CAMBIO QUIMICO

CAMBIO QUIMICO
INDUSTRIA TERMOELECTRICA

viernes, 15 de marzo de 2013

DIAGRAMA DE FLUJO

Energía termo solar
Lo que cambia este sistema es que el calor lo aporta la luz solar a la caldera en lugar de una reacción química
El ciclo de rankline  se utiliza en las centrales termoeléctricas : para plantas de potencia de vapor :


La tecnología termosolar está basada en el concepto de la concentración de la radiación solar para producir vapor o aire caliente, que puede posteriormente ser usado en plantas eléctricas convencionales. Para la concentración la mayoría de los sistemas utilizan espejos debido a su gran reflectividad.



Este es uno de los varios sistemas que se utilizan actualmente, existiendo también sistemas de cogeneración que aunan turbinas de gas y con captadores solares.



Bibliografia:

PROYECCIONES A FUTURO


Producción de energía eléctrica:
En general, la generación de energía eléctrica consiste en transformar alguna clase de energía química, mecánica, térmica o luminosa, entre otras, en energía eléctrica. Para la generación industrial se recurre a instalaciones denominadas centrales eléctricas, que ejecutan alguna de las transformaciones citadas.
El hombre crea, diseña productos útiles para toda la sociedad, en esta ocasión diseño algo llamado centrales termoeléctricas que tienen como objetivo generar energía eléctrica, a partir de la energía liberada en forma de calor normalmente mediante algún combustible fósil, como lo es el gas natural, el carbón o petróleo formados de plantas que vivieron en épocas muy remotas. La provisión de recursos de combustibles fósiles es limitada y no puede re circularse  tarde o temprano, el mundo se quedará sin combustibles fósiles.

PETRÓLEO: El petróleo provee el 38 por ciento de la energía mundial total. Tiene más energía por gramo que ningún otro combustible fósil. Es también, una fuente importante de sustancias químicas para la industria de los plásticos.


CARBÓN: El uso mundial del carbón también está aumentando cada año. La ventaja mayor del carbón es su abundancia. Se estima que las reservas son, por lo menos, 250 veces la cantidad usado en un año. Hay muchos problemas relacionados con el uso de grandes cantidades de carbón. La transportación requiere grandes inversiones en barcos y trenes. Las plantas generadoras y las calderas operadas con carbón son muy caras, no solo para construirlas sino para operarlas también. El carbón puede convertirse en un líquido o en un gas, pero esto aumentaría dos o tres veces el costo de la energía.


GAS NATURAL: El gas natural es un posible remplazo para el petróleo. El gas natural ha sido la fuente de energía de más rápido crecimiento. La mayor parte del gas natural está con el petróleo. Hasta hace poco se le quemaba o se le permitía escapar al aire. Hoy en día, la gente sabe el valor del gas natural como un combustible y como una fuente de sustancias químicas.
Este tipo de energía a lo largo del tiempo empezara a deteriorar al planeta, y habrá mucha contaminación además de que es un poco caro pagar el petróleo.Energía eléctrica sin combustible fósil:Existen energías “naturales” es decir se necesita de los elementos como el agua, el viento, y el sol para hacer energía eléctrica. Se puede utilizar el flujo y reflujo de las mareas puede ser útil en zonas costeras donde la amplitud de la marea sea amplia y las condiciones morfológicas de la costa permitan la construcción de una presa que corte la entrada y salida de la marea en una bahía. Se genera energía eléctrica tanto en el momento del llenado como en el momento del vaciado de la bahía.Otra forma para crear energía eléctrica son las centrales hidroeléctricas es aquella que se utiliza aprovechamiento de la energía potencial del agua embalsada en una presa situada a más alto nivel que la central.Una de las formas de crear energía eléctrica sin combustible fósil sería el combustible eólico es el obtenido del viento, es decir, la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire es transformada en energía eléctrica.El combustible por medio de la radiación solar es el obtenido a partir del aprovechamiento de la radiación electromagnética procedente del Sol transformándola así en una fuente muy extensa de energía eléctrica.Este tipo de energía ayuda al medio ambiente, a la sociedad y a la economía ya que como son recursos naturales esta económico.


 Bibliografía:

http://www.youtube.com/watch?v=e2NXAgPY6kg
http://es.wikipedia.org/wiki/Central_t%C3%A9rmica_solar
http://html.rincondelvago.com/combustibles-fosiles.html
http://www.youtube.com/watch?v=Aig6P_sXMK4

IMPACTO AMBIENTAL

México es actualmente el mayor emisor de gases efecto invernadero relacionados con la energía en Latino América y ocupa el lugar número 13 a nivel mundial, es por esto que se ha optado por buscar nuevas formas de obtener energía eléctrica sin contaminar tanto, una de las más benéficas es la energía solar.
Según Datos de la Secretaría de Medio Ambiente (SMA), con el uso de energía solar, el Gobierno del Distrito Federal (GDF) reduce más de 1.4 millones de toneladas de bióxido de carbono (CO2), que representan casi 4% del total de contaminantes que emite la ciudad.
Para extender la utilización de productos y servicios amigables con el medio ambiente, la administración capitalina aplica la Norma Ambiental para el Aprovechamiento de la Energía Solar y el Programa de Certificación de Edificaciones Sustentables.
La energía solar constituye, frente a los combustibles fósiles, una fuente inagotable que ayuda al auto abastecimiento energético nacional y es menos perjudicial para el medio ambiente, evitando la contaminación atmosférica, residuos, excavaciones, minas, canteras, entre otras.
La generación eléctrica a partir de la radiación solar tiene mínimos efectos ambientales. No se producen emisiones de CO2, ni afecciones al terreno, aguas o flora y fauna, se trata de un sistema completamente silencioso, en la mayor parte de los casos, se pueden integrar en los tejados de las viviendas, como un elemento constructivo más. Representa la mejor solución para aquellos lugares a los que se quiere dotar de energía eléctrica conservando las condiciones del entorno; como es el caso de los Espacios Naturales Protegidos.
Según datos de la Secretaria de Medio Ambiente acerca del aprovechamiento térmico de la energía solar al inicio es una inversión alta, pero tiene un costo anual bajo y una mayor duración en años, en cambio el gas natural y el gas LP tienen un costo menor al inicio; pero medido por años es más alto que el de energía solar y tienen poco tiempo de duración. A continuación se muestra la tabla comparativa.

TIPO DE ENERGIA
INVERSIÓN INICIAL
COSTO DE OPERACIÓN (ANUAL)
VIDA ÚTIL (AÑOS)
ENERGIA SOLAR
100
0.3
25
GAS NATURAL
30
9.5
15
GAS LP
38
15.8
15

Con este tipo de energía se disminuyen las emisiones de gases contaminantes como el dióxido de carbono, dióxido de azufre y óxidos de nitrógeno; resulta benéfico para el agua ya que se producen menos lluvias acidas ya que así se deja de contaminar agua y suelos que al no estar contaminados resultan afectados cuando se dan las lluvias acidas.

Tabla de concentración de dióxido de carbono (CO2) en el aire de los últimos
años:


Al reducir los gases contaminantes en la atmosfera la lluvia se precipita
considerablemente menos ácida como se muestra a continuación:



Nota: Una solución neutra tiene un PH de 5.6 a 7 (la escala va de 0.00 a 14.0) por debajo de 5.6 se considera un ácido.

Bibliografía:

DATOS


La estabilización del óxido de circonio refractario por adición de pequeñas cantidades de CaO en recipientes centrífugos es uno de los muchos trabajos publicados por Trombe, quien también ha eliminado flúor de mezcla de fosfatos por calentamiento en un horno en presencia de sílice y vapor de agua, según la reacción:

Ca3(PO4)2]3.CaF2 + xSiO2 + H2O ® 3 Ca2(PO4)2 + (SiO2)x.CaO + 2HF

Se ha preparado, con buen rendimiento, óxido de circonio calentando silicato de circonio a 1400 °C con carbonato de sodio, Según la ecuación:

ZrSiO4 + 2Na2CO3                           Na4SiO4 + 2CO2 + ZrO2

Balanceo

Zr 4SiO4 + 2Na2CO3+O                         2 Na4SiO4 + 2CO2 + ZrO2
Zr=1                                                                                                           Zr=1
Si=    4                                                                                                        Si=4
O= 4+3+1=8                                                                                                       O=4+2+2=8
Na=  2                                                                                                         Na=2
C=    2                                                                                                            C=2

CARACTERÍSTICAS DEL COMBUSTIBLE QUE SE USA EN UNA PLANTA TERMO SOLAR


El aceite térmico es la alternativa tecnológica más apropiada para todo tipo de industria donde se precise del calentamiento indirecto. La durabilidad de los equipos e instalaciones es prácticamente ilimitada, pudiéndose aplicar en todo tipo de sectores.                                                   La composición de los líquidos térmicos está basada en mezclas eutécticas, óxidos difenilicos, bifenilos, etc. Estos tienen puntos de ebullición altos. Sus usos prácticos se encuentran en la fase líquida en los rangos de 200ºC hasta más de 400ºC.
Estas son las principales características del Aceite mineral Htf 








Caracteristicas del Aceite Htf                                                                                                          
- Viscosidad. Es el valor más importante en cualquier aceite. La medida de la viscosidad determina si el aceite ha llegado a ser demasiado viscoso debido a la presencia de productos de degradación. Esta disminución de viscosidad afectará la transferencia térmica. Una variación de hasta el 15% sobre el valor inicial es aceptable, siendo inaceptable valores mayores
- Insolubles. Analiza la posible alteración de la composición causada por el cracking, y que puede formar depósitos. El valor límite suele estar cercano al 2%
- Número acido: ya que uno de los productos de oxidación son los ácidos carboxílicos, el número ácido mide la oxidación que ha sufrido el fluido, para prevenir problemas de suciedad, sedimentos y corrosiones.

- Elementos metálicos y su concentración. La presencia de elementos metálicos refleja corrosión y pérdidas de material en determinadas partes de la instalación. Es importante conocer tanto el elemento como su concentración

- % de agua, que reflejaría la contaminación por este compuesto que tener el fluido, y que sería un indicador de posibles problemas en los intercambiadores del tren de generación de vapor
- Contaje de partículas, por tamaños. Es un dato interesante para conocer la eficacia del filtrado
Junto a estos parámetros que se analizan por razones técnicas, hay otros parámetros que se deben analizar por estrictas razones de seguridad:
- Concentración de sustancias aromáticas con efectos negativos en la salud. Entre estas sustancias está el benceno, el tolueno y el fenol.
- % en peso de hidrcarburos de bajo peso molecular, ya que estos compuestos volátiles rebajan el punto de inflamación
- Punto de inflamación, como medida indirecta de la concentración de hidrocarburos de bajo peso molecular

Cuando no hay Energía solar estas Plantas Termos loares utilizan combustibles fósiles








Características de los Combustibles Fósiles y sus componentes que se utilizan en la energía termo solar 
El petróleo, o el gas natural son usadas en las centrales termo solares.
Petróleo: Es de origen fósil, fruto de la transformación de material orgánico procedente de zooplancton y algas que, depositados en grandes cantidades en fondos anóxicos de mares o zonas lacustres del pasado geológico, fueron posteriormente enterrados bajo pesadas capas de sedimentos.                                                                                                                                               El petróleo está formado principalmente por hidrocarburos, que son compuestos de hidrógeno y carbono, en su mayoría parafinas, naftenos y aromáticos. Junto con cantidades variables de derivados saturados homólogos del metano (CH4). Su fórmula general es CnH2n+2.                     El petróleo contiene otros compuestos que se encuentran dentro del grupo de orgánicos, entre los que destacan sulfuros orgánicos, compuestos de nitrógeno y de oxígeno. También hay trazas de compuestos metálicos, tales como sodio (Na), hierro (Fe), níquel (Ni), vanadio (V) o plomo (Pb). Asimismo, se pueden encontrar trazas de porfirinas.

Gas Natural: El gas natural es una de las varias e importantes fuentes de energía no renovable formada por una mezcla de gases ligeros que se encuentra en yacimientos de petróleo, disuelta o asociada con el petróleo (acumulación de plancton marino) o en depósitos de carbón. . Aunque su composición varía en función del yacimiento del que se saca, está compuesto principalmente por metano en cantidades que comúnmente pueden superar el 90 ó 95%, y suele contener otros gases como nitrógeno, Ácido Sulfhídrico, helio y mercaptanos.