero indispensables como un cepillo de dientes y en otros menos cercanos y más sofisticados como una nave espacial. Entre las plantas petroquímicas que existen en nuestra nación podemos encontrar: Generalmente las plantas petroquímicas están situadas generalmente cercanas a los principales yacimientos de petróleo y gas, con la finalidad de disponer de fácil acceso, es decir, su situación geográfica está determinada por la de sus fuentes de abastecimiento. La primera planta petroquímica del país se estableció, entre 1956 y 1963, en Morón, Estado Carabobo, por la cercanía a las fuentes de materia prima, su proximidad a los muelles de Puerto Cabello para efectos de importación y exportación, además de la conexión con el ferrocarril Puerto Cabello - Barquisimeto; quedando constituido el Complejo Morón de la siguiente forma: 1. Refinería experimental. 2. Planta cloro-soda. 3. Complejo de fertilizantes. 4. Minas de Riecito y Aroa.

Cuando hablamos de la importancia de la industria petroquímica podemos decir que: * La industria petroquímica en Venezuela está estrechamente vinculada a la planificación petrolera, y más específicamente, a la fase de refinación. * Los productos petroquímicos constituyen, en gran medida, insumos para otro tipo de industrias; de ahí su carácter de industria básica. En efecto, otras industrias (textil, plásticos, fertilizantes, farmacéutica) utilizan como materia prima productos derivados, obtenidos en la industria petroquímica. * La actividad de la petroquímica contribuye a estimular las actividades agrícolas del país, al hacer posible una mayor productividad agropecuaria mediante la fabricación de fertilizantes * La fabricación de dispositivos está relacionada con la industria de la construcción, con la explotación de canteras y minas, con la construcción de carreteras y autopistas. Una de las empresas que ha venido evolucionando al transcurrir del tiempo es Pequiven que fue creada en el año 1977, asumiendo las operaciones del Instituto Venezolano de Petroquímica (IVP), que fue fundado en 1955. A partir de entonces ha sufrido distintas etapas de reestructuración, consolidación y expansión, con el que se ha logrado ampliar su campo de operaciones, desarrollando un importante mercado interno y externo para sus productos. Al año siguiente (1978) la empresa es afiliada a Petróleos de Venezuela. Para ese momento se operaban los Complejos Morón (Carabobo) y El Tablazo (Zulia) y estaban en producción 10 empresas mixtas. Unas de las características que posee esta industria son: 1) -Son industrias gigantes que mueven muchísima cantidad de dinero anualmente. -Industrias estratégicas por la dependencia de los países respecto a ellas que suelen tener una parte de su dirección dependiente del sector público y los gobiernos. -Se necesitan enormes inversiones para ponerlas en marcha, montar nuevos complejos petroquímicos o industrias derivadas. -Necesitan de mano de obra especializadas para su manejo, como ingenieros, químicos, economistas, técnicos etc. (esto es lo que muchas veces imposibilita a algunos países para disponer de importantes industrias de este tipo, como ocurre por ejemplo con Brasil). 2)-Los complejos suelen estar situados cerca de las zonas productoras o de las zonas de consumo de los derivados. -Para facilitar el suministro, las refinerías suelen situarse en zonas costeras, desde las que el flujo de petróleo llega por mar, medio de transporte más barato para gr áneles. -Muchos países productores de petróleo son zonas con gobiernos inestables y en ocasiones crisis por conflictos armados o inseguridad, por lo que la mayoría de la

industria del refinado y producción de derivados suele situarse en los países de consumo, mientras que las tecnologías para la extracción y el transporte se desarrollan en las zonas productoras (la excepción a esto serian por ejemplo Venezuela o Argentina).

Para finalizar éste tema podemos decir que la petroquímica es la ciencia y la técnica correspondiente a la petroleoquímica. La petroleoquímica es lo perteneciente o relativo a la industria que utiliza el petróleo y el gas natural como materia prima para la obtención de productos químicos. Los productos petroquímicos constituyen, en gran medida, insumos para otro tipo de industrias; de ahí su carácter de industria básica. En efecto, otras industrias (textil, plásticos, fertilizantes, farmacéutica) utilizan como materia prima productos derivados, obtenidos en la industria petroquímica.

Según tu opinión. ¿Cómo beneficia y como afecta la industria petroquímica en Venezuela?

Combustibles fósiles vs energías renovables

Admin Mayo 20, 2015 General combustibles fosiles, energias renovables

El carbón, el petróleo y el gas natural son las tres fuentes de combustibles fósiles de las que dependemos principalmente para cubrir nuestras necesidades energéticas, ya sea  para el calentamiento de nuestros hogares como para suministrar electricidad o para suministrar el combustible necesario a nuestros coches y otros medios de transporte. El problema con los combustibles fósiles es que no son renovables. Su suministro está limitado y llegará el día en el que se agoten por completo las existencias en el planeta. Los combustibles fósiles se formaron a partir de plantas y animales que vivieron hace millones de años y que tras quedar bajo tierra en determinadas condiciones, sus restos acabaron transformándose en la materia combustible que conocemos y usamos hoy en día. De hecho, los combustibles fósiles más antiguos tienen su origen en el período Cámbrico hace unos 500 millones de años, mucho antes de que los dinosaurios entrasen en escena. En cambio, los últimos combustibles fósiles (entre los que se encuentran los menos eficientes como la turba o el carbón de lignito), comenzaron a formarse ha ce “tan sólo” cinco millones de años en el periodo Plioceno. Por ello no se regeneran con la

velocidad necesaria para cubrir nuestra demanda energética futura. Y a pesar de ello, los combustibles fósiles junto con la energía nuclear, todavía suponen el 93% de las fuentes de energía de todo el planeta. Por tanto, de forma global, sólo en un 7% estaríamos cubriendo nuestras necesidades gracias a las energías renovables.

El dilema de los combustibles fósiles

Los combustibles fósiles existen. Y hoy en día, nos hacen un inestimable servicio. El  problema es que mediante su uso aparecen una serie de problemas medioambientales. Durante su combustión, se emite a la atmósfera dióxido de carbono que es el gas que contribuye principalmente al calentamiento global. Por ello, el aprovechamiento energético de los combustibles fósiles se ha considerado como el primer factor desencadenante de la liberación a la atmósfera de gases de efecto invernadero. De hecho, durante el siglo XX se considera que la temperatura del planeta ascendió un 0,6ºC, hecho que se ha relacionado con el crecimiento y desarrollo industrial que tuvo lugar en ese periodo, y que se basó en el uso de la energía a partir de combustibles fósiles. El impacto del calentamiento global no afecta sólo a las áreas del planeta más industrializadas, sino que termina afectando a todo el planeta. En el Ártico y en la Antártida, el progresivo aumento de las temperaturas está causando el derretimiento del hielo, que provoca a su vez el aumento de los niveles del mar en todo el mundo y afecta a la composición del agua de los océanos. La contaminación atmosférica es también uno de los problemas mundiales debido al uso de combustibles fósiles, y que afecta a la salud humana y al desarrollo de ecosistemas. Otros problemas medioambientales asociados a los combustibles fósiles aparecen tan  pronto como se extraen de los yacimientos donde se encuentran: puede haber derrames de petróleo que dañen gravemente un ecosistema al completo, o el estado en que queda la zona circundante a la explotación de una mina de carbón.

Todos, incluidas las empresas que explotan estos recursos no renovables, sabemos de los riesgos que conllevan. Pero en tanto las energías renovables no sean una alternativa viable como fuente principal de energía, seguiremos dependiendo necesariamente de los combustibles fósiles para poder seguir con el ritmo de desarrollo actual.

¿Hasta cuándo tendremos combustibles fósiles?

Se estima que nuestras reservas de combustibles fósiles estarán agotadas aproximadamente en unos 50 años, aunque otros opinan que explotando yacimientos hoy poco rentables mediante nuevas técnicas (véase el fracking tan de moda últimamente) junto al descubrimiento de yacimientos desconocidos, podríamos seguir disponiendo de ellos por unos 100-120 años más. Sea cuando sea, el hecho es que tampoco es que sean unas cifras demasiado alentadoras si tenemos en cuenta a nuestras inmediatas generaciones futuras. Por ello, no tenemos alternativa: tenemos que estar  preparados y empezar a buscar otras opciones igualmente buenas. Además, la población humana sigue creciendo y con ello, las necesidades energéticas humanas no harán si no seguir incrementándose a un ritmo mucho mayor.

¿Y en qué fuentes de energía renovable podemos pensar como solución?

El sol, el viento y el agua son fuentes de energía perfecta s… ¡dependiendo de donde estés! No contaminan, son renovables y cada día más eficientes. Con su aprovechamiento se reduce la emisión de dióxido de carbono a la atmósfera y reducimos muchísimo nuestra dependencia sobre los combustibles fósiles. Aprovechando la energía contenida en estas fuentes, podemos obtener electricidad y hay más que suficiente para cubrir las necesidades de ¡todo el mundo! Sin embargo, el reto está en conseguir hacerlo de forma eficiente y rentable económicamente, por debajo del coste de producir esa energía con combustibles fósiles, así como de poder almacenarla  para usarla en el momento que precisemos. La energía solar , por ejemplo. Se basa en la energía contenida en la radiación solar. Esta energía se encuentra en todas las cosas, incluyendo los combustibles fósiles. Las plantas dependen del sol para crecer, los animales se comen las plantas, y ambos terminan siendo componentes claves para los combustibles fósiles. De acuerdo con la Asociación Europea de la Industria Fotovoltaica, la energía solar podría cubrir hasta el 26% de las necesidades energéticas del mundo en el año 2040. La energía hidroeléctrica y la energía eólica en los últimos años tienen un buen nicho de mercado. El principio sobre el que se basan ambas es la fuerza de la acción de corrientes de viento y de agua que pasan por turbinas que convierten esa energía mecánica en electricidad. Mientras que la construcción de nuevas centrales hidroeléctricas está un  poco parada, con los parques eólicos ocurre justo lo contrario y todos los años se ponen en marcha nuevos emplazamientos con cientos de aerogeneradores.

También en el mar se puede aprovechar la energía del viento y del agua (energía mareomotriz y undimotriz), lo que abre nuevas posibilidades de investigación y futuro aprovechamiento con éxito. La energía procedente de la biomasa, o energía de quemar restos de plantas y otras materias orgánicas, es la forma de abastecimiento energético más antigua del hombre. La madera ha sido el recurso más básico para obtener calor y poder cocinar alimentos y en países en desarrollo es imprescindible para la supervivencia de poblaciones locales. En países más industrializados se llevó a un plano más decorativo o estético. Pero con el aumento del precio de los combustibles fósiles y la aparición de las calderas y estufas de  pellets, ha pasado a ser la forma de calefacción en muchos hogares, en detrimento de las calderas tradicionales de gasóleo o gas.

CURSO DE ECOSISTEMAS Y POLÍTICAS PÚBLICAS PARTEIII.ELSISTEMAECONOMICO

CAPITULO 26.

COMBUSTIBLES Y ELECTRICIDAD OBJETIVOS: 1. Hacer un esbozo de la generación de electricidad a partir de combustibles fósiles; 2. Dar un ejemplo para mostrar que, a medida que la energía se cambia de un tipo a otro, algo de la energía se degrada y pierde su habilidad para realizar trabajo; 3. Explicar eMergía neta y relación de eMergía neta para fuentes de carbón y petróleo; 4. Describir el efecto del coste de transporte en la eMergía neta de fuentes. Las fuentes de energía que soportan la economía de los Estados Unidos fueron presentadas en la Figura 22.2. Se discutió cuántas fuentes de energía se manejan en la economía y se mostró que los recursos naturales gratuitos contribuyen con aproximadamente 27% de la economía. En este Capítulo, se explica el uso de combustibles convencionales como petróleo, gas natural y carbón, y su conversión en electricidad. Y para responder las muchas preguntas acerca de cuánto puede soportar el resto de la economía una fuente de energía en particular, se introduce el concepto de eMergía neta.

26.1 Uso de combustibles y electricidad. Cuando se piensa en energía, muchas personas piensan en combustibles y electricidad. Estas son formas ricas en energía, que han sido explotadas en este siglo y forman la base de nuestra compleja civilización. Los combustibles convencionales incluyen: petróleo, gas natural, carbón y energía nuclear. Se suma, la energía de ríos que fue aprovechada para generar energía hidroeléctrica.

El diagrama de la Figura 26.1 muestra las fuentes de energía y su patrón de uso en los Estados Unidos. El ancho de cada camino es una indicación del tamaño de cada flujo de energía. Así, el flujo de petróleo es el más grueso y el flujo de electricidad importada es el más delgado. Una gran cantidad de petróleo y una pequeña cantidad de gas natural fueron consumidas en transporte. El próximo gran uso de combustibles es la generación de electricidad. Una vez que se genera electricidad, se consume con una pequeña cantidad de otros combustibles en los sectores residencial, comercial y de industria. En el  presente, cerca de ¹/³ del combustible norteamericano es utilizado para generar energía eléctrica, y los ²/³ restantes para uso directo.

26.2 Generación de electricidad. Como la electricidad es fácil de utilizar y transportar, los combustibles se convierten en energía eléctrica. Piense por un momento en la flexibilidad de la energía eléctrica;  puede usarse fácilmente para generar luz de muy alta calidad, para hacer funcionar una maquinaria o un computador, y para transferir información.

Figura 26.1 Uso de combustibles y electricidad en los Estados Unidos. Gráfico de flujo modificado por Kidman y Barret (1977). Los números están en BTU y corresponden al sistema energético de 1975.

El término "energía perdida" se refiere a la energía utilizada para aumentar la calidad de energía; esta no se pierde pero sale como calor necesario para este proceso. La electricidad se genera en plantas de energía, similares a la diagramada en la Figura 26.2. Cuando los combustibles como carbón o petróleo se convierten en electricidad, cuatro joules de la energía de esos combustibles se usan para formar cada joule de la electricidad que está siendo producida. Tres joules generan calor a alta temperatura y el cuarto es utilizado indirectamente para proveer los bienes, servicios y equipamento necesario para generar electricidad. La planta de energía requiere algo de refrigerante ambiental y retroalimentación de  bienes, servicios y equipamento de la economía principal. En el diagrama, 4 eMjoules de carbón (sej) convergen para generar un joule eléctrico. La Transformidad es 4 sej por  joule de electricidad (ó 160 000 eMjoules solares (sej) por joule de electricidad). En la Figura 26.1 la energía calórica se representa como si no fuera usada por ningún sector de la economía, pero fluye fuera del sistema a la derecha. Algunas veces esta energía calórica se describe como energía perdida; esto no es correcto, la energía debe ser usada y dispersada para convertir un tipo de energía en otro. Recuerde la segunda Ley de la Termodinámica analizada en el Capítulo 2.

Figura 26.2 Diagrama de energía de los principales aspectos de una planta de energía, que convierte combustible fósil en electricidad. La planta necesita algo de refrigeración ambiental y retroalimentación de bienes, servicios y equipamentos de la economía principal. Como se muestra en los números del diagrama, 4 eMjoules de carbón generan 1 joule eléctrico. La Transformidad es 4 eMjoules de carbón por joule de electricidad ó 160 000 eMjoules solares por joule (Figura 22.1). Algunos usos que se le da a la energía eléctrica son de lujo, principalmente para  proporcionar comodidad y confort. Usar electricidad donde es posible usar directamente combustibles puede considerarse una pérdida de energía. Por ejemplo, el uso de energía eléctrica para calentamiento de residencias implica una pérdida de 3.4 de la energía consumida para generarla; el uso de leña o biogas puede ser más interesante. De

cualquier manera, si se utiliza la energía eléctrica para hacer calentamiento local directo, reduciendo el área, el calentamiento eléctrico puntual puede ser ventajoso. Ejemplos son: cocina y frazadas eléctricas. Cuando los combustibles eran muy baratos, el precio de la energía eléctrica era bajo. Muchas casas fueron construidas como casas "totalmente eléctricas", todo era hecho con electricidad: se mantuvo la comodidad del recinto por medio de acondicionadores de aire y calentadores eléctricos, la comida se cocinaba y el agua se calentaba usando electricidad. Ahora, a medida que aumenta el precio de los combustibles, más y más casas están usando otros combustibles, como gas natural, para la calefacción, y en la cocina. A final de cuentas, la demanda de electricidad por el sector residencial puede entrar en declinio a medida que las personas cambien, donde sea posible, a uso directo de combustibles. La energía de alta calidad debe ser usada únicamente para fines importantes.

26.3 eMergía neta. La eMergía neta de cualquier fuente de energía, es la cantidad que queda despues de sustraer la eMergía que fue utilizada para obtención y beneficio. En la Figura 26.3, se expone la eMergía neta de pozos de petróleo localizados en el Golfo de México. El  producto se muestra fluyendo hacia la derecha, mientras que la eMergía utilizada por la economía principal para obtener y procesar el petróleo se muestra fluyendo hacia la izquierda. Cuando el flujo hacia la derecha es mayor al usado desde la economía  principal, se trata de eMergía neta. El flujo que retorna de la economía principal se denomina retroalimentación.

Figura 26.3 Diagrama de eMergía neta de un grupo de pozos en el Golfo de México en 100 pies de agua (Odum et al., 1976).

Al calcular la eMergía neta, el producto y la retroalimentación deben expresarse en términos de eMergía (consultar la sección 4.7 y la Tabla 23.1 para ver cómo un tipo de energía se expresa en otro tipo utilizando Transformidad). Para calcular la eMergía neta,  primero se evalúa el actual flujo de energía; despues, cada uno se multiplica por la Transformidad solar para obtener su valor en eMjoules solares (sej). Si, como en el ejemplo de la Figura 26.3, la retroalimentación está compuesta  principalmente por bienes y servicios, para los cuales existe un coste monetario, el coste en dólares se multiplica por la relación eMergía-dólar (Sección 22.4) para obtener el valor en unidades de eMjoules solares.

26.4 Relación de eMergía neta. Para evaluar la contribución de una fuente de energía a la economía, no es suficiente calcular la eMergía neta. El efecto que esa fuente de energía tiene de estimular la economía, es relativa a cuan "rica" es esta fuente. Esto puede estimarse calculando cuanto producto se obtiene de una fuente en función de la retroalimentación; en otras  palabras, calculando la proporción de rendimiento para la retroalimentación. Esta  proporción es la relación de eMergía neta . La economía norteamericana fue muy estimulada en 1950 y 1960, en ese entonces se obtenían 40 eMjoules por cada eMjoule gastado en el esfuerzo de encontrar y procesar la energía. Conforme la energía se va volviendo más difícil de encontrar, la relación de eMergía neta disminuye mientras que más y más energía se utiliza para encontrarla, transportarla y procesarla. La relación de eMergía neta del petróleo del Golfo de México se calculó en la Figura 26.3 y corresponde a 6/1. Este valor es considerablemente menor a antiguos valores,  pero es típico de las fuentes de energía de los años 80. Comparando las proporciones de eMergía neta podemos ver mejor cuales fuentes de energía probablemente competirán con otras y estimularán la economía. Si una fuente de energía tiene rendimientos mucho menores por esfuerzo realizado, que otras con quien puede competir, cuesta más en términos de energía y en términos de dinero. No competirá con éxito mientras la rica fuente de energía, y que posee una relación de eMergía neta mayor, sea consumida.

26.5 El efecto del transporte en la eMergía neta. Muchos combustibles que tienen una buena eMergía neta cuando son usados cerca de su fuente, tienen una relación de eMergía neta mucho menor en puntos distantes donde van a ser usados, esto se debe a la energía utilizada en el transporte. Por ejemplo, la Figura 26.4 es un diagrama donde se encuentran los costes de energía y rendimientos de una mina de carbón en el medio-oeste. La proporción de rendimiento en el local de la mina es mucho menor a 40/1. De cualquier forma, el transporte para llevarlo a las ciudades del este aumenta cerca de ocho veces la retroalimentación original de energía utilizada. El carbón de West Virginia es mucho más cercano, así que puede competir mejor para mercados del este que aquellos del medio-oeste.

Figura 26.4 Diagrama de la eMergía neta de la minería de venta superficial del carbón en medio-oeste, y la eMergía neta del transporte a las ciudades del este (Ballentine, 1976).

26.6 eMergía neta de compra de petróleo extranjero. La Figura 26.5 es un diagrama de los flujos de dinero y energía de la importación de  petróleo en 1980. La cantidad de energía contenida en un barril de petróleo es de cerca de 6.3 E9 joules; transformando esto a eMjoules solares (se multiplica por la Transformidad obtenida de la Tabla 27.1) da aproximadamente 3.3 E14 sej por barril de  petróleo que cuesta $28. El valor de eMergía que Arabia Saudita recibe si compra  bienes de los Estados Unidos con los $28 es solamente 7.3 E13 sej. Para calcular estas cifras se utilizó la relación eMergía-dolar.

Figura 26.5 Diagrama de energía neta de la importación de petróleo desde Arabia Saudita en 1980.  No incluye el 10% usado en la refinación y otro 10% en transporte a largas distancias. Conforme cambia la inflación y los precios alrededor del mundo, así también sucede con el precio del barril de petróleo. Antes de 1973, la relación de energía neta de un

 barril de petróleo era de 40/1. Debido al incremento de los precios en el mercado mundial, la relación de energía neta en 1980 del mismo barril de petróleo fue de aproximadamente 4.5/1. A pesar de que es un dramático cambio en el valor de la energía neta, el petróleo extranjero sigue siendo una fuente ventajosa. El envío de petróleo a través del océano usa alrededor de un 10 % de su contenido de energía, y el refinamiento, otro 10%. La energía neta del petróleo en el mercado internacional, es una buena referencia en comparación con otras fuentes de combustible, siempre y cuando el petróleo compita económicamente en el mercado mundial. ENERGIA

La energía (del griego) significa "fuerza activa " y se define como la capacidad de una sustancia, cuerpo o sistema para realizar trabajo. La energía se puede manifestar en diferentes tipos de energía dependiendo de su forma. Sencillamente hay seis categorías:     

Energía mecánica (agua corriente, tracción de coche, muelle helicoidal). Energía térmica (agua hirviendo, llama de gas). Energía química (reacciones químicas, combustión, explosión). Energía eléctrica (batería de coche, corriente eléctrica). Energía electromagnética (luz, radiación calorífica).

ENERGIA Y COMBUSTIBLE

INTRODUCCION AL CONCEPTO DE ENERGIA. El concepto de “energía” ha llegado a ser bastante conocido. Las expresiones “energía atómica”, “energía eléctrica”, “energía solar”, etc. Se han convertido cotidianas. Es interesante hacer no tar, sin embargo , que el concepto “energía” es relativamente

reciente. Los primeros intentos de definir una magnitud similar a la energía y que estaría regida por una ley de conservación.

PROPIEDADES DE LA ENERGIA Entre las principales propiedades del concepto de energía, conviene destacar las siguientes: 

La energía es una magnitud escalar. No está asociada a ninguna dirección.

La energía es una magnitud física que caracteriza un cierto estado de un cuerpo o de un campo. Diremos que tal o cual cuerpo posee o tiene tanta energía, o que este campo eléctrico o gravitatorio almacena tanta cantidad de energía o que aquella onda transporta tanta energía. En este sentido se parece al concepto de masa. A diferencia de la masa, sin embargo, la cantidad de energía que posee un cuerpo puede variar con mucha facilidad. 

La energía se puede presentar en una gran variedad de formas. Es decir, exíste un gran número de tipos de energía: energía mecánica, energía eléctrica, energía química, energía atómica, energía nuclear, energía luminosa, energía acústica, etc. Digamos aquí, de paso, que un análisis más detenido de los distintos tipos de energía muestra que, en verdad, es posible agrupar los diferentes tipos de energía en unas pocas formas fundamentales. 

La energía se puede transformar de un tipo en otro. De hecho, son precisamente las transformaciones de energía los procesos mas dignos de estudio y de mayor importancia  práctica. 

La energía se puede transferir de un cuerpo a otro: es decir, un cuerpo puede ceder  parte de su energía a otro cuerpo. 

En todas las transformaciones de energía de un tipo a otro y en todas las transferencias de energía de un cuerpo a otro, la energía total se conserva. Esta es,como ya dijimos, la propiedad más importante de la energía. 

ENERGIA Y COMBUSTIBLE Comenzando con una descripción comercial de energía: energía es aquello por lo cual  pagamos cuando compramos combustible . Piense en la compra de gasolina, carbón o leña. Lo que nos interesa, y lo que realmente  pagamos, no son los productos que quedan después de la combustión (dióxido de carbono, agua, cenizas, etc.) sino algo muy diferente, algo que usamos para hacer funcionar el automóvil, para hacer andar un tren o para calefaccionar la casa. Ese algo es energía. Es interesante, en relación con esto, pensar que todos nuestros combustibles comerciales, carbón, petróleo, gas natural, etc.., en último término provienen del Sol. Otro combustible de particular interés son los alimentos. Ingerimos alimentos para obtener la energía que éstos pueden proporcionarnos. Energía que necesitamos para movernos, para trabajar y estudiar

Tipos de energía

Hay muchos tipos de energía, aquí intentaremos enumerarlos todos o la principal mayoría de ellos con una breve explicación de como son.

Energía eléctrica Energía lumínica

Energía mecánica Energía térmica Energía eólica Energía solar Energía nuclear Energía cinética Energía potencial Energía química Energía hidráulica Energía sonora Energía radiante Energía fotovoltaica Energía de reacción Energía iónica Energía geotérmica Energía mareomotriz Energía electromagnética Energía metabólica Energía hidroeléctrica Energía magnética Energía calorífica

1. Energía Eléctrica

La energia electrica es la energia resultante de una diferencia de potencial entre dos puntos y que permite establar una corriente electrica entre los dos, para obtener algun tipo de trabajo,

también puede trasformarse en otros tipos de energía entre las que se encuentran energía luminosa o luz, la energía mecánica y la energía térmica.

2. Energía lumínica

La energía luminosa es la fracción que se percibe de la energía que trasporta la luz y que se puede manifestar sobre la materia de diferentes maneras tales como ar rancar los electrones de los metales, comportarse como una onda o como si fuera materia, aunque la mas normal es que se desplace como una onda e interactúe con la materia de forma material o física, también añadimos que esta no debe confundirse con la energía radiante.

3. Energía mecánica

La energía mecánica se debe a la posición y movimiento de un cuerpo y es la suma de la energía potencial, cinética y energía elástica de un cuerpo en movimiento. Refleja la capacidad que tienen los cuerpos con masa de hacer un trabajo. Algunos ejemplos de energía mecánica los podríamos encontrar en la energía hidráulica, eólica y mareomotriz.

4. Energía térmica

La energía térmica es la fuerza que se libera en forma de calor, puede obtenerse mediante la naturaleza y también del sol mediante una reacción exotérmica como podría ser la combustión de los combustibles, reacciones nucleares de fusión o fisión, mediante la energía eléctrica por el efecto denominado Joule o por ultimo como residuo de otros procesos químicos o mecánicos. También es posible aprovechar energía de la naturaleza que se encuentra en forma de energía térmica calorifica, como la energía geotérmica o la energía solar fotovoltaica.

La obtención de esta energía térmica también implica un impacto ambiental debido a que en la combustión se libera dióxido de carbono (comúnmente llamado CO2 ) y emisiones contaminantes de distinta índole, por ejemplo la tecnología actual en energía nuclear da residuos radiactivos que deben ser controlados. Ademas de esto debemos añadir y tener en cuenta la utilización de terreno destinado a las plantas generadoras de energía y los riegos de contaminación por accidentes en el uso de los materiales implicados, como pueden ser los derrames de petróleo o de productos petroquímicos derivados.

5. Energía Eólica

Este tipo de energía se obtiene a través del viento, gracias a la energía cinética generada por el efecto corrientes de aire.

Actualmente esta energía es utilizada principalmente para producir electricidad o energia eléctrica a través de aerogeneradores, según estadísticas a finales de 2011 la capacidad mundial de los generadores eólicos supuso 238 gigavatios, en este mismo año este tipo de energía genero alrededor del 3% de consumo eléctrico en el mundo y en España el 16%.

La energía eólica se caracteriza por se una energía abundante, renovable y limpia, también ayuda a disminuir las emisiones de gases contaminantes y de efecto invernadero al reemplazar termoeléctricas a base de combustibles fósiles, lo que la convierte en un tipo de energía verde, el mayor inconveniente de esta seria la intermitencia del viento que podría suponer en algunas ocasiones un problema si se utilizara a gran escala.

6. Energia Solar

Nuestro planeta recibe aproximadamente 170 petavatios de radiación solar entrante (insolación) desde la capa más alta de la atmósfera y solo un aproximado 30% es reflejada de vuelta al espacio el resto de ella suele ser absorbida por los océanos, masas terrestres y nubes.

El espectro electromagnético de la luz solar en la superficie terrestre está ocupado principalmente por luz visible y rangos de infrarrojos con una pequeña parte de radiación ultravioleta.La radiacion que es absorbida por las nubes, océanos, aire y masas de tierra incrementan la temperatura de estas.

El aire calentado es el que contiene agua evaporada que asciende de los océanos, y también en parte de los continentes, causando la circulación atmosférica o convección. Cuando el aire asciende a las capas altas, donde la temperatura es baja, va disminuyendo su temperatura hasta que el vapor de agua se condensa formando nubes. El calor latente de la condensación del agua amplifica la convección y procduce fenomenos naturales tales como borrascas, anticiclones y viento. La energía solar absorbida por los océanos y masas terrestres mantiene la superficie a 14 °C. Para la fotosíntesis de las plantas verdes la energía solar se convierte en

energía química, que produce alimento, madera y biomasa, de la cual derivan también los combustibles fósiles. Flujo Solar Anual y Consumo de energía humano Solar

3.850.000 EJ7

Energía eólica 2.250 EJ8 Biomasa

3.000 EJ9

Uso energía primario (2005) Electricidad (2005)

487 EJ10

56,7 EJ11

Se ha estimado que la energía total que absorben la atmósfera, los océanos y los continentes puede ser de 3.850.000 exajulios por año. . En 2002, esta energía en un segundo equivalía al consumo global mundial de energía durante un año.La fotosíntesis captura aproximadamente 3.000 EJ por año en biomasa, lo que representa solo el 0,08% de la energía recibida po r la Tierra. La cantidad de energía solar recibida anual es tan vasta que equivale aproximadamente al doble de toda la energía producida jamás por otras fuentes de energía no renovable como son el petróleo, el carbón, el uranio y el gas natural.

¿Como se obtiene?

Es obtenida a partir del aprovechamiento de la radiación electromagnética procedente del Sol, la radiación solar que alcanza nuestro planeta también puede aprovecharse por medio de captadores que mediante diferentes tecnologías (células fotovoltaicas, helióstatos, colectores térmicos) puede trasformarse en energía térmica o eléctric a y también es una de las calificadas como energías limpias o renovables.

La potencia de radiación puede variar según el momento del día, así como las condiciones atmosféricas que la amortiguan y la latitud. en buenas condiciones de radiación el valor suele ser aproximadamente 1000 W/m² (a esto se le conoce como irrandiancia) en la superficie terrestre

La radiación es aprovechable en sus componentes directa y difusa, o en la suma de ambas. La radiación directa es la que llega directamente del foco solar, sin reflexiones o refracciones intermedias. Mientras que la difusa es la emitida por la bóveda celeste diurna gracias a los múltiples fenómenos de reflexión y refracción solar en la atmósfera, en las nubes y el resto de elementos atmosféricos y terrestres. La radiación directa puede reflejarse y concentrarse para

su utilización, mientras que no es posible concentrar la luz difusa que proviene de todas las direcciones.

La irradiancia directa normal (o perpendicular a los rayos solares) fuera de la atmósfera, recibe el nombre de constante solar y tiene un valor medio de 1366 W/m² (que corresponde a un valor máximo en el perihelio de 1395 W/m² y un valor mínimo en el afelio de 1308 W/m²).

Según informes de Greenpeace, la energía solar fotovoltaica podría suministrar electricidad a dos tercios de la población mundial en 2030.

7. Energía nuclear

Esta energía es la liberada del resultado de una reacción nuclear, se puede obtener mediante dos tipos de procesos, el primero es por Fusión Nuclear (unión de núcleos atómicos muy livianos) y el segundo es por Fisión Nuclear (división de núcleos atómicos pesados). En las reacciones nucleares se suele liberar una grandisima cantidad de energía debido en parte a la masa de partículas involucradas en este proceso, se tr ansforma directamente en energía. Lo anterior se suele explicar basándose en la relación Masa-Energía producto de la genialidad del gran físico Albert Einstein.

8. Energía cinética

La energía cinética es la energía que posee un objeto debido a su movimiento, esta energia depende de la velocidad y masa del objeto según la ecuación E = 1mv2, donde m es la masa del objeto y v2 la velocidad del mismo elevada al cuadrado.

La energía asociada a un objeto situado a determinada altura sobre una superficie se denomina energía potencial. Si se deja caer el objeto, la energía potencial se convierte en energía cinética. (véase la imagen)

9. Energía potencial

En un sistema físico, la energía potencial es energía que mide la capacidad que tiene dicho sistema para realizar un trabajo en función exclusivamente de su posición o configuración. Puede pensarse como la energía almacenada en el sistema, o como una medida del trabajo que un sistema puede entregar. Suele abreviarse con la letra U o Ep.

La energía potencial puede presentarse como energía potencial gravitatoria, energía potencial electrostática, y energía potencial elástica.

Más rigurosamente, la energía potencial es una magnitud escalar asociada a un campo de fuerzas (o como en elasticidad un campo tensorial de tensiones). Cuando la energía potenci al está asociada a un campo de fuerzas, la diferencia entre los valores del campo en dos puntos A y B es igual al trabajo realizado por la fuerza para cualquier recorrido entre B y A.

10. Energía Química

Esta energía es la retenida en alimentos y combustibles, Se produce debido a la transformación de sustancias químicas que contienen los alimentos o elementos, posibilita mover objetos o generar otro tipo de energía.

11. Energía Hidráulica

La energía hidráulica o energía hídrica es aquella que se extrae del aprovechamiento de las energías (cinética y potencial) de la corriente de los ríos, saltos de agua y mareas, en algunos casos es un tipo de energía considerada “limpia” por que su i mpacto ambiental suele ser casi

nulo y usa la fuerza hídrica sin represarla en otros es solo considerada renovable si no sigue esas premisas dichas anteriormente.

12. Energía Sonora

Este tipo de energía se caracteriza por producirse debido a la vibración o movimiento de un objeto que hace vibrar también el aire que lo rodea, esas vibraciones se transforman en impulsos eléctricos que nuestro cerebro interpreta en sonidos.

13. Energía Radiante

Esta energia es la que tienen las ondas electromagneticas tales como la luz visible, los rayos ultravioletas (UV), los rayos infrarrojos (IR), las ondas de radio, etc.

Su propiedad fundamental es que se propaga en el vació sin necesidad de ningún soporte material, se trasmite por unidades llamadas fotones estas unidades a ctúan a su vez también como partículas, el físico Albert Einstein planteo todo esto en su teoría del efecto fotoeléctrico gracias al cual ganó el premio Nobel de física en 1921.

14. Energía Fotovoltaica

La energía fotovoltaica y sus sistemas posibilitan la transformación de luz solar en energía eléctrica, en pocas palabras es la conversión de una partícula luminosa con energía (fotón) en una energía electromotriz (voltaica). La caracteristica principal de un sistema de energía fotovoltaica es la célula fotoeléctrica, un dispositivo construido de silicio (extraído de la arena común).

15. Energía de reacción

Es un tipo de energia debido a la reaccion química del contenido energético de los productos es, en general, diferente del correspondiente a los reactivos.

En una reacción química el contenido energético de los productos Este defecto o exceso de energía es el que se pone en juego en la reacción. La energía absorvida o desprendida puede ser de diferentes formas, energía lumínica, eléctrica, mecánica, etc…, aunque la principal suele ser en forma de energía calorífica. Este calor se suele llamar calor de reacción y suele tener un valor único para cada reacción, las reacciones pueden también debido a esto ser clasificadas en exotérmicas o endotérmicas, según que haya desprendimiento o absorción de calor.

16. Energía iónica

La energía de ionización es la cantidad de energía que se necesita para separar el electrón menos fuertemente unido de un átomo neutro gaseoso en su estado fundamental.

17. Energía geotérmica

Esta corresponde a la energía que puede ser obtenida en base al aprovechamiento del c alor interior de la tierra, este calor se debe a varios factores entre los mas importantes se encuentran el gradiente geotérmico, el calor radiogénico, etc. Geotérmico viene del griego geo, “Tierra”, y thermos, “calor”; literalmente “calor de la Tierra”.

18. Energía mareomotriz

Es la resultante del aprovechamiento de las mareas, se debe a la diferencia de altura media de los mares según la posición relativa de la Tierra y la Luna y que como resultante da la atracción gravitatoria de esta ultima y del sol sobre los océanos.

De esta diferencias de altura se puede obtener energía interponiendo partes móviles al movimiento natural de ascenso o descenso de las aguas, junto con mecanismos de canalización y depósito, para obtener movimiento en un eje.

19. Energía electromagnética

La energía electromagnética se define como la cantidad de energía almacenada en una parte del espacio a la que podemos otorgar la presencia de un campo electromagnético y que se expresa según la fuerza del campo eléctrico y magnético del mismo. En un punto del espacio la densidad de energía electromagnética depende de una suma de dos términos proporcionales al cuadrado de las intensidades de campo.

 20. Energía metabólica

Este tipo de energía llamada metabólica o de metabolismo es el conjunto de reacciones y procesos físico-químicos que ocurren en una célula. Estos complejos procesos interrelacionados son la base de la vida a nivel molecular, y permiten las diversas actividades de las células: crecer, reproducirse, mantener sus estructuras, responder a estímulos, etc

21. Energía hidroeléctrica

Este tipo de energía se obtiene mediante la caída de agua desde una determinada altura a un nivel inferior provocando así el movimiento de mecanismos tales como ruedas hidráulicas o turbinas, Esta hidroelectricidad es considerada como un recurso natural, solo disponible en zonas con suficiente cantidad de agua. En su desarrollo se requiere la construcción de presas, pantanos, canales de derivación así como la instalación de grandes turbinas y el equipamiento adicional necesario para generar esta electricidad.

22. Energía Magnética

Esta energía que se desarrolla en nuestro planeta o en los imanes naturales. es la consecuencia de las corrientes eléctricas telúricas producidas en la tierra como resultado de la diferente actividad calorífica solar sobre la superficie terrestre, y deja sentir su acción en el espacio que rodea la tierra con intensidad variable en cada punto

23. Energía Calorífica

La energía calorífica es la manifestación de la energía en forma de calor. En todos los materiales los átomos que forman sus moléculas están en continuo movimiento ya sea trasladándose o vibrando. Este movimiento implica que los átomos tienen una determinada energía cinética a la que nosotros llamamos calor o energía calorífica. 

Energía nuclear (fisión nuclear).

Tipos de Energía: Los diversos tipos de energía se pueden convertir entre sí, aunque en un sistema cerrado ideal la suma de todas las energías permanecerá la misma (principio de conservación de la energía). Esto aplica realmente con relación al universo como sistema. Sin embargo,

en la práctica, la energía se pierde en mayor o menor medida cuando se convierte y esta  pérdida afecta al rendimiento del proceso de conversión. Las fuentes de energía que se encuentran en la naturaleza (carbón, gas natural, petróleo, luz solar, energía hidráulica) se denominan energías primarias, mientras que las formas de energía generadas convirtiendo estas energías primarias (electricidad, calor, etc.) se llaman energías secundarias. Las fuentes de energía mencionadas anteriormente no solo difieren en su forma sino, también, en su contenido de energía. Con fines de comparación, se especifica generalmente la cantidad de energía que se podría liberar si se quemara completamente una cantidad dada de una fuente de energía. La Tabla 1 proporciona unos pocos ejemplos ilustrativos. La unidad de medición de la energía es el Julio (J).

Contenido de energía de diversos combustibles:

Combustión: La combustión es la conversión de la energía química primaria contenida en combustibles tales como carbón, petróleo y madera en energía calorífica secundaria por medio de un proceso de oxidación. La combustión es, por consiguiente, el término técnico para la reacción del oxígeno con los constituyentes inflamables de combustibles, que libera energía. Las combustiones tienen lugar a temperaturas elevadas (hasta 1000°C y superiores) y desprenden calor. El oxígeno necesario se aporta como parte del aire de combustión. Al mismo tiempo, se genera un volumen significativo de gases de combustión y, dependiendo del tipo de combustible, determinada cantidad de residuos (cenizas, carbonilla).

Oxidación: Denominación de todas las reacciones químicas en las que una sustancia se combina con el oxígeno. Las oxidaciones incluyen la disipación de energía y son muy importantes en la ingeniería (combustión) y la biología (respiración), por ejemplo.

Definición de Combustible

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C Ciencia General

- Definista El combustible es aquel material que al ser quemado puede producir calor, energía o luz. Generalmente el combustible libera energía de su estado  potencial a un estado utilizable, sin importar si se hace de manera directa o mecánicamente, originando como residuo el calor. Esto quiere decir que los combustibles son sustancias capaces de ser quemadas o que son propensas a quemarse.

Existen diversas clases de combustibles : están los combustibles sólidos como el carbón, la madera y la turba; estos tipos de carburantes se caracterizan por estar compuestos de forma sólida; en el caso de la madera y la turba son utilizados para la calefacción doméstica e industrial; por su parte el carbón es empleado para movilizar maquinarias (barcos, trenes, etc.) y al igual que la madera también es utilizado para usos de calefacción. Los combustibles sólidos para ser utilizados en las maquinarias deben estar en forma de polvo muy fino , siendo este pulverizado con aire durante la alimentación de un cilindro. Sin embargo, este tipo de combustible puede presentar dificultades debido a la erosión provocada en los pistones, cilindros y válvulas de las máquinas que los utilizan. Los combustibles líquidos como la gasolina, el queroseno , el gasóleo o la nafta  provienen del petróleo bruto y son empleados en su mayoría a instancias de motores de

combustión. Se caracterizan por su poder calorífico, volatilidad, viscosidad, densidad específica, contenido de azufre, punto de inflamación y punto de enturbiamiento y congelación.

Los combustibles gaseosos son los hidrocarburos naturales  y los que son fabricados de manera exclusiva para ser utilizados como combustible. Estos se pueden clasificar en combustibles gaseosos naturales (gas natural) y combustibles gaseosos manufacturados (gas propano, gas butano, gasógeno, y gas de subproducto). Entre sus ventajas está su fácil manejo y transporte por tuberías, mayor poder calorífico y el control de la combustión es mucho más simple ya que permite mantener la temperatura aun con demandas variables. Es importante resaltar que tanto el carbón como el petróleo y el gas, se encuentran dentro de los llamados combustibles fósiles , los cuales representan a aquellos que se han formado hace millones de años en el planeta, a partir de restos orgánicos de animales muertos y plantas.

Tipos de combustibles Llamamos  combustible a cualquier tipo de material o producto que tenga la capacidad de liberar energía  cuando experimenta un proceso químico de oxidación, que tiene como consecuencia el desprendimiento de energía. Estos combustibles contienen importantes cantidades de energía potencial que es liberada en forma de calor (energía térmica), y esta energía se puede utilizar como energía mecánica tras una transformación o como energía térmica. Los combustibles pueden presentarse en forma líquida, gaseosa o sólida,  como en los casos de combustibles muy comunes como la madera y el carbón (sólidos), el gas LP y el gas natural (gases), la gasolina, el diesel y el petróleo (líquidos), que utilizamos cotidianamente en la vida diaria, para que puedan funcionar automóviles, camiones, trenes, aviones, barcos, permiten que funcionen las fábricas, o la calefacción de la casa entre otros muchos usos que les damos. Tipos de combustibles según el estado de la materia en el que se encuentran:

Sólidos.- Se trata de aquellos combustibles que se hallan en estado sólido, es el caso de materiales que usamos como combustible comúnmente como el carbón, la hulla, el coque y la madera entre otros. Gaseosos.- Se trata de materiales combustibles que se encuentran en estado gaseoso (aunque para su almacenado sean sometidos a licuefacción para contenerlos mejor), es el caso de combustibles como el gas licuado de petróleo, el gas natural y el gas butano entre otros. líquidos.- Son sustancias combustibles que se hallan en estado líquido o fluidos a temperatura ambiente. Son ejemplos de ellos el petróleo, la gasolina, el diesel, el alcohol, etanol, keroseno, el aguarrás y el hidrógeno líquido entre otros combustibles.

Principales tipos de combustibles:

Carbón.- El carbón es un mineral que se origina a partir de restos vegetales descompuestos, que por la acumulación en zonas pantanosas, lacustres, y marinas de  profundidad leve, sufrieron cambios químicos propiciados por la presión y el calor. Antracita.- Se trata de un mineral de origen vegetal al igual que el carbón, se forma en lugares en los que la temperatura térmica constante oscila entre los 170 y 250 °C. Es un mineral fósil que suele ser es caso a comparación de otros combustibles fósiles como el carbón, el coque o la hulla. Coque.- El carbón de coque es el resultado de la destilación o pérdida de líquido del carbón con betún o carbón bituminoso se suele usar industrialmente y para la calefacción y otros usos domésticos. Hulla.- Se trata de otro combustible mineral de origen orgánico, cuya cantidad de carbono oscila entre un 45 y un 85 % de carbono, se divide en tres tipos que son la hulla grasa o aceitosa, la semi-seca y la seca. Gas natural.- Este es un combustible fósil gaseoso, cuya composición principal es la del gas metano. Es el producto de la descomposición de cadáveres de los seres vivos que se acumula bajo tierra.

Tipos de combustible, fluidos

Gas licuado de petróleo.- Es mezcla de los gases butano y propano que se obtienen tras  procesos de refinamiento del petróleo o de la extracción y refinamiento del gas natural. Petróleo.- Es un líquido compuesto perteneciente a los hidrocarburos. Es uno de los  principales combustibles fósiles y uno de los más utilizados actualmente tanto para uso industrial como para otros usos (como combustible para vehículos de transportes, calefacción, producción de electricidad, uso doméstico, etc.). Del petróleo se derivan otros combustibles cuya composición química particular cambia, es el caso de la gasolina, el diesel, la nafta, el fuel oíl, el kerosén y otros, mismos a los que se les dan variados usos, en especial en distintos motores de vehículos (terrestres, acuáticos y aéreos).