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El índice intensidad energética (IE) se define como:
El ratio entre consumo de energía y PIB de
una economía, en concreto el IE de España tiene una tendencia descendente en los últimos 10
años
La exergía es
la parte útil de la energía con la que somos capaces de realizar algún trabajo
De las siguientes opciones, ¿cuál puede provocar un cambio en las reservas de una fuente de
energía?
Descubrimiento de nuevos emplazamientos para la explotación de esa fuente de
energía
 Un cambio del precio de mercado de esa fuente de energía
 Un nuevo desarrollo tecnológico para explotar dicha fuente de energía
La potencia total media recibida de la irradiación solar
Es de 175.000 TW
la
potencia antropogénica por persona es de aproximadamente
2,5 kW, 18 TW en total.
El consumo de energía eléctrica como energía final en España es
de aproximadamente 20 ktep
lo que supone alrededor del 23% del total de energía final
La estructura de consumo de energía final en España
se basa en los productos petrolíferos con
un 50 % de importancia, seguido de la electricidad (23 %) y del gas (17 %).
El consumo mundial de energía primaria aumenta con el transcurso de los años. De la siguientes
razones, cual es uno de los principales motivos de este incremento de consumo
El aumento de
población mundial.
El consumo de energía primaria en España
asciende a aproximadamente 130.000 ktep, de las
cuales el 78 % son combustibles fósiles.
El consumo de energía eléctrica como energía final en España
es de aproximadamente 20 ktep
lo que supone alrededor del 23% del total de energía final
En función de su aprovechamiento, se puede definir energía final como:
Aquella energía
utilizada por el usuario.
IE (Consumo energía (tep)/PIB(M$):
Requerimientos energéticos de la actividad económica
Intensidad de CO2 (CO2 (ton)/ Consumo energía (tep)):
:Dependencia de combustibles fósiles,
medida de la diversidad de fuentes energéticas en una región (cuanto más alto menor
diversidad y mayor dependencia de combustibles fósiles)
CO2 (ton)/PIB (M$):
Emisiones CO2 con respecto al crecimiento económico (PIB per cápita,
salud económica, CO2 per cápita, salud medioambiental)
La energía primaria
es la magnitud de energía contenida en las fuentes
La energía secundaria
es la energía que ha sufrido un proceso de transformación para ser
utilizada (insumo
La energía final
es la energía utilizada finalmente por el usuario
Un recurso energético es
la cantidad de energía cuantificada, con perspectiva de estudio
Una reserva es la
cantidad de recurso evaluado en magnitud y económicamente rentable
La estructura de consumo de energía primaria en España
es un 46% petróleo, un 24% gas y un
13% renovables
Se define como fuente de energía renovable
a la energía que, utilizada a una tasa determinada,
se reemplaza a la misma velocidad
Se define energía no renovable
como aquella almacenada de cualquier forma que se puede
convertir en calor y que finalmente se pierde hacia el espacio.
La potencia eléctrica instalada en España es
de unos 100 GW siendo la energía nuclear un 8%
del total
¿Cuánta energía se utiliza por persona en España?
2 kWaño/año
Las energías renovables para producir energía eléctrica están cobrando importancia porque
son
una opción de producción de energía alternativa a los combustibles fósiles cuando estos se
agoten
Las fuentes siguientes son energía primaria
Encina, petróleo y carbón
El consumo de energía primaria en el mundo es de
12.9 Gtep
La energía primaria en España
es de unos 140 Mtep de los cuales el 50% provienen del petróleo
y 23% GN
Indicar cuál de las distribuciones (en %) de consumo de energía primaria en España es
aproximadamente la correcta:
Petroll(45%) GasNat(25%) Renov (12%) Nuclear(9%)-Carbón(
9%)
El orden decreciente de consumo de energía primaria a nivel mundial es:
China, USA,
Unión Europea, Rusia
La cobertura de demanda eléctrica de energía nuclear en España
es de en torno al 21.5%
El Sistema de Generación de Energía Eléctrica Español es dependiente de la Energía Nuclear en
un porcentaje de:
Aproximadamente un 20%
Indicar cuál de las siguientes opciones representa el porcentaje de uso de energía primaria de
mayor a menor para generación de electricidad, actual:
Gas>renovables>nuclear>petróleo>carbón
Considerando las fuentes de energía renovables (hidráulica, eólica, geotérmica y solar), de éstas
puede decirse
Su principal ventaja es la ausencia de emisiones de CO2, y uno de sus
principales inconvenientes es la limitación geográfica.
La potencia eléctrica típica de una central nuclear del parque español es aproximadamente de
1 x 10^9 W
Con la tasa actual de producción de energía nuclear, se consumen anualmente unas 70000t de
uranio natural.
A este ritmo las reservas identificadas de uranio se agotarían en unos 80 años
con los reactores actuales (2021)
Las características típicas de una central nuclear
son una potencia nominal en torno a los 1000
MW de potencia eléctrica y un factor de carga por encima del 80%
Una pastilla de combustible nuclear posee un potencial energético comparable a
A unos 565
litros de petróleo
La producción eléctrica de la energía nuclear
supone un peso del 7,7 % de la potencia instalada
y aproximadamente un 22 % de la cobertura de demanda eléctrica
En la fisión nuclear del 235U aparecen neutrones diferidos
como consecuencia de decaimientos
beta que producen núcleos tan excitados que pueden decaer emitiendo un neutrón.
¿Cuántas centrales nucleares de más de 1250 MW eléctricos ha habido en la historia de la
energía nuclear en España?
Ninguna
El combustible nuclear utilizado en las CC. NN. Españolas
está formado por uranio enriquecido
en el rango del (3–5) %
La producción de electricidad en una Central Nuclear se basa en
calor generado en el
combustible nuclear por las fisiones del uranio que se utiliza para calentar el refrigerante. Se
obtiene vapor de agua que mueve la turbina conectada al generador
En una reacción de fisión
se generan en promedio unos 200MeV
Los Residuos Radiactivos de baja y media actividad se almacenan
En la instalación de
almacenamiento de RR. RR. de El Cabril.
El número másico A es
la suma del número de protones y de neutrones que forman el núcleo (nucleones)
El 235U se puede utilizar como combustible de fisión porque
tiene una energía de ligadura
media por nucleón menor que los productos resultantes
El isótopo de U235
es un isótopo natural inestable de vida muy larga
El combustible gastado se almacena t
temporalmente en piscinas ya que existe alto calor residual de los elementos radioactivos
Los reactores PWR y BWR usan
agua ligera como refrigerante y ambos producen vapor para mover la caldera.
La multiplicación energética se da entre otros fenómenos por
la multiplicación neutrónica
La producción de electricidad en una Central Nuclear se basa en
el calor generado en el combustible nuclear por las fisiones del uranio que se utiliza para calentar el refrigerante. Se obtiene vapor de agua que mueve la turbina conectada al generador
En una reacción de fisión se generan
en promedio unos 200MeV
Los Residuos Radiactivos de baja y media actividad se almacenan
En la instalación de almacenamiento de RR. RR. de El Cabril.
El número másico A
es la suma del número de protones y de neutrones que forman el núcleo (nucleones)
El 235U se puede utilizar como combustible de fisión porque
tiene una energía de ligadura media por nucleón menor que los productos resultantes
El isótopo de U235 es un isótopo
natural inestable de vida muy larga
El combustible gastado se almacena temporalmente en piscinas
ya que existe alto calor residual de los elementos radioactivos
Los reactores PWR y BWR usan
agua ligera como refrigerante y ambos producen vapor para mover la caldera.
La multiplicación energética se da entre otros fenómeno
por la multiplicación neutrónica
La producción de electricidad en una Central Nuclear se basa
en el calor generado en el combustible nuclear por las fisiones del uranio que se utiliza para calentar el refrigerante. Se obtiene vapor de agua que mueve la turbina conectada al generador
El enriquecimiento del combustible nuclear tiene como objetivo
aumentar el porcentaje de 235U en el combustible
De los tres neutrones que se pueden producir en una fisión nuclear, ¿qué nos interesa más que
ocurra si operamos una central nuclear convencional?
Que sólo uno de ellos se aproveche para fisionarse y los demás sean absorbidos o escapen del reactor
¿Qué absorbentes neutrónicos nos ayudan a regular la potencia en caso de que haya un accidente rápido?
Barras de control y parada
En una fisión nuclear se libera una gran cantidad de energía, ¿dónde va a parar la mayor parte de esa energía?
Energía cinética de los productos de fisión
Si un núcleo tiene un exceso de neutrones, ¿qué mecanismo usará para alcanzar la estabilidad?
Desintegración β-
Si un núcleo tiene un exceso de protones, ¿qué mecanismo usará para alcanzar la estabilidad?
Desintegración β+
¿Cuántos neutrones por cada protón hacen más estable un núcleo de más de 40 nucleones?
1.7
De los aproximadamente 440 reactores nucleares que operan en el mundo ¿qué tipo de reactores es el más común?
Reactores de agua ligera
Un neutrón con muy alta energía se libera en una pastilla de combustible de un reactor nuclear producto de una fisión, ¿cuál de estas opciones es más probable que pase?
Será absorbido por el material absorbente (boro, materiales de control, etc.)
La producción de electricidad en una Central Nuclear se basa
El calor generado en el combustible nuclear por las fisiones del uranio que se utiliza para calentar el refrigerante. Se obtiene vapor de agua que mueve la turbina conectada al generador.
Un producto de fisión denominado veneno neutrónico se diferencia de otro tipo de producto de
fisión porque
tiene una alta probabilidad de absorber neutrones
La estabilidad nuclear es el equilibrio entre las fuerzas de repulsión eléctrica de los protones y
la fuerza atractiva nuclear de corto alcance
Para A<40 los nucleidos estables tienen una relación N/Z=1
La curva de estabilidad de los isotopos
indica que los isotopos estables con número másico
superior a 40 tienen un exceso de neutrones sobre protones
Dosis equivalente es
La dosis absorbida en un órgano o tejido, ponderada en función del tipo y calidad de la radiación
El refrigerante de un reactor nuclear
Sirve para extraer el calor producido por la reacción de
fisión en el núcleo.
El sistema de protección radiológica, propuesto por la ICRP, se basa en:
Justificación, optimización y limitación.
¿Qué de estas cosas no se encuentran en España?
Una instalación de enriquecimiento de
Uranio (ahora ni idea)
¿Dónde se almacenan desde los últimos 20 años los residuos de media y baja actividad en España?
En El Cabril
¿Qué provoca la mayor parte del calor residual de los elementos combustibles?
Los productos de fisión, transuránidos y actínidos minoritarios
¿Dónde se almacenan desde los últimos 20 años los residuos de alta actividad en España?
En cada central nuclear hasta que se construya el ATC
¿Dónde está previsto que se almacenen en el futuro los residuos de alta actividad en España?
En el ATC que se va a construir
¿Cómo se va a refrigerar el combustible gastado almacenado en el ATC?
Por circulación natural
El calor residual del núcleo es:
Aquel generado en desintegraciones radiactivas y mecanismos de relajación nuclear y atómicos, todos ellos mecanismos retardados.
Se define masa crítica como:
El punto donde la reacción en cadena puede llegar a ser autosostenible.
El reflector en un reactor nuclear sirve para:
Recuperar los neutrones antes de que se fuguen.
Los neutrones diferidos son neutrones que son producidos
por desintegración radiactiva de ciertos fragmentos de la fisión
La radiactividad
es la emisión de radiación debida a la búsqueda de estabilidad del isótopo
Escoger el mejor material de blindaje frente a la radiación gamma.
Plomo
¿Qué tipo de radiación tiene mayor capacidad de penetración ante un blindaje de plomo?
Neutrones
De las posibles técnicas en las que se está investigando hoy en día para la disminución de la
radiactividad del combustible nuclear, seleccionar la opción más prometedora.
Transmutación nuclear
La dosis de radiación media anual recibida por persona
Es de unos 3,6 mSv de los cuales un 11% se deben a rayos X de uso médico
El uranio que se utiliza en el combustible nuclear de un reactor de tipo PWR
está enriquecido en el isótopo de uranio 235 siendo la proporción final en masa de este isótopo entre el 2% y
el 5% aproximadamente
¿Cuál es el peso de la generación mundial de energía eléctrica mediante Fisión Nuclear?
17%, siendo la instalada un 6.4%.
Una CC. NN. de tipo PWR
dispone de dos circuiros de refrigeración, donde el primario extrae el calor del reactor y el agua se mantiene en estado líquido
La dosis equivalente
se calcula a partir de la dosis absorbida (Gy) multiplicada por un factor de eficiencia relativa de las radiaciones y se mide en unidades de Sv (Sievert)
La dosis equivalente es
la dosis absorbida en un órgano o tejido, ponderada en función del tipo y calidad de la radiación
Dosis efectiva
es la suma ponderada de las dosis equivalentes en los distintos órganos y tejidos del cuerpo a causa de las irradiaciones internas y externas
La dosis efectiva media mundial de radiación recibida por persona y año es de aproximadamente
3.6 mSv. ¿Cuál es la fuente natural que más contribuye en este valor de dosis?
Radón
¿Cuál es la fuente artificial que más contribuye en este valor de dosis?
Médico
Límites de dosis en una exposición en el cual se puede observar un daño cuantificable en una persona
1000 mSv
En un reactor nuclear, los elementos combustibles que producen energía se encuentran en
la vasija (reactor Vessel)
Sección eficaz es
la superficie efectiva que presenta el núcleo al haz en relación a un proceso determinado
Calor residual del núcleo es
aquel generado en desintegraciones radioactivas y mecanismos de relajación nuclear y atómicos todos ellos mecanismos retardados
Moderador en un reactor nuclear
C, H20 y D20 (No Fe)
La radiación alfa es
menos penetrante, sin embargo, al ser muy ionizante es altamente nociva en caso de producirse contaminación interna en organismos vivos.
Las reacciones de fisión
dan lugar a productos inmediatos y diferidos (originados en cadenas de desintegración)
Los neutrones diferidos
son el resultado de la generación y desintegración de ciertos núcleos excitados en cadenas de desintegración en un tiempo indeterminado tras la fisión inicial.
La energía cinética de los neutrinos producidos en desintegración beta
no puede aprovecharse para producción eléctrica
Una planta nuclear opera de forma autosostenida cuando
alcanza la criticidad, esto es, que en
promedio por cada reacción de fisión producida uno de los neutrones generados da lugar a
una nueva reacción de fisión.
Un reactor térmico operando con uranio natural (99.3% U238, 0.7% U235)
NO puede usar agua ligera como medio moderador
En el proceso de enriquecimiento produce un disminución de la concentración total de
238U
Si no se usa moderador
es necesario un nivel de enriquecimiento muy elevado. (20%)
Rendimiento
BWR > PWR
La evolución de las plantas nucleares ha conducido
a mejoras en la seguridad, fiabilidad, sostenibilidad y economía.
La Generación III, con la experiencia acumulada, proporciona
diseños avanzados con mejor rendimiento y seguridad.
La gran densidad de energía (GW/ha) de las plantas nucleares
está directamente relacionado con la gran cantidad de energía liberada por reacción de fisión
Los reactores de Generación IV deben
reducir los residuos, aumentar la seguridad, contar con
medios para evitar la proliferación nuclear para usos bélicos y generar combustible, extendiendo el tiempo de explotación de las reservas de cientos a decenas de miles de años.
En un reactor rápido basado en uranio se produce
239Pu que puede servir de combustible
para otras plantas nucleares y para fabricación de bombas atómicas.
El coste de electricidad renovable es a día de hoy
inferior al de la electricidad producida
mediante energía nuclear.
El papel de la energía nuclear
va a seguir siendo relevante en las próximas décadas
El accidente de Fukusima
tuvo un impacto negativo en el desarrollo de la energía Nuclear
La dosis de radiación media anual recibida por persona es
de unos 3,6 mSv de los cuales un 11% se deben a rayos X de uso médico
La radiactividad
es la emisión de radiación debida a la búsqueda de estabilidad del isótopo
Una pastilla de combustible nuclear posee un potencial energético comparable a
unos 565 litros de petróleo
El uranio que se utiliza en el combustible nuclear de un reactor de tipo PWR
está enriquecido en el isótopo de uranio 235 siendo la proporción final en masa de este isótopo entre el 2% y
el 5% aproximadamente
La multiplicación de neutrones en la fisión nuclear se refiere
a las reacciones de fisión inducidas por neutrones dan lugar a la aparición de un número mayor de neutrones en el sistema
Dosis equivalente es
a dosis absorbida en un órgano o tejido, ponderada en función del tipo y calidad de la radiación
El calor residual del núcleo es
aquel generado en desintegraciones radiactivas y mecanismos de relajación nuclear y atómicos, todos ellos mecanismos retardados
El ciclo de combustible nuclear
es el conjunto de procesos industriales mediante los cuales se puede producir energía eléctrica en una Central Nuclear, utilizando uranio como combustible
La cobertura de demanda eléctrica de la energía nuclear en España es
de en torno al 21.5 %
La energía nuclear genera aproximadamente
el 17% de la energía eléctrica consumida
mundialmente
En España los residuos de alta actividad se almacenan
en las propias centrales nucleares
La diferencia entre ciclo cerrado y abierto del combustible es
el grado de reprocesamiento del combustible, donde en el ciclo completamente cerrado todo el combustible quemado es reprocesado para fabricar nuevo combustible para reactores nucleares rápidos
La cantidad de energía contenida en un kilogramo de DT es
unas 100 veces mayor que la contenida en un kilogramo de uranio enriquecido para un reactor de fisión
El potencial energético de una pastilla de uranio equivale a
1000kg de carbón, 565 litros de petróleo
La Fusión Nuclear tiene una Energía por unidad de Masa (J/Kg.) mayor que el resto de las fuentes
de energía conocidas?
SI
La extracción de energía en el proceso de fusión nuclear mediante confinamiento inercial se
basa en
la extracción del calor depositado en las paredes del reactor por los productos de la reacción nuclear
La Fusión por Confinamiento Inercial en el laboratorio se realiza sobre masas de combustible deuterio y tritio de
Miligramos
El deuterio es natural,
puede encontrarse en cierta proporción en el agua
Unos 3g de deuterio y tritio proporcionarían la misma energía que
casi 30T de carbón
1 kg de DT produce
tanta energía como 10.000 ton de carbón
1 átomo de deuterio por cada 6500 de H,
podemos encontrarlo en el agua de mar y océanos
El tritio no existe de manera natural,
pero podemos producirlo partir de raciones intermedias con 6Li
La reproducción de tritio es necesaria en una planta de potencia de fusión?
Sí, porque el tritio es un elemento radioactivo de vida corta del orden de la decena de años
¿Qué instalación no existe en España?
-Planta de reprocesado de combustible gastado
-Instalación de enriquecimiento de uranio
-(Mina de Uranio)
¿Qué instalación existe en España?
Fábrica de combustible nuclear
En fusión se utiliza la reacción DT para producir energía porque
es la más eficiente a las densidades y temperaturas típicas de un reactor de fusión nuclear
La consecución de las reacciones de fusión nuclear requiere de energía cinéticas de los núcleos
de?
40 keV
La energía de los núcleos de hidrógeno para conseguir la fusión nuclear es del rango de
la decena de kiloelectronvoltios (keV)
Describir las fases por las que se consigue la fusión nuclear mediante el uso de láseres.
Iluminación, Implosión, Ignición y Quemado
La reacción de fusión con DT
es la que posee mayor sección eficaz a menores temperaturas
Al proceso de fusión de Deuterio y Tritio se le denomina fusión termonuclear
Porque para conseguir condiciones de ignición en el DT es necesario alcanzar temperaturas de cientos de
millones de grados kelvin
En la reacción D+T se produce
una partícula Alpha con una energía de 3.5MeV y un neutrón de 14.1MeV
Uno de los inconvenientes de la fusión nuclear es:
La activación de los materiales del reactor
debido a la irradiación neutrónica
Uno de los inconvenientes de la fusión es
s la activación de los materiales del reactor debido a
la irradiación neutrónica
El proceso de fusión por confinamiento magnético
es un proceso de fusión continuo en el que es necesario inyectar combustible de fusión fresco y retirar los productos de fusión para mantener la producción de energía
La ganancia de un blanco de fusión nuclear por confinamiento inercial
se refiere a como la relación entre la energía de fusión entregada por el blanco y la energía depositada en el blanco mediante el driver
El proceso de fusión por confinamiento magnético es
un proceso de fusión continuo en el que
es necesario inyectar combustible de fusión fresco y retirar los productos de fusión para
mantener la producción de energía
¿Qué combustible se utiliza en las reacciones de fusión?
D y T porque es la reacción que
requiere menor tiempo de confinamiento y temperatura de ignición. Es la reacción de fusión
con la sección eficaz más alta
Es necesario crear un plasma para...
conseguir la densidad y temperatura necesarias para que fusione el combustible
El proceso de fusión por confinamiento inercial
es un proceso pulsado con una frecuencia del
orden de los 10 Hz
En FCI, si el parámetro Q es igual a uno, ¿qué significa?
Las reacciones de fusión han generado más energía que la que se ha depositado en el blanco, es lo que se conoce como breakeven, pero no hay ganancia de energía.
En las instalaciones de FCI los láseres ultraintensos se utilizan para:
Calentar y comprimir el combustible
Que se alcance la fusión
no significa que se alcance la ignición
¿Es siempre necesario crear un plasma para conseguir energía de fisión?
Si, para conseguir la densidad y temperaturas necesarias para que se fusione el combustible y se libere así energía de fusión
Un plasma es
un gas ionizado neutro localmente
El tiempo de confinamiento del plasma en FCI es del orden de
1ns y 100ns
La cámara de reacción de un reactor de fusión por confinamiento magnético se encarga de:
-Blindaje frente a las reacciones producidas en la reacción de fusión
-Reproducción del combustible de fusión nuclear
-Recuperación de la energía producida por fusión.
¿Son los materiales actualmente existentes un problema esencial en el desarrollo de la fusión
nuclear de potencia?
SI
El tamaño de un blanco de fusión nuclear por confinamiento inercial es de alrededor de
~1 mm
Las dimensiones y la masa de combustible involucradas en los blancos del proceso de la Fusión Nuclear por Confinamiento Inercial Directa son
Milímetros y Miligramos
El rango de los procesos que se dan en la compresión de un blanco en la Fusión Nuclear por Confinamiento Inercial es de:
Nanosegundos
¿Es el proceso físico intrínseco de obtención de Energía en una Planta de Potencia de la Fusión
Nuclear por Confinamiento Inercial de naturaleza pulsada?
Se conoce como divertor el sistema de una Planta de Potencia de Fusión Nuclear por Confinamiento Magnético donde se reproduce el tritio necesario para su operación ?
No. Es el componente dónde se derivan las partículas cargadas emergentes del plasma
¿Qué combustible se utiliza en las reacciones de fusión?
D y T porque es la reacción que requiere menor tiempo de confinamiento y temperatura de ignición.
Una de las ventajas de la Fusión Nuclear es
la cantidad prácticamente ilimitada de combustible
que puede obtenerse del entorno, no produce CO2 y los residuos radioactivos son de corta
duración
En la actualidad ya hay instalaciones experimentales tanto en la Fusión Nuclear por Confinamiento Inercial como en la Fusión por Confinamiento Magnético que consiguen un factor 200 más energía que la que invierten en conseguir la Fusión Nuclear del combustible?
NO
La Energía de los Núcleos de Hidrógeno para conseguir la Fusión Nuclear es de una decena de
electronvoltios (eV)?
No. Está en el rango de las decenas de KiloElectrovoltios (keV)
¿Por qué se denomina fusión ‘termonuclear’ a la actual solución en esa fuente de energía?
Los núcleos alcanzan energías cinéticas de decenas de kiloelectronvoltios
Métodos de confinamiento del plasma:
Magnético, Inercial y Gravitatorio
En la generación de Energía mediante la Fusión Nuclear existen: Dos métodos
(magnético e inercial) para hacerlo a escala de Planta de Potencia en la Tierra
Se puede considerar que el sol
Es un reactor de fusión nuclear y, a efectos prácticos, se
considera un cuerpo ***** que irradia a 5780 K, Un reactor de fusión nuclear, compuesto aproximadamente de un 90% de Hidrógeno y un 10% de Helio
¿Es el ITER un reactor de potencia?
NO
En el proceso de fisión el núcleo 236U
se empieza a separar rápidamente (10^-14s) en dos
fragmentos ricos en neutrones. Casi simultáneamente (10^-17s) estos fragmentos emiten
neutrones.
¿En los aparatos Tokamak y Stellarator deben de existir simultáneamente un Campo Magnético Poloidal y otro Toroidal?
SI
Campo magnético toroidal:
Responsable de que el plasma levite sin tocar la pared
Campo magnético poloidal,
responsable del posicionamiento del plasma
Campo magnético del transformador:
Responsable de la corriente en el plasma
La instalación de fusión nuclear por confinamiento magnético ITER es ...
un reactor cuyo objetivo es probar todos los elementos necesarios para la construcción y funcionamiento de un reactor de fusión nuclear.
El reactor de fusión nuclear ITER es de tipo:
TOKAMAK con forma toroidal donde el campo
magnético poloidal está generado principalmente por el propio plasma confinado
Un sistema Tokamak y un Stellarator se diferencian en
El Tokamak auto genera su campo pPoloidal mientras que el Stellarator no, corrientes inducidas en Stellarator
Un sistema Tokamak y Stellartor se asemejan
en ambos el campo toroidal se genera mediante
bobinas
El Stellator:
Es un dispositivo muy estable pero complicado de construir, tiene como objetivo estudiar la estabilidad de plasmas confinados magnéticamente. Está libre de disrupciones y de modos localizados en el plasma, campos magnéticos externos.
En un tokamak, el calentamiento por efecto óhmico:
Permite calentar el plasma hasta decenas
de millones de grados pero es necesario añadir el calentamiento por partículas neutras y por
ondas electromagnéticas para alcanzar la fusión.
El parámetro Q=1 se conoce como
el Breakeven, no se consigue la ignición y no se obtiene
ganancia de energía. ( Conseguido por TOKAMAK JET 1997)
La primera pared de un reactor de FCM soporta...
temperaturas extremas y absorbe la energía de los neutrones.
El tritio que forma parte del combustible nuclear
es un isótopo inestable del hidrógeno que debe producirse artificialmente mediante reacciones nucleares
Si ocurriese un accidente nuclear en una central de fusión:
Las inestabilidades colapsarían el plasma abortando la operación.
Una de las desventajas de la energía nuclear de fusión es:
las condiciones extremas de alta densidad y temperatura a las que hay que llevar el combustible
El reactor ITER
es un reactor experimental de tipo Tokamak para fusión nuclear por confinamiento magnético, se utiliza DT por su alta sección eficaz en fusión nuclear
El ITER es el primer Proyecto de una Planta de Potencia de la Fusión Nuclear por Confinamiento Magnético?
NO
En una máquina del tipo Tokamak existen solo dos métodos de calentamiento: Inyección de
Neutros y Radiofrecuencia?
No. Se dan la Inyección de Neutros y la Radiofrecuencia y además el calentamiento Ohmico
En cuál de las siguiente instalaciones se puede llevar a cabo fusión por confinamiento magnético ?
JET e ITER
La instalación NIF (National Ignition Facility) del Lawrence Livermore National Laboratory
es una instalación de fusión nuclear por confinamiento inercial que usa un láser como driver.
La fusión por confinamiento inercial tiene una relación con la instalación:
National Ignition Facility (NIF) en Lawrence Livermore National Lab (EEUU)
La instalación NIF en 2013 consiguió
el breakeaven y desde entonces los experimentos de
fusión no se han retomado.
En cuál de las siguientes instalaciones se podría producir fusión por confinamiento inercial
LIFE
El ITER será un tipo de máquina
Tokamak como el reactor JET en UK
Los isótopos del Hidrógeno que se consideran como los candidatos más adecuados para combustible en una planta de potencia en la actualidad son
el 1H2 (duterio) y 1H3 (tritio)
La Fusión Nuclear tiene una Energía por unidad de Masa (J/kg)
mayor que el resto de las fuentes de Energía accesibles por el ser humano.
Potencia eléctrica eólica instalada en España es de aproximadamente
23MW con una cobertura de demanda que varía entre 18% y 22%
Las características típicas de un aerogenerador actual para producción de energía eléctrica a la red son:
Potencias nominales en torno a 2.5 MW "On shore", con altura de buje en el rango de 80-120m, y diámetro de rotor de entre 40-110m
Los aerogeneradores de gran potencia que se emplean para la producción energía eléctrica son:
- tripala, de eje horizontal, y orientados a barlovento.
-Los generadores actuales están basados en sustentación.
Una de las desventajas de la energía eólica es
su posible indisponibilidad debido a las
variaciones de viento.
El aprovechamiento de la energía eólica
se basa en el viento local (micro local)
Los aerogeneradores de gran potencia que se emplean para la producción de energía eléctrica son
tripala de eje horizontal y orientados a barlovento
La velocidad de viento
aumenta con la altura sobre la superficie hasta alcanzar el final de la capa límite terrestre
El dispositivo del aerogenerador que extrae la energía del viento son...
las palas
Una de las ventajas de la energía eólica es:
Es una fuente de energía inagotable
La potencia eléctrica instalada en España es de:
Aproximadamente 23GW y suele rondar una
cobertura de demanda eléctrica entre el 18 y el 22 %.
El consumo anual de energía eléctrica en España es
de aproximadamente 270000GWh
La Energía eléctrica consumida en GWh y la potencia eléctrica en España Pico MW (valores
aproximados)
42.000 MW - 100.000 GWh
Factor de carga habitual para un aerogenerador
25%
La velocidad del viento
aumenta con la altura sobre la superficie hasta alcanzar el final de la capa límite terrestre
La potencia disponible en una corriente de viento es:
- Proporcional a la velocidad media del viento al cubo
- Al diámetro de las palas al cuadrado (lineal con el área)
- A la densidad del aire de manera lineal (no controlable)
Las características típicas de un aerogenerador actual para producción de energía eléctrica de la red son:
Potencias nominales en torno a los 2.5 MW con alturas de buje en el rango de los 80m/120m y diámetro del rotor entre 90 y 110m
La energía cinética del viento varía
con el cuadrado de la velocidad
Uno de los costes principales de los aerogeneradores onshore es
el aerogenerador propiamente dicho
Los aerogeneradores se hacen cada vez más altos porque la densidad del aire aumenta con la
altura y la potencia extraída es proporcional a la densidad del aire?
Falso, la densidad del aire disminuye con la altura, a mayor altura mayor velocidad de aire, la potencia es proporcional a la densidad del aire y relación cúbica con su velocidad.
Algunos de los posibles impactos sociales y medioambientales de los aerogeneradores son:
el impacto visual, ya que modifican el paisaje, generalmente en zonas que son visibles a grandes
distancias.
En los aerogeneradores de velocidad variable (síncronos):
pueden absorber la energía de las ráfagas de viento mientras actúa el cambio de paso.
¿Cuál de los siguientes generadores eléctricos es el más empleado en aerogeneradores sin caja multiplicadora?
Generador síncrono multipolar de velocidad variable
La potencia extraída del viento por el aerogenerador depende:
Linealmente del área barrida por las palas del aerogenerador (pi*d^2/4)
Los aerogeneradores de velocidad variable y paso variable (síncronos)
Extraen más energía que los sistemas de velocidad fija (asíncronos)
El modelo de Betz (también llamado del disco actuador) para establecer la potencia extraída por una máquina,
Determina que el movimiento de rotación del flujo hace que la energía del viento que se extrae disminuya con respecto al modelo de Betz sin estela rotatoria
Las instalaciones de producción de energía eólica de menos de 50 MW de potencia instalada:
pueden vender la electricidad en el mercado eléctrico y recibiendo además una prima
Cuál de las siguientes características no es una ventaja de los aerogeneradores de velocidad y paso variable (síncronos) frente a los de velocidad y paso fijos (asíncronos):
Mayor simplicidad y fiabilidad por menor presencia de mecanismos.
La mayoría de los aerogeneradores modernos se posicionan
a barlovento porque son más eficientes al evitar la turbulencia generada por la torre
Una de las ventajas de la energía eólica frente al resto de tipos de generación de energía convencionales
no emite gases de efecto invernadero ni residuos contaminantes durante su explotación
Actualmente los generadores eólicos instalados funcionan...
mediante sustentación porque es capaz de extraer mayor cantidad de energía del viento a velocidades específicas más altas
Indica cuál de las siguientes afirmaciones sobre la influencia de los obstá***** en el viento es
correcta
La presencia de obstá***** en el terreno puede dar lugar a importantes variaciones en el viento que influyan en la energía extraída por el aerogenerador
En España la energía eólica representa
aproximadamente un 20% de la potencia eléctrica total
instalada con 22.900 MW eólicos instalados y un factor de carga del 27%
Entre las ventajas que poseen los aerogeneradores de paso y velocidad fijo sobre los de paso y
velocidad variable se encuentra que:
Son más simples y por tanto más fiables.
La energía eólica
es una fuente de energía muy localizada
El efecto de la turbulencia sobre un aerogenerador
Afecta al diseño de los aerogeneradores y a su operación, así como en la calidad de la corriente generada
La potencia eléctrica instalada en energía eólica es de
unos 21 GW y suponen el 20% de la potencia eléctrica total instalada
La variabilidad de la velocidad del viento con la altura
es creciente a medida que aumenta la
altura y puede asimilarse a una ley exponencial
Una de las desventajas de la energía eólica es
la dificultad para la previsión de generación de
energía
La energía eólica
Permite ser desmantelada recuperando completamente la zona utilizada al final de su vida útil
La eficiencia máxima en cuanto a la extracción de energía del viento en una turbina eólica es?
0.6
El coste de inversión más importante en un parque eólico marino es:
La conexión a red eléctrica
La variación de la velocidad media del viento con la altura sobre el nivel del terreno depende de
La orografía, la rugosidad del terreno y la estabilidad atmosférica.
La potencia eólica eléctrica instalada en España es de aproximadamente
23GW y suele rondar una cobertura eléctrica entre el 18 y 22 %
El flujo másico del viento varía con el cuadrado de la velocidad?
NO
La velocidad nominal de un aerogenerador es la velocidad del viento máxima que puede soportar un aerogenerador y a velocidades superiores éste debe parar?
NO
La interpretación de la función de Weibull como función acumulada de probabilidad de la distribución de velocidades del viento en un emplazamiento es
La probabilidad de que la velocidad del viento en ese emplazamiento sea igual o superior a un valor dado
La función de Weibull depende de dos parámetros?
SI
La variabilidad anual de la velocidad del viento en un emplazamiento viene descrita por...
la distribución de Weibull (a veces particularizada como distribución de Rayleigh)
La distribución de Rayleigh, empleada para el estudio de recurso eólico en una zona determinada, depende:
De la velocidad media del viento, exclusivamente,
La velocidad de corte de un aerogenerador
Es la máxima velocidad del viento a la cual podemos
mantener el aerogenerador funcionando, por encima de esta velocidad debemos pararlo.
La función de distribución de vientos de un emplazamiento nos informa...
de la probabilidad de que la velocidad del viento sea inferior o igual a un valor dado en ese emplazamiento
El valor máximo del coeficiente de potencia Cp es 1 ya que es el cociente entre la potencia disponible en el viento y la potencia extraída por el aerogenerador?
NO
El valor del coeficiente de potencia depende entre otros parámetros
de la velocidad de giro de las palas, del radio y la velocidad del viento. (es la velocidad de punta en la hélice λ = R/ω 𝑥̇)
El coeficiente de potencia (Cp) de un aerogenerador Indica ...
la proporción de energía del viento que se puede extraer para unas condiciones de operación dadas
Los aerogeneradores más empleados para generación eléctrica se basan
en el principio de sustentación porque el coeficiente de potencia es más alto
El coeficiente de potencia Cp se define ...
como la relación entre la potencia mecánica
extraída por la turbina y la potencia total del viento.
Para un ángulo de paso definido, la curva de coeficiente de potencia en función de la velocidad típica presenta siempre ...
un valor de velocidad típica máximo para el cual el coeficiente de potencia se anula.
El coeficiente de potencia
es un coeficiente adimensional que nos permite calcular la cantidad de energía que el aerogenerador extrae del viento
El coeficiente de potencia es la relación
entre la potencia extraída por el aerogenerador y la
potencia del flujo de aire que atraviesa el aerogenerador, no depende del diseño del
aerogenerador su valor máximo teórico (Cp ≤ 0.59).
El parámetro velocidad típica o específica (λ):
Está relacionado con el coeficiente de potencia
El generador eléctrico generalmente se encuentra
en la góndola
Teniendo en cuenta la curva de potencia de un aerogenerador:
- Para velocidades inferiores a la velocidad de arranque, el aerogenerador no es capaz de extraer energía del viento.
- Para velocidades del viento entre la de arranque y la nominal, la potencia extraída por el aerogenerador aumenta.
- Por encima de la velocidad nominal del viento, el aerogenerador debe controlar la potencia y no sobrepasar la potencia nominal .
En la curva de potencia de la aeroturbina se puede apreciar que
Para velocidades del viento superiores a la velocidad de arranque la potencia aumenta monótonamente
La generación anual de potencia en un aerogenerador se obtiene mediante
La integración de la curva de potencia del aerogenerador con la distribución de la distribución de velocidades del viento durante un año.
La curva de potencia de un aerogenerador relaciona ...
la velocidad del viento con la potencia eléctrica generada por el aerogenerador
La curva de potencia de un aerogenerador nos permite
saber...
cuál es la potencia eléctrica producida en función de la velocidad del viento
Para poder estimar la energía eléctrica que produce un aerogenerador para una velocidad del viento dada, debemos utilizar
la curva de potencia del aerogenerador
La curva de potencia de un aerogenerador relaciona
la velocidad del viento con la potencia eléctrica generada por el aerogenerador.
En la curva de potencia extraída de la aeroturbina en función de la velocidad del viento:
Podemos establecer la velocidad del viento de arranque y la velocidad del viento de corte
El perfil de la demanda eléctrica en España sufre
variaciones diarias y estacionales
Dentro de la producción de energía eléctrica en España, la energía hidráulica...
es importante ya que en renovables sólo está detrás de la eólica en potencia instalada
El perfil de generación eléctrica en España
se ha de ajustar a la demanda
El sistema eléctrico español consta
de empresas generadoras, transportistas, distribuidoras y comercializadoras
Según el PER en el año 2020 las energías renovables en España deben cubrir
aproximadamente el 20% del consumo final bruto de energía en España
El espectro de radiación aprovechado por una célula fotovoltaica se corresponde
para energías de los fotones superiores al band gap del semiconductor
La constante solar tiene unidades de ...
potencia por unidad de área (Gsc=1353 W/m2)
La concentración en instalaciones heliotérmicas permite...
(Ninguna de las anteriores, en realidad
aprovecha le radiación térmica tal cual para generar focos calóricos)
La principal ventaja de los sistemas de energía solar térmica con concentración es ...
aumentar el valor de la temperatura de equilibrio radiante y lograr condiciones de aprovechamiento
térmico de más alta energía.
El factor de forma de una célula fotovoltaica se define
como el cociente entre la potencia máxima que da la célula por el producto de la intensidad de cortocircuito y la tensión de circuito abierto.
Algunos tipos de colectores de concentración son
cilíndrico-parabólico, Fresnel y de Torre Central
El sistema de concentración tipo Fresnel se basa en
espejos planos o con una pequeña curvatura
Como célula solar fotovoltaica puede usarse
una unión p-n
La energía sobrante en sistemas heliotérmicos
se puede almacenar en acumuladores de grava
La temperatura de equilibrio radiante
depende de la absortancia
El rendimiento de un colector solar depende
del producto transmitancia-absorbancia, entre
otros factores
El rendimiento de un colector solar depende
del producto transmitancia-absorbancia y la
potencia perdida al medioambiente por unidad de área.
El múltiplo solar ha de ser...
mayor que uno
El múltiplo solar en una instalación térmica...
es tanto mayor cuanto mayor es la capacidad de
almacenamiento que se quiere tener
Una central termosolar con almacenamiento térmico
no aporta nada a la gestionabilidad de la planta a menos que ésta tenga un múltiplo solar relativamente alto, bastante por encima de 1 (en términos relativos)
El múltiplo solar es
la relación de energía que se puede recoger en el colector con respecto a la de diseño de los elementos del bloque de potencia
La radiación solar tiene tres componentes
directa, difusa y de albedo
El factor (τ · α) (transmitancia-absorbancia) de un colector solar
recoge en un factor unificado los efectos de cubiertas y placa para evaluar la fuente de calor real a transmitir por los elementos de soporte sobre el fluido refrigerante, a partir de datos de radiación solar terrestre
La razón de concentración en tecnología solar se define
como relación entre el área de apertura del concentrador y el área del receptor.
Los paneles solares heliotérmicos han de orientarse correctamente al diseñar la instalación para...
NOO
La radiación que se puede aprovechar en un colector solar de placa plana sin concentración
es sólo la directa
El factor de eficacia (F') de un colector solar no concentrado es
un parámetro obtenido cuando se hace un estudio de la transmisión de calor en una sección transversal del colector.
En un dispositivo de refrigeración solar
el absorbedor, el recuperador de calor y el generador
sustituyen al compresor existente en las máquinas frigoríficas de compresión mecánica
Tipos de pérdidas en un colector cilíndrico-parabólico
ópticas, térmicas y geométricas
Para un colector de concentración cilíndrico-parabólico
su razón de concentración oscila entre 30-90 y la Tª de fluido es de unos 400ºC
La energía solar heliotérmica:
Aprovecha la radiación térmica para generar focos caloríficos
Los dispositivos de energía solar heliotérmica:
Se utilizan en procesos térmicos a cualquier temperatura. // Se utilizan principalmente en aplicaciones de baja temperatura y alta temperatura
Los procesos de transmisión de calor que se dan en un colector de baja Tª, placa-placa son
conducción, convección y radiación
La temperatura de equilibrio radiante depende
de la absortancia
La radiación solar difusa es
la recibida en la superficie terrestre después de que los procesos de dispersión por la atmósfera hayan modificado su recorrido
El rendimiento de una célula solar fotovoltaica depende
de la temperatura ambiente
La eficiencia óptica de un colector solar térmico plano depende
de la absortividad de la superficie, y la transmisividad y reflectividad de la cobertura
En el ensayo normalizado para determinar la curva de rendimiento de un colector solar térmico en función de la temperatura de trabajo
el término lineal recoge las perdidas asociadas a la
conducción y convección
La energía total absorbida en un colector termosolar...
es el resultado de las múltiples reflexiones que sufre la luz atapada entre la cubierta transparente y el medio absorbente.
El rendimiento de un panel termosolar...
NO aumenta con la diferencia de temperaturas del
medio absorbente y el medio ambiente
La potencia máxima de una célula solar se puede calcular
multiplicando el factor de forma, la intensidad de cortocircuito y el voltaje de circuito abierto
La razón de concentración en tecnología se define como
la relación entre el área de apertura del concentrador y el área del receptor
Para el diseño de una planta solar termoeléctrica, cuál de estos aspectos es prácticamente irrelevante
dirección de los vientos dominantes
El rendimiento de una célula solar fotovoltaica
depende de la temperatura ambiente
Los colectores cilíndrio-parabólicos
son la base de la mayor parte de centrales termosolares
construidas actualmente en España
Los principales componentes de un colector solar de baja temperatura de placa plana son:
una cubierta transparente, una capa de aire, un material absorbente, tubos para la circulación del
fluido y un material de aislamiento
La ley de Wien establece que
la longitud de onda alrededor de la cual se encuentran los fotones de la radiación electromagnética disminuye según aumenta la Tª de emisión.
En sistemas de energía solar térmica a alta Tª el vacío entre superficies absorbedora y vidrio tiene por misión
ayudar a mantener la integridad de la superficie selectiva y disminuir pérdidas de naturaleza convectiva entre absorbedor y vidrio
La máxima intensidad espectral de la radiación solar está
alrededor de 0.5 micras
La irradiancia que llega a la superficie terrestre se ve afectada por
la nubosidad, aerosoles, estación y latitud. Es máxima en el hemisferio sur durante el verano austral
Los paneles fotovoltaicos de silicio
o NO son los más usados por absorber radiación en todo el espectro del visible
Al iluminar una unión p-n se produce...
una corriente en un circuito externo cerrado que une los lados P y N
Como célula solar fotovoltaica puede usarse
una unión p-n en cortocircuito e iluminada
La potencia solar fotovoltaica instalada
va a seguir aumentando en los próximos años
En un sistema de circulación forzada de un circuito activado por energía solar, la bomba se coloca
en la parte más fría y más baja.
La energía generada mediante paneles fotovoltaicos
debe consumirse inmediatamente o
almacenarse, en caso contrario se pierde sensiblemente.
En el sumidero de ACS a viviendas...
mediante colectores de baja temperatura, el agua actúa
como almacenador de energía
El uso de almacenadores de energía
es muy deseable en instalaciones de energía solar
El color rojo del amanecer y anochecer es debido
a la poca dispersión que sufre en la atmósfera
esta longitud de onda comparado con el resto del espectro visible.
Para paneles fijos, es esencial determinar...
un ángulo de inclinación óptimo tanto del
emplazamiento como de las condiciones de la instalación.
La irradiancia promedio en un determinado emplazamiento
depende esencialmente de su latitud y las condiciones meteorológicas de dicho emplazamiento.
La potencia fotovoltaica instalada a nivel mundial
supera a la nuclear.
Una instalación fotovoltaica con baterías acumuladoras y suficientemente grande
puede cubrir todas las necesidades energéticas de una vivienda aislada en el campo los 24 h del día
los 365 días del año,
Las principales aplicaciones de colectores solares térmicos de baja Tª de placa plana son
producción de agua caliente sanitaria (ACS) , calefacción por colectores solares y refrigeración solar
Los fotodiodos de uniones p-n es recomendable que
se iluminen con radiación concentrada, pues son muy caros y así se reduce la cantidad de material necesario para alcanzar una potencia dada
La distribución espectral de la radiación solar es importante
porque las células solares fotovoltaicas solo absorben una parte de éste
En una instalación fotovoltaica al aumentar la intensidad de la radiación solar recibida
aumenta la corriente generada
El rendimiento de una célula solar fotovoltaica
disminuye al aumentar la temperatura de la
célula y la irradiancia incidente
Las células fotovoltaicas de banda intermedia tienen su principal diferencia con respecto a las convencionales
en que son capaces de aprovechar fotones de baja energía.
La energía solar fotovoltaica aprovecha la radiación solar para
generar pares electrón/hueco en un semiconductor y generar así una corriente eléctrica
Una ventaja fundamental de la fotovoltaica frente a la termosolar es
que no necesita agua de refrigeración
Los dispositivos fotovoltaicos de silicio polo cristalino
tienen una relación calidad/precio tan buena que han dominado la primera fase de despliegue industrial
Las centrales hidráulicas de bombeo se basan en
la construcción de dos embalses que permiten
almacenar electricidad en forma de agua embalsada en el depósito superior
El peso de la energía hidráulica en la cobertura de demanda eléctrica en España en 2017 fue del
7%
Una de las desventajas de la energía hidráulica es
el gran impacto ambiental provocado por
la construcción de la presa y la creación del embalse
La energía OTEC se basa en (Ocean Thermal Energy Conversion)
el aprovechamiento energético de la diferencia de temperaturas del agua de mar entre su superficie y las aguas profundas
Una de las ventajas de las centrales hidráulicas de bombeo frente a las convencionales es
que se pueden usar como método de almacenamiento y mejorar la capacidad de regulación de la
red electrica
La densidad lineal de energía de las olas es
proporcional a la raíz cuadrada de la longitud de la
onda
¿Cuál es el factor más determinante en el aumento de nivel del mar?
La dilatación térmica de los océanos
Una de las condiciones de la energía mareomotriz es
una energía cuya productividad oscila diariamente, pero de manera completamente predecible
En España, la capacidad instalada de energía hidráulica asciende a
a 17.792MW, lo que supone aproximadamente un 20% del total
Entre las ventajas de la energía hidráulica podemos decir
que los costes de producción de energía eléctrica son más bajos que los de las centrales térmicas
Una de las desventajas de la energía hidráulica es
el gran impacto ambiental provocado por la
construcción de la presa y la creación del embalse
Los grados API usan como base de comparación
la densidad del agua a 60 F
El proceso de refino de petróleo separa los componentes
por peso molecular
Mundialmente, la región que más carbón extrae en 2019 es
Asia – Pacífico
El país con más reservas de petróleo en 2019 es
Venezuela
Uno de los inconvenientes de la fracturación hidráulica es
que puede producir pequeños terremotos
MWh eléctrico equivale a
0,39tep de energía primaria
El potencial de calentamiento global tiene en cuenta
el horizonte temporal de permanencia de
los gases en la atmósfera y su participación en el forzamiento radioactivo de la atmósfera
El material particulado que afecta a la calidad del aire se compone de
las partículas emitidas y las generadas por reacciones químicas en la atmósfera
El forzamiento radioactivo contribuye a calentar la superficie de la tierra
cuando es positivo
¿Qué procesos darían lugar a forzamiento negativo?
La emisión de aerosoles
El gas natural
es el principal componente del metano y está compuesto por una mezcla de diferentes hidrocarburos
El petróleo esta compuesto
por una mezcla de diferentes hidrocarburos
La región con mayor relación de reservas/producción de petróleo en 2019 es
américa central y del sur
La región con mayor relación de reservas/producción de gas natural en 2019
Oriente/medio
La región con mayor relación de reservas/producción de carbón en 2019
Norte América
Las reservas de petróleo
- Han aumentado globalmente en las últimas dos décadas
- Han disminuido en la región de Asia-pacífico en la última década (son los que más extraen)
- Han aumentado globalmente en la última década
En el mix de generación eléctrica mundial
- El carbón es la fuente de energía más usada en la generación de energía eléctrica
- El carbón es el combustible fósil más usado en la generación de energía eléctrica
- El consumo de carbón entre los años 1971 y 2018 ha aumentado aproximadamente un 270%
El gas natural se transporta mediante
gasoductos y buques metaneros
El Poder Calorífico Inferior de un combustible
depende de la composición química del combustible incluyendo la humedad
El término biocarburante se refiere a
combustible líquido o gaseoso utilizado para el transporte, producido a partir de biomasa
Para producir biodiesel puede utilizarse
materia prima de origen vegetal y animal
Para producir bioetanol
solo se utiliza materia prima de origen vegetal
El térmico biolíquido se refiere
al combustible líquido destinado a usos energéticos distintos del transporte, entre ellos la producción de electricidad y de calor y frío a partir de biomasa
El contenido de humedad de la biomasa se expresa ...
en porcentaje en masa (de agua) respecto a la materia total de una muestra
El contenido de materia seca en biomasa se expresa ...
en porcentaje de masa (de materia) respecto a la materia total de una muestra
La humedad de la biomasa
masa de agua en 100 gramos de muestra (sin secar)
La materia seca de un residuo se expresa
en gramos de materia en 100 gramos de muestra sin
secar
La formación de óxidos de nitrógeno a partir del nitrógeno del combustible
tiene lugar a cualquier Tª y régimen de mezcla en el horno
Las partículas emitidas en los procesos de generación de energía por combustión
son partículas en suspensión de diferentes tamaños
En la formación de ozono troposférico Influyen, simultáneamente,
NOx, COV y radiación solar ultravioleta
El ozono troposférico
es un contaminante secundario que produce efectos negativos sobre la salud de las personas y los ecosistemas
En la utilización de biomasa como fuente de energía se favorece
una menor dependencia de combustibles fósiles, estabilidad en los precios de la energía y con ello la sostenibilidad de un territorio.
Según el diagrama de van Krevelen, un material puede usarse como combustible
Si la relación O/C es baja y la relación H/C es alta (se busca poco O, mucho H y C)
El forzamiento radiactivo de la atmósfera contribuye
a calentar la superficie de la Tierra, cuando es positivo
La materia orgánica de la biomasa
incluye celulosa, lignina y almidón
Los cultivos energéticos incluyen
Cultivos oleaginosos, alcoholigénicos y lignocelulósicos
En la Jerarquía Europea de Residuos, ¿cuál es el orden de preferencia de las inversiones en instalaciones de gestión de residuos?
1. Prevención
2. Preparación para la reutilización
3. Reciclado
4. Otras formas de valorización
5. Eliminación
En la biomasa, ¿qué tipos de residuos se incluyen?
la fracción biodegradable de los residuos
industriales y municipales
La generación de energía eléctrica basada en la combustión de biomasa
puede realizarse mediante diferentes equipos en un rango amplio de potencias
En la combustión de biomasa se generan partículas
de tamaño inferior a una micra (aerosoles) y partículas de tamaño superior a una micra (gruesas)
¿En la combustión de biomasa, qué sustancias tienen un límite de emisión menor por su impacto desfavorable sobre la salud?
Las partículas
En las instalaciones de combustión de biomasa y residuos, los límites de emisión de contaminantes atmosféricos están referidos ...
a unas condiciones determinadas de presión,
temperatura y concentración de oxígeno, en función del combustible incinerado
Si en una instalación de combustión de biomasa se quiere disminuir la generación de NOx y de escorias
lo más adecuado es instalar un horno de lecho fluidizado
Los contaminantes atmosféricos cuyos límites de emisión están fijados en las instalaciones de combustión de biomasa son
óxidos de azufre, óxidos de nitrógeno y partículas
En las instalaciones de combustión de biomasa y residuos, los límites de emisión de contaminante atmosféricos
dependen de la potencia térmica de la instalación excepto en la combustión de residuos
Las emisiones de NOx en la combustión de biomasa
se incrementan cuando la temperatura de combustión aumenta
Si en una instalación de combustión de biomasa se quiere disminuir la generación de NOx y de escorias
lo más adecuado es instalar un horno de lecho fluidizado
En la combustión de biomasa, la emisión de CO2
se considera neutra porque el gas emitido fue incorporado, previamente, a la biomasa y ha transcurrido poco tiempo desde la incorporación
La generación de energía eléctrica basada en la combustión de biomasa
se realiza mediante una variedad de equipos con un rango amplio de potencias
Los límites de emisión de contaminantes atmosféricos en instalaciones de combustión se expresan
en unas condiciones determinadas de presión, temperatura y concentración de oxígeno en función del combustible incinerado
Los límites de emisión de contaminantes atmosféricos en instalaciones de combustión
dependen de la potencia térmica de la instalación excepto en la combustión de residuos
En la pirólisis de biomasa
se genera un sólido que puede emplearse en metalurgia
En la pirólisis de biomasa la mayor o menor generación de productos (coque, líquido y gas)
depende de las condiciones de operación
La pirólisis es
una descomposición por calor en ausencia de oxígeno
En la gasificación de biomasa mediante plasma se generan
MENOS escorias que en la gasificación convencional y, además, están vitrificadas
El plasma de residuos
es una gasificación a temperatura superior a 1000ºC
La gasificación de biomasa genera
gas de síntesis que puede utilizarse para generar
electricidad y calor y en la síntesis de productos químicos
La gasificación de biomasa se realiza
en situaciones subestequiométricas dentro de un
rango de temperaturas adecuado
La gasificación de biomasa se realiza
en condiciones subestequiométricas de oxígeno
dentro de un rango adecuado de temperaturas
En la gasificación de biomasa mediante plasma se generan
menos escorias que en la gasificación convencional y, además, están vitrificadas
Los procesos de fermentación (metanización) de residuos
operan mediante varias etapas de tratamiento que incluyen: pretratamiento, fermentación, deshidratación y compostaje
Si un residuo es biodegradable, puede emplearse como fuente de energía
Mediante una deshidratación seguida de compostaje y metanización
La metanización permite obtener
biometano gasificando residuos no biodegradables
Un residuo biodegradable, puede emplearse como fuente de energía
mediante una deshidratación seguida de compostaje y metanización.
En los procesos de fermentación (metanización) seca de residuos
la concentración de solidos a la entrada del reactor está por encima del 25% en masa
La metanización de la materia orgánica incluye la siguiente secuencia de etapas
hidrólisis, fermentación y metanogénesis, dando lugar a un gas compuesto mayoritariamente de
CH4 y CO2
Para metanizar residuos, lodos o aguas residuales
los digestores para llevar a cabo el proceso son cerrados y agitados y de sección circular
Mediante la metanización el CO y el CO2 con H2 en condiciones adecuadas
generan metano
El biometano se obtiene
por la descomposición anaeróbica de la materia orgánica de los residuos
En la valorización energética de biomasa y residuos
la calidad del agua empeora por los vertidos con pesticidas y partículas en suspensión
La valorización energética de biomasa
no incrementa el efecto invernadero, pero
disminuye la disponibilidad de agua para cultivos agroalimentarios
El transporte de biomasa
tiene vital importancia en los impactos ambientales ligados a su valorización energética
Los contaminantes que más influyen en el aire en zonas con valorización energética de biomasa y residuos
NOx, SO2 y partículas
En la jerarquía europea de residuos ¿cuál es el orden?
Prevención, preparación para la reutilización, reciclado, otras formas de valorización, eliminación
Los contaminantes que más influyen en la calidad del aire de zonas con valorización de biomasa y residuos son
NOx SO2 y partículas
En una depuradora de aguas residuales con una alta carga orgánica
se puede obtener biogás en tratamientos anaerobios tanto en la línea de agua como en la línea de fango
La depuración del biogás incluye
la eliminación de partículas, humedad y algunos
compuestos gaseosos
El aprovechamiento del biogás puede hacerse
generando calor, energía eléctrica, como
combustible en automoción y canalizándolo en la red de gas natural
La depuración del biogás incluye
la eliminación de partículas, humedad y algunos
compuestos gaseosos
La obtención de biogás es posible cuando los residuos
son altamente biodegradables
La obtención de biogás puede conseguirse
en condiciones anaeróbicas, a partir de residuos
biodegradables, lodos de depuración de aguas residuales y a partir de aguas residuales
industriales de alta carga orgánica biodegradable
La obtención de biogás en la línea de aguas en plantas depuradoras de aguas residuales
Es wrecomendable realizarla con aguas residuales de fuerte carga orgánica (DQO>2000ppm)
En la obtención de biogás en plantas de depuración de agua
la materia orgánica que se biodegrada se transforma parte en biogás, parte en nuevos microorganismos