cómo aprovechar los recursos energéticosi

CÓMO APROVECHAR LOS RECURSOS ENERGÉTICOS

RECURSOS ORGÁNICOS:

1.CONCEPTO

2. TIPOS



1.CONCEPTO

Son aquellos que se forman como consecuencia de la acumulación de la degradación y evolución de los propios restos orgánicos de estos organismos.



2. TIPOS

* El carbón. * Los hidrocarburos naturales: - El gas natural. - El crudo o petróleo líquido.

- Los hidrocarburos sólidos



3. USOS

El uso de residuos orgánicos como fertilizantes ayudafrenar el cambio climático


CARBÓN

1. CONCEPTO

2. COMPOSICIÓN Y PROPIEDADES

3. CLASIFICACIÓN

4. ORIGEN

5. CARBONIZACIÓN O COALIFICACIÓN


CARBÓN

1. CONCEPTO:

El carbón es una roca sedimentaria combustible con más del 50% en peso y más del 70% en volumen de materia carbonosa, formada por compactación y maduración de restos vegetales superiores, como consecuencia de la evolución de esta materia orgánica de origen vegetal que se acumula en determinadas cuencas sedimentarias.

Desde el punto de vista estratigráfico, es una roca sedimentaria organoclástica de grano fino, compuesta esencialmente por restos litificados de plantas, que aparece constituyendo secuencias características que reciben el nombre de ciclotemas.


CARBÓN

1. COMPOSICIÓN

Dentro de la composición química del carbón se debe diferenciar entre los datos correspondientes a la estructura química del carbón, y los correspondientes a su composición elemental. Así mismo, es necesario diferenciar aquellos datos relacionados con la medida de algunos parámetros de importancia tecnológica. Otros parámetros de gran importancia en la actualidad son los referidos al contenido en elementos menores que puedan liberarse durante el proceso de combustión, y que pueden tener efectos nocivos para la salud humana o del medio ambiente.


CARBÓN

2.PROPIEDADES

•Los parámetros tecnológicos que se utilizan para definir un carbón son: el contenido en humedad, la proporción de volátiles, el contenido en cenizas, y el poder calorífico.

•El contenido en humedad es el contenido en agua libre, y se determina por la pérdida de peso relativa de la muestra calentada a 107ºC durante una hora en una atmósfera inerte.

•La proporción de volátiles viene dada por la pérdida de peso de una muestra seca por calentamiento a temperaturas entre 875 y 1050ºC fuera del contacto con el aire.

•El contenido en cenizas se determina por combustión en aire; el residuo, expresado como tanto por ciento con respecto del peso original de la muestra, constituye la expresión de este parámetro. Sería un fiel reflejo del contenido en materia mineral de un carbón, de no ser por el hecho de que en la fracción inorgánica de éste pueden existir carbonatos y sulfuros que se descomponen a esas temperaturas.


CARBÓN

2.PROPIEDADES

La proporción de volátiles viene dada por la pérdida de peso de una muestra seca por calentamiento a temperaturas entre 875 y 1050ºC fuera del contacto con el aire.

El poder calorífico es el calor que se libera durante la combustión de una muestra de carbón. Se determina por combustión dentro de un calorímetro.

Otra propiedad importante del carbón es su densidad, que se relaciona de forma directa con su contenido en cenizas. Todos los procesos de lavado y concentración de carbones se basan en el aprovechamiento de esta propiedad.

Desde el punto de vista elemental, el carbón está constituido fundamentalmente por C, H y O, con proporciones menores de N y S.


CARBÓN

3. CLASIFICACIÓN

El carbón se clasifica según diversos criterios:

- Tipo: diferencias en el tipo y clase de material vegetal que contenga, traducida a los denominados componentes macroscópicos del carbón: fusita, durita, clarita y vitrita.

- Rango: diferencias en el grado de evolución o carbonización que haya sufrido, debidos a las condiciones de presión y temperatura a que hayan estado sometidos. Es la evolución de turba a lignito, hulla y antracita.

Grado: clasifica el carbón en función del nivel de impurezas (cenizas) que contenga.


CARBÓN4. ORIGEN

El origen del carbón está en relación evidente con la acumulación de materia vegetal superior (troncos, ramas, hojas) en cuencas marinas o continentales. Los parámetros que definen la posibilidad de acumulación de la materia vegetal que va a dar origen al carbón son similares a los que permiten la acumulación de microorganismos para dar lugar al petróleo:

- Medios protegidos del influjo detrítico: la abundancia de depósitos detríticos resta calidad al carbón, y favorece la degradación de las plantas que se acumular conjuntamente.

- Profundidad adecuada del medio, para evitar oxidación y permitir la acumulación vegetal.

- pH bajo de las aguas, dado que un pH mayor de 5 produce la degradación de la materia vegetal.

- Subsidencia continuada del fondo, para mantener unas condiciones uniformes a lo largo del tiempo.


CARBÓN

4. ORIGEN

Esta acumulación se puede producir en el propio medio de vida de las plantas, o en medios distintos al de formación, como deltas, estuarios o albuferas. Esto permite diferenciar carbones autóctonos, formados en el propio medio de vida, y aloctónos, formados en un medio diferente al de vida: la materia vegetal ha sufrido un transporte, más o menos largo. Según el tipo de medio de formación, también se diferencian los carbones límnicos (formados en medios lacustres), y parálicos (formados en medio marino).


CARBÓN4. ORIGEN

En concreto, los medios en los que pueden darse procesos de acumulación de materia vegetal son:

- Marismas, saladas o salobres. Son zonas con comunicación ocasional con el mar, en que se puede producir una importante actividad biológica vegetal.

- Zonas pantanosas, ciénagas, canales, lagos y charcas intracontinentales, con vegetación de tipos diversos (herbácea, leñosa, etc.) según su profundidad, condiciones del fondo, temperatura de las aguas, etc.

- Manglares de las zonas tropicales.

- Ambientes fluviales y deltáicos.


CARBÓN4. ORIGEN

Uno de los medios sedimentarios más favorables para la acumulación de materia carbonífera que da origen al carbón son los deltas, cuyas secuencias estratigráficas normales son muy semejantes a las propias de los ciclotemas, constituidas por alternancias de capas de carbón con material arcilloso o arenoso.

Un factor también importante es el paleoclima, o sea, el clima imperante en la época de formación del carbón. El más favorable es el paleoclima tropical, generador de vegetaciones exuberantes.

Otra cuestión importante en cuanto al origen del carbón es la edad de las series sedimentarias en que aparece: las plantas vasculares aparecen en el Silúrico, y pueblan la superficie de La Tierra en el Devónico. Ello implica que los yacimientos más antiguos de carbón conocidos sean de edad Devónica. Posteriormente, se dan yacimientos de carbón de todas las edades, pero hay períodos especialmente favorables: se explica por factores fundamentalmente paleoclimáticos, y de tipo de vegetación predominante en cada uno de los períodos.


CARBÓN

5. CARBONIZACIÓN O COALIFICACIÓN

Hace más de 100 años se enunciaba la llamada regla de Hill, según la cual a medida que se profundiza en una explotación de carbón, el contenido en volátiles disminuye. Esta idea simple es la base conceptual en la que se apoya la evolución de la materia orgánica durante el enterramiento subsiguiente a la sedimentación. Es un proceso esencialmente físico-químico, con participación biológica en las primeras etapas, que se conoce con el nombre de carbonización o coalificación.


CARBÓN5. CARBONIZACIÓN O COALIFICACIÓN

- El factor tiempo tiene una importancia extraordinaria: la incorporación de la materia orgánica a los sedimentos se realiza a través de geles (geopolímeros), que sufren procesos de envejecimiento que les llevan primero a deshidratarse, luego a reordenarse y formar moléculas con mayor grado de orden, hasta dar formas cristalinas incipientes. Este proceso puede tener lugar independientemente de la temperatura y de la presión, siendo por tanto, solamente función del tiempo. Esto explica la formación de carbones en cuencas antiguas que no han sufrido enterramientos importantes, como es el caso de la de Puertollano.

- El principal cambio que se produce en la coalificación es el incremento del contenido en carbono frente a volátiles y humedad, acompañado de pérdida de oxígeno en forma de H2O y CO2 (desde valores por encima del 20% hasta valores próximos a cero en las antracitas) y pérdida de hidrógeno en forma de agua e hidrocarburos ligeros (desde valores del orden del 5,5% a contenidos entre el 2,5 y el 4%) . El contenido en carbono pasa de valores del orden del 65% a por encima del 95%.


CARBÓN

6. APLICACIONES

En cuanto a las aplicaciones del carbón, actualmente se explota casi exclusivamente para obtener energía eléctrica mediante combustión. No obstante, este proceso

genera abundantes emisiones de gases de

efecto invernadero y otros de efectos tóxicos

(SOx, NOx, etc.), por lo que los procesos convencionales térmicos tienden a desaparecer. Una tecnología más limpia es la que se desarrolla en pruebas en la Central Térmica de ELCOGAS en Puertollano, correspondiente a un proceso de Gasificación Integral con Ciclo Combinado (GICC), que produce unos volúmenes de emisiones muy inferiores a las de los procesos convencionales.

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