domingo, 16 de marzo de 2014

El Blog de Todos, para Todos




Este es un blog creado por estudiantes del Colegio de Bachilleres Plantel No. 6 "Vicente Guerrero" de sexto semestre en el cual se pretende mostrar información acerca de las centrales termoeléctricas así com el funcionamiento de las mismas, tanto a nivel mundial como en México.

 En el blog tenemos imágenes y vídeos que ayudaran al lector a comprender de forma didáctica el tema a tratar y le ayudaran a tener un mayor aprendizaje.
Esperamos pasen un agradable y fructuoso tiempo de aprendizaje con nosotros. 
Un afectuoso saludo.

Intruducción

INDUSTRIA TERMOELÉCTRICA

Todos usamos energía para efectuar las actividades del día a día, para encender el televisor, cargar nuestros aparatos electrónicos, preparar nuestra comida, etcétera., es por ello que la energía representa un papel fundamental en la vida de todas las personas y empresas que la utilicen. Los usos de la energía se remontan al pasado en donde la principal fuente de energía era la hidráulica con la que se movían ruedas y turbinas, posteriormente se empezó a utilizar la energía a vapor por medio de las máquinas. Paso un gran proceso de industrialización para que la electricidad suplantara estos tipos de energía, pues aunque la producción era casi la misma, la electricidad tenía grandes ventajas. La energía eléctrica tuvo gran auge al ser energía pura y capaz de ser transformada en luz. Una vez que quedó asentada la energía eléctrica las consecuencias no sólo fueron a nivel de industria o producción sino que se vio reflejado el avance en la sociedad de hoy en día. Podemos entonces decir que la energía eléctrica nos facilita el desarrollo socioeconómico individual como comunitario. En el blog presente trataremos de dar un panorama mundial, pero más específicamente de México, sobre cómo es la industria de la energía eléctrica, cuáles son sus aspectos generales, las modalidades de producción, sobre las plantas termoeléctricas que se encuentran en México, sobre el proceso de entrada y salida del combustible, los impactos sociales, económicos y ambientales y acerca de los proyectos a futuro que se tienen sobre el asunto. Además de añadir algunos vídeos que hablen acerca del tema.
Cuando hablamos específicamente sobre la energía eléctrica debemos de reconocer que es fundamental o que tiene un lugar muy importante dentro del desarrollo de nuestra sociedad mexicana y mundial. Gracias a ella tenemos proyectos grandes de electrificación con bases fundamentadas en ideologías de diferente índole. Así como desarrollos suplementarios o principales que plantean el uso de la energía eléctrica como principal factor. La generación de la energía eléctrica es más usada para el sector público que para el privado, y eso va aumentando conforme pasan los años. Además las plantas más usadas para la generación de esta electricidad son las térmicas, anteriormente eran las hidráulicas pero debido a la demanda fueron remplazadas. 

En Febrero del 2012, México contó con 14,324 MW de generación de energía eléctrica basada en energías renovables, incluyendo grandes centrales hidroeléctricas, lo que represento un 23% de la capacidad de generación de energía eléctrica del país. 

En cuanto a la energía eólica su producción se estimó en 71,000 MW, lo que equivaldría a la demanda de 2010. 
El potencial geotérmico para usos eléctricos y térmicos fue de más de 40,000 MW.
Se estima que para 2025 se incrementen 18,716 MW a la ya existente capacidad instalada para la generación de electricidad a partir de energías renovables, liderada por una mayor participación del sector eólico (60.3%) e hidráulico.

Hoy en día la energía eléctrica es una necesidad de la cual no podemos prescindir y que va en aumento. Por este motivo hay que conseguir generar de una forma sostenible respetuosa con el medio ambiente a largo plazo. 


Generalidades

COMBUSTIBLE, PROCESOS Y PLANTAS ENERGÉTICAS EN MÉXICO

COMBUSTIBLE
El combustible usado para este tipo de plantas es la biomasa, obtenida hace millones de años sufriendo grandes procesos de transformación hasta la formación de sustancias de gran cantidad de energía como el carbón, el petróleo y el gas natural, estas no son un tipo de energía renovable por lo cual no se consideran energía de la biomasa sino energía fósil. La mayor parte de energía empleada en la actualidad del mundo es la que proviene de los combustibles fósiles, se utilizan en transporte para generar electricidad, para calentar ambientes y para cocinar etc.    
 Los combustibles fósiles son 3 petróleo, carbón y gas natural, y se formaron hace millones de años a partir de restos orgánicos, plantas y animales muertos durante miles de años de evolución del planeta, los restos de los seres que lo poblaron en distintas etapas se fueron depositando en el fondo de mares y se fueron cubriendo de capa por capa de sedimento, pasaron miles de años para que las reacciones químicas de descomposición y la presión ejercida por peso de las capas transformarlos en restos orgánicos, en gas, petróleo y carbón.
Los combustibles fósiles son recursos no renovables ya que por procesos biológicos, en algunos millones de años éstos pueden desaparecer. El petróleo líquido compuestos de carbono e hidrógeno en distintas proporciones, que se encuentra las profundidades del mar. Este recurso ha sido utilizado por el ser humano desde la antigüedad. Con el petróleo se pueden elaborar: fibra caucho artificial, plástico, jabones, asfalto, tinta de imprenta, caucho para la fabricación de neumáticos; y un sin número de productos.
Ventajas y desventajas de energía fósil.   
 Ventajas
* Son fáciles de extraer      
* Tienen gran disponibilidad         
* Baratas en comparación con otras fuentes de energía
 Desventajas
* Sus uso produce emisión de gases que resultan tóxicos.      
* Se produce un agotamiento de la reserva a corto o mediano plazo.          
* Contaminan más que otros productos de fuente de energía.

PROCESOS
En el caso de generar energía eléctrica mediante el uso de la biomasa se pueden utilizar diferentes procesos para llevar acabo el cometido, los cuales pueden ser:  
Procesos físicos: Compactación o reducción de volumen para su tratamiento directo como combustible. Secado para realizar posteriormente un tratamiento térmico.
Procesos termoquímicos: Combustión directa de la biomasa con aire: al quemar la biomasa, se obtiene calor para producir vapor que mueva una turbina que arrastra un alternador que produce electricidad. También se aprovecha para calefacción. La biomasa debe ser baja en humedad.
Pirólisis: Consiste en un calentamiento sin la presencia de oxígeno. La materia orgánica se descompone, obteniendo productos finales más energéticos.
Gasificación: Oxigenación parcial o hidrogenación, que permite la obtención de hidrocarburos
Procesos químicos: Transformación de ácidos grasos: Consiste en transformar aceites vegetales y grasas animales en una mezcla de hidrocarburos mediante procesos químicos no biológicos para  crear un producto llamado Biodiesel, que sirve de combustible. Como materia prima se  emplean, principalmente cereales, trigo, soja, maíz,...

CENTRALES TERMOELÉCTRICAS
A partir de 2012, en México se registraron alrededor de 204 centrales en operación y construcción para la generación de energía eléctrica a través de fuentes renovables, siendo Oaxaca y Veracruz con los mayores proyectos hasta el momento.
Localización de centrales energéticas en México
De 2007 a 2011 Acciona ha instalado en el país cuatro parques eólicos en el estado de Oaxaca, los cuales suman 556 MW de capacidad y una inversión cercana a 1,200 md. Eurus, uno de sus parques abastece el 25% de la energía eléctrica de CEMEX.
ABENGOA construye la primera central de generación eléctrica híbrida termoeléctrica-termosolar en Agua Prieta, Sonora con 12 MW de capacidad instalada eléctrico solar y 466.4 MW por ciclo combinado.
CANNON Power Group con una inversión de 2,500 md, la empresa desarrolla tres parques eólicos en los estados de Baja California, Zacatecas y Quintana Roo, los cuales alcanzarán más de 1,000 MW de capacidad instalada de generación eólica.
SANYO esta empresa cuenta con 75 MW de capacidad de producción de módulos fotovoltaicos en la ciudad de Monterrey, Nuevo León.


sábado, 15 de marzo de 2014

Funcionamiento de una Central Térmica

El funcionamiento de las centrales termoeléctricas convencionales es el mismo independientemente del combustible que se utilice.
Sin embargo, sí hay diferencias en el tratamiento previo que se hace al combustible y del diseño de los quemadores de las calderas de las centrales.     
En el siguiente vídeo se puede observar de manera gráfica como es el funcionamiento de un central termoeléctrica: Funcionamiento de una central termoeléctrica

Centrales de carbón. Donde el combustible debe ser triturado previamente.
Centrales de fueloil. Donde el combustible se calienta para una utilización más fácil.
Centrales de gas natural. Que no precisa almacenaje, llegando así directamente por gaseoductos. 
Centrales mixtas. Que pueden utilizar diferentes combustibles, siendo necesarios los tratamientos previos anteriormente citados.

 Una vez el combustible está en la caldera, se quema. Esto provoca que se produzca energía calorífica que se utilizará para calentar agua y así transformarla en vapor a una presión muy elevada.
A partir de este vapor se hace girar una turbina y un alternador para que este produzca electricidad.
La electricidad generada pasa por un transformador para aumentar su tensión y así transportarla reduciendo las pérdidas por Efecto Joule.
El vapor que sale de la turbina se envía a un elemento llamado condensador para convertirlo en agua y así retornarlo a la caldera para empezar un nuevo ciclo de producción de vapor.

El Combustible de la Industria

COMBUSTIBLE (carbón)

Usualmente las fuentes generadoras de energía eléctrica funcionan con diferentes tipos de combustible como lo es por medio de la combustión de carbón, petróleo o gas natural. Independientemente del tipo de combustible que sea el funcionamiento no sufre gran alteración sólo pequeñas diferencias que sufren antes de ser introducidos a las calderas. El carbón es un sólido oscuro, estratificado y combustible, que es resultado de la acumulación y el enterramiento de la materia vegetal desde las primitivas eras geológicas. Los depósitos antes mencionados se convierten en carbón a través de unos cambios biológicos iniciales y posteriores efectos mecánicos de presión y temperatura en el seno de los sedimentos.

 Centrales Termoeléctricas a carbón: Son centrales donde su fuente combustible nace del carbón, el que en una primera fase es triturado molinos para luego ingresar a la caldera central. De ahí en adelante el sistema funciona de manera similar a las centrales hidroeléctricas, valiéndose de la fuerza motriz que expele el vapor para el movimiento de una turbina, que posteriormente ha de producir energía eléctrica. Es importante notar que una central termoeléctrica a carbón tiene un costo de operación más bajo que una de gas natural o de diésel.     
Carbón, en carritos transportadores para ser llevado a la fabrica
El carbón es una roca sedimentaria compuesta principalmente por una fracción orgánica (macerales) y, en menor proporción, por sustancias minerales que contiene a si mismo agua y gases en poros submicroscópicos. Estos compuestos orgánicos mayoritarios resultan de la formación y condensación de anillos polinucleares carbociclicos, en donde el carbono, hidrógeno y oxígeno son los elementos fundamentales, y el azufre y nitrógeno son complementarios.

En el siguiente vídeo se puede observar mediante una planta termoeléctrica virtual a base de carbón, como funciona y cuales son los componentes que la integran: Planta Termoeléctrica a base de carbón

Datos Generales de la Producción Energética

Tabla que muestra la generación, la importación y el consumo de energía eléctrica en nuestro país
GENERACIÓN, IMPORTACIÓN Y CONSUMO

La producción de electricidad y el consumo del combustible varían conforme pasan los años debido a que aumentan las demandas de la energía eléctrica lo que hacen que la producción aumente. Dos fuentes principales son la térmica y la hidráulica, para generar energía eléctrica. Fuentes usadas en el país. Se mostrara una tabla que contiene datos sobre la producción, la importación y el consumo de la energía eléctrica desde 1970 hasta 1996.










Mi País Contaminado

IMPACTO AMBIENTAL

El producir más energía eléctrica significa el quemar más combustible para poder satisfacer las demandas, pero eso también acarrea grandes problemas ambientales, para el medio ambiente y para la comunidad que se establece cerca del lugar en el que se encuentra situada la planta generadora. Un ejemplo es la industria petroquímica en México que se ha desarrollado aceleradamente, generando diversos satisfactores económicos. Sin embargo, su expansión y desarrollo también ha dado origen a graves problemas ambientales, derivados de emergencias ambientales, con graves repercusiones a la salud de la población y al equilibrio ecológico de los ecosistemas Entre las causas que han generado este deterioro ambiental por la contaminación de cuerpos de agua y suelos a lo largo de todo el país, se encuentran las siguientes: manejo inadecuado y abandono de materiales y residuos peligrosos; mantenimiento inadecuado o falta de éste en instalaciones petroleras; explosiones en instalaciones de alto riesgo; fugas en líneas de conducción; derrames de hidrocarburos. 
Derrame de petróleo que afecta a una playa
Hombres tratando de para una fuga de petróleo











Además los impactos por las obras pueden llegar a ser la deforestación, el movimiento de tierras y en el paisaje, pero debido a las bajas dimensiones de las obras en ocasiones no son tan significativos estos problemas. Los impactos negativos pueden ocurrir durante la construcción, así como la operación de las plantas termoeléctricas. Los impactos de la construcción son causados, principalmente, por las siguientes actividades de la preparación del sitio: desbroce, excavación, movimiento de tierras, drenaje, dragado o embalse de los ríos y otras extensiones de agua, establecimiento de las áreas de colocación, de préstamo y de relleno. Se emplea un gran número de trabajadores en la construcción de las centrales energéticas, y esto puede causar impactos socioculturales importantes en las comunidades locales.
Central termoeléctrica situada cerca de una comunidad


Las plantas termoeléctricas son consideradas fuentes importantes de emisiones atmosféricas y pueden afectar la calidad del aire en el área local o regional. La combustión que ocurre en los proyectos termoeléctricos emite dióxido de sulfuro (S02), óxidos de nitrógeno (NOx), monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (C02) y partículas (que pueden contener metales menores). Las cantidades de cada uno dependerán del tipo y el tamaño de la instalación y del tipo y calidad del combustible, y la manera en que se queme. La dispersión y las concentraciones de estas emisiones, a nivel de la tierra, son el resultado de una interacción compleja de las características físicas de la chimenea de la planta, las cualidades físicas y químicas de las emisiones, las condiciones meteorológicas en el sitio, o cerca del mismo durante el tiempo que se requiere para que las emisiones se trasladen desde la chimenea hasta el receptor a nivel de la tierra, las condiciones topográficas del sitio de la planta y las áreas circundantes, y la naturaleza de los receptores (seres humanos, cultivos y vegetación nativa).

En el siguiente vídeo se puede apreciar el daño que una central termoeléctrica puede causar a una comunidad: Contaminación por central termoeléctrica