Proceso
LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA MATERIA:
«En una reacción química ordinaria la masa permanece constante, es decir, la masa consumida de los reactivos es igual a la masa obtenida de los productos»
«La materia ni se crea ni se destruye, sólo se transforma.»
Principio de la conservación de la energia:
El Principio de conservación de la energía indica que la energía no se crea ni se destruye; sólo se transforma de unas formas en otras.
1) Carbón:
-Tipo de roca formada por el elemento químico carbono mezclado con otras sustancias.
-Combustible fósil que resulta del deterioro de los bosques con el tiempo. Se produce a lo largo de decenas de millones de años por la descomposición anaeróbica de plantas y árboles, al ser cubiertos por el agua y luego sepultados por sedimentos.
-Es una de las principales fuentes de energía. (En 1990 suministraba el 27,2% de la energía comercial del mundo)
-Los mayores depósitos del carbón están en américa del Norte, Rusia y China, aunque también se encuentra en cantidades considerables en algunas islas del Ártico, Europa occidental, india, África del Sur, Australia y la zona este de América del sur.
-Los mayores productores de carbón bituminoso y antracita del mundo (2006)
PAISES EN PRODUCCION:
República Popular China
2.482 Mt
Estados Unidos de América
990 Mt
India
427 Mt
Australia
309 Mt
Suráfrica
244 Mt
Rusia
233 Mt
Indonesia
169 Mt
Polonia
95 Mt
Kazakhstan
92 Mt
Colombia
64 Mt
-Para utilizar la energía atrapada en el carbón para producir electricidad, se pulveriza y quema en hornos que calientan estanques de agua que es transformada en vapor. Este vapor es posteriormente utilizado para hacer girar turbinas conectadas a generadores de electricidad.
VENTAJAS:
-Una de las fuentes de energía más abundantes.
-Comparado con otras fuentes de energía como el petróleo y el gas natural, el carbón es económico, lo que según los analistas de políticas de libre mercado y los grupos de presión de la industria de carbón, disminuiría la factura eléctrica de los consumidores y negocios.
-El carbón no sólo se quema de manera directa, sino que también puede transformarse en líquido y gas. El carbón licuado o gasificado se quema de manera más limpia, resultando menos polución en el aire.
DESVENTAJAS:
-Las plantas alimentadas de carbón son una de las fuentes principales de la polución en el aire, de acuerdo con el Fondo de Defensa del Medio Ambiente. Esta polución representa peligro para la salud, especialmente para las personas con enfermedades respiratorias.
-Quemar carbón contribuye a la lluvia ácida y libera grandes cantidades de dióxido de carbono, el cual empeora el calentamiento global.
-El carbón es una fuente de energía no renovable.
CONSUMO Y PRODUCCIO ACTUAL DE CARBON:
2)Petróleo:
VENTAJAS - DESVENTAJAS:
*"Más del 85% del suministro mundial de petróleo es usado como combustible, ya sea en máquinas para producir potencia o en aplicaciones como combustión continua para producir calor.
*El 90% de los derivados del petróleo se destinan a satisfacer las necesidades energéticas del mundo.
*Es la materia prima para la elaboración y distribución de productos como : Gases del petróleo (butano, propano) Gasolinas para automóviles, Combustibles para aviones (alto octanaje) Gasóleos (para aviones, para automóviles (Acpm) Calefacción (querosene) Fuelóleos (combustible para buques, para la industria) Aceites(lubricantes, grasas, ceras) Asfaltos (para carreteras, pistas deportivas) Aditivos (para mejorar combustibles líquidos y lubricantes.
*Para el caso de los polímeros, se encuentran los poliésteres( Lona plastificada), polipropileno (jarras plásticas, sillas rimax), cloruro de polivinilo(Tubos de PVC), poliuretanos(Suelas de zapatos), nylon y el mercado más grande de los plásticos es el de los empaques y embalajes.
Caucho sintético
Medicamentos
Detergentes
Beneficios del petróleo para las comunidades:
Los beneficios que deja el petróleo a todas las personas del planeta Tierra, no sólo se ven en las botas de caucho que calzan nuestros pies, o en el cepillo de dientes y jabón de baño que usamos cada mañana para sentirnos limpios. Sin el petróleo no habría gasolina o acpm, combustibles que mueven los carros, aviones, lanchas y motos, esos vehículos que utilizamos para transportarnos de manera cómoda y rápida de un lugar a otro.
También lo encontramos hasta en el lazo de nylon que los campesinos usan para arrear el ganado, en los baldes plásticos para recoger el agua, en el radio y en el televisor que nos informan qué pasa en el mundo; en las velas o los mechones de petróleo que nos iluminan en la oscuridad de la noche.
Todos estos usos ayudan al hombre a vivir de una manera más cómoda y le facilitan el trabajo y la existencia. Pero el petróleo también deja otros beneficios que se convierten en recursos económicos para financiar obras que dan bienestar a las comunidades.
Usos: Colombia
*Colombia es uno de los países más ricos en recursos naturales. De este territorio se obtiene oro, níquel, cobre, plata, platino, esmeraldas y dos de los más importantes recursos energéticos en el mundo: el carbón y el petróleo.
*En 2013, el Producto Interno Bruto creció 5,1%, lo que puso a Colombia en el puesto número 17, entre 75 naciones, de las economías con más crecimiento.
Otro de los indicadores más fuertes el año pasado, fue la Inversión Extranjera Directa, IED, que llegó a los 15.171 millones de dólares, de los cuales más de 12.000 millones le corresponden al sector minero y petrolero.
*Según Alejandro Martínez, Presidente de la Asociación Colombiana de Petróleo, ACP, el crudo es de gran importancia para el desarrollo económico del país.
“Es el principal producto de exportación de Colombia. Por otro lado representa el 22% de los ingresos corrientes del gobierno central; más una parte muy importante, por la vía de las regalías, a las entidades territoriales, que el año pasado llegó a ser más de 8 billones de pesos; y además es el sector que más inversión directa atrajo al país en el 2013”, señaló.
El aporte de la industria al PIB es cercano al 6%, el 55% de las exportaciones son de petróleo, una tercera parte de la inversión extranjera en el país es a la industria.
*Alberto Naranjo, director del Programa de Economía y Finanzas Internacionales de la Universidad La Sabana, añadió que este recurso natural “representa una de las fuentes de ingreso más importantes para varios departamentos en Colombia. El 80% de este mineral viene de Meta, Arauca y Casanare y representa el 60% de los ingresos económicos para esas regiones”.
*“En materia fiscal del Gobierno central, la desaparición del petróleo implicaría una reducción de los ingresos del 22%, por lo que se tendría que acudir a endeudamiento externo o a más impuestos para los demás sectores, si no puede o quiere reducir su presupuesto de egresos, de gastos e inversiones”, aclaró el presidente de la ACP.
CONSUMO Y PRODUCCION ACTUAL DE PETROLEO:
3)Gas Natural:
Definicion:
es una de las varias e importantes fuentes de energía no renovables formada por una mezcla de gases ligeros que se encuentra en yacimientos de petróleo, disuelto o asociado con elpetróleo (acumulación de plancton marino) o en depósitos de carbón.
Los gases naturales están acumulados en bolsas subterráneas, procedente de la descomposición de materias orgánicas. Se encuentra formado en un 75% a 95% de metano, en propociones menores el propano y el butano.
el gas natural produce mucho menos CO2 que otros combustibles porque el principal componente del gas es el, metano, contiene cuatro átomos de hidrógeno y uno de carbono, produciendo 2 moléculas de agua por cada una de CO2
Colombia y el gas natural:
Se han consolidado el desarrollo de la industria del gas natural. Institucionalmente, Ecopetrol dejó de asumir la responsabilidad de ejecutar el Plan de Masificación de Gas de forma centralizada y así mismo de acometer la totalidad de las inversiones en infraestructura básica, particularmente, lo concerniente a la construcción de gasoductos troncales, para dedicarse exclusivamente a la exploración y explotación de hidrocarburos, actividad objeto de su razón de negocio. Bajo este nuevo esquema institucional, se dividieron los activos de transporte del patrimonio de ECOPETROL y fueron capitalizados en la Empresa Colombiana de Gas (Ecogas) creada mediante la Ley 401 de 1997 para el transporte de gas.
El Ministerio de Minas y Energía en cumplimiento de los lineamientos trazados por el Gobierno Nacional a través de su Plan de Desarrollo, ha apoyado la ejecución de programas que lleven a ubicar al Gas Natural y al Gas Licuado del Petróleo GLP en aquellos sectores de consumo donde la prestación del servicio sea técnica y económicamente viable.
VENTAJAS:
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La combustión del gas natural no deja residuos consistentes.
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Hay mucho gas natural en el mercado.
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El gas natural es económico para extraer, transportar y quemar.
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El gas natural es flexible en la utilización.
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la transportacion de gas es mucho mas eficiente con gasoductos y en Colombia estos ya estan instalados
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Su utilizacion es muy economica
DESVENTAJAS:
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La utilización del gas natural produce muchos gases de efecto invernadero que son dañable por el clima; sin embargo, produce menos dioxido de carbono que otros combustibles.
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El gas natural no es una fuente de energía renovable.
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Es difícil para almacenar el gas natural.
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El gas natural como un recurso es demasiado valioso para la generación de electricidad.
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Ocupa muchísimo más espacio que un líquido o que un sólido, por lo que para almacenarlo es necesario comprimirlo a presiones muy altas o licuado a temperaturas bajísimas, lo cual supone también gastos energéticos extra.
CONSUMO Y PRODUCCION ACTUAL DE GAS NATURAL:
4)Energía Nuclear:
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La energía nuclear es la energía en el núcleo de un átomo.
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La energía nuclear es la energía que mantiene unidos neutrones y protones.
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La energía nuclear se puede utilizar para producir electricidad. Pero primero la energía debe ser liberada. Ésta energía se puede obtener de dos formas: fusión nuclear y fisión nuclear.
VENTAJAS:
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No produce CO2
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Reduce la dependencia de los productores de petróleo.
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Genera gran parte de la energía eléctrica que consumimos día a día.
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Su uso garantiza un daño menor al medio ambiente, evitando el uso de combustibles fósiles
DESVENTAJAS:
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Los accidentes, aunque raros, son muy, muy peligrosos.
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Dificulta el control de las armas nucleares
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Aumenta la dependencia de los productores de Uranio y de los fabricantes de Uranio enriquecido.
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Las centrales nucleares demandan un alto costo de construcción y mantenimiento
ENERGIA NUCLEAR ACTUAL QUE ESTA ABASTECIENDO AL MUNDO:
El principal inconveniente y lo que la hace más peligrosa es que seguridad en su uso recae sobre la responsabilidad de las personas. Aunque hay muchos sistemas de seguridad automatizados en las centrales nucleares, las personas pueden tomar decisiones equivocadas o irresponsables. Una sucesión de decisiones equivocadas provocó el peor accidente nuclear en Chernobyl. Una vez se ha producido un accidente, la forma en cómo se gestiona también depende de las decisiones que toman las personas que están en el cargo. En este caso el ejemplo lo tenemos con el accidente nuclear de Fukushima en que se cuestionó la gestión del accidente.
Probablemente el inconveniente más alarmante sea el uso que se le puede dar a la energía nuclear en la industria militar. Curiosamente, la energía nuclear debutó ante el mundo en forma de dos bombas lanzadas sobre Japón al fin de la Segunda Guerra Mundial.
A nivel civil, un gran inconveniente es la generación de residuos nucleares y la dificultad para gestionarlos ya que tardan muchísimos años en perder su radioactividad y peligrosidad.
Los reactores nucleares, una vez construidos, tienen fecha de caducidad. Pasada esta fecha deben desmantelarse, de modo que en los principales países de producción de energía nuclear para mantener constante el número de reactores operativos deberían construirse aproximadamente 80 nuevos reactores nucleares en los próximos diez años.
Debido precisamente a que las centrales nucleares tienen una vida limitada. La inversión para la construcción de una planta nuclear es muy elevada y hay que recuperarla en muy poco tiempo, de modo que esto hace subir el coste de la energía eléctrica generada. En otras palabras, la energía generada es barata comparada con los costes del combustible, pero el tener que amortizar la construcción de la planta nuclear la encarece sensiblemente.
Las centrales nucleares son objetivo para las organizaciones terroristas.
Genera dependencia del exterior. Poco países disponen de minas de uranio y no todos los países disponen de tecnología nuclear, por lo que tienen que contratar ambas cosas en el extranjero.
Los reactores nucleares actuales funcionan mediante reacciones nucleares por fisión. Estas reacciones se producen en cadena de modo que si los sistemas de control fallasen cada vez se producirían más y más reacciones hasta provocar una explosión radiactiva que sería prácticamente imposible de contener.
Colombia con energia nuclear.
Colombia, explica Villarreal, puede llegar a tener 90.000 megavatios instalables de energía hidroeléctrica gracias a sus ríos caudalosos y caídas de agua. Actualmente sólo utiliza un 14% de este potencial, que equivale a unos 12.000 megavatios. Desde la crisis energética de los 90, que llevó al país a un apagón por su alta dependencia de esta fuente, se decidió complementar la red de producción con energía termoeléctrica. Un 30% de la producción nacional de electricidad proviene de esta última fuente.
Villarreal dice que en un escenario de cambio climático, donde el gas y el carbón son considerados energías sucias, es necesario pensar en su reemplazo. Y ahí está, según él, la energía nuclear esperando una oportunidad.
“A 20 años creemos que se requerirá una primera planta nuclear y esa sería una forma de complementar la hidroeléctrica”, concluye Villarreal. Una planta moderna, capaz de generar unos 1.000 megavatios podría costar alrededor de US$7.000. En el planeta hay 435 reactores en operación, seis de ellos se encuentran en América Latina, exactamente en Argentina, Brasil y México.
En la otra orilla del debate está el profesor Germán Corredor, director del Observatorio Colombiano de Energía de la Universidad Nacional. “La energía nuclear, por supuesto, en algún momento de la historia energética se consideró energía limpia, pero poco a poco ocurrieron accidentes que cambiaron la percepción”, argumenta.
“Yo creo”, añade, “que en este momento es difícil pensar en plantas nucleares, que requieren una seguridad muy grande. Colombia no tiene experiencia en eso”. A Corredor le parece una buena idea discutir estas propuesta en un ambiente académico. Otro de sus argumentos en contra es que sigue siendo mucho más barato producir otros tipos de energía.
Energia nuclear en el mundo.
Los 435 reactores en operación producen alrededor del 15% de la electricidad mundial. A fnales de 2012, 65 unidades más se encuentran en construcción en países como China, India, Bulgaria, Japón, Rusia, Corea del Sur, Finlandia o Francia. Todos ellos, conscientes de los problemas energéticos, medioambientales y ahora económicos construyen nuevas plantas nucleares porque consideran que la energía nuclear es una fuente esencial para el presente y futuro de sus países.
A los países emergentes, que tienen que satisfacer la creciente demanda de electricidad, se unen otros como Francia, el país de la Unión Europa más partidario de esta fuente de energía y donde el 77,71% de su electricidad es de origen nuclear. El país galo construye un reactor nuclear de nueva generación (EPR) y ha anunciado la intención de comenzar la construcción de uno nuevo en 2012. En Finlandia, el 30% de la electricidad proviene de los cuatro reactores que tiene en operación. Actualmente construye una nueva unidad y ya hay estudios que plantean la necesidad de una sexta. Por su parte, Reino Unido, que cuenta con 18 reactores que en 2011 produjeron el 17,82% de su electricidad, ha decidido dar luz verde a la construcción de nuevas centrales nucleares con dos objetivos básicos: frenar las emisiones contaminantes y reducir la dependencia exterior.
La amenaza del calentamiento global y del cambio climático, unido al incremento de la demanda de electricidad y del precio de los productos petrolíferos, ha motivado que distintos responsables políticos consideren fundamental apostar por la continuidad de la energía nuclear, por el aumento de potencia de sus centrales e incluso por la construcción de nuevas plantas.
REACTORES POR PAISES:
Estos son los países con reactores nucleares operativos en el mundo al 10 de marzo de 2011, según el Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA):
País Reactores Total MV(e)
-EE UU 104: 100747
-Francia: 58 63130
-Japón: 54 46821
-Rusia: 32 22693
-Corea del Sur: 21 18698
-India: 20 4391
-Reino Unido: 19 10137
-Canadá: 18 12569
-Alemania: 17 20490
-Ucrania: 15 13107
-China: 13 10058
-Suecia: 10 9298
-España: 8 7514
-Bélgica: 7 5926
-República Checa: 6 3678
-Suiza: 5 3263
-Finlandia: 4 2716
-Hungría: 4 1889
-Eslovaquia: 4 1816
-Argentina: 2 935
-Brasil: 2 1884
-Bulgaria: 2 1906
-México: 2 1300
-Pakistán 2 425
-Rumania: 2 1300
-Suráfrica: 2 1800
-Armenia: 1 375
-Países Bajos: 1 487
-Eslovenia: 1 666
Total: 442 375001
TALLER:
En la siguiente presentación encontrarán la solución de los problemas del taller evaluativo enviado por el docente.
Video
A continuación encontrarán un video de los experimentos de cada grupo del salon 10°A. Ademas podran encontrar datos de energia potencial, cinetica y velocidades del los objetos del experimento.
Catapulta, objeto representante del principio de la conservación de la energia.
