Guía básica sobre Combustibles La energía es esencial para satisfacer las necesidades más básicas de nuestros hogares: cocinar, calentar agua y suministrar calefacción. Pero también es un factor importante para la buena salud, ya que según cuales sean los combustibles que utilizamos para obtener nuestra energía doméstica, podremos ser víctimas de un mayor grado de contaminación. En el mundo todavía hay más de tres mil millones de personas que queman leña, estiércol, carbón y otros combustibles tradicionales dentro de sus hogares. La resultante contaminación del aire de interiores causa dificultad para respirar, irritación de los ojos y enfermedades respiratorias crónicas, llevando incluso a la muerte. Es importante conocer los diferentes tipos de combustibles domésticos, sus ventajas e inconvenientes, para utilizar aquel que nos proporcione mayores servicios con el menor riesgo para nuestra salud y para el equilibrio medioambiental. CONTENIDOS 1. Introducción 2. Los diferentes tipos de combustibles: características, contenido energético, requisitos de almacenamiento, comparación de costes, contaminación asociada: - El gas natural - El petróleo - El carbón - La biomasa (madera) - Gases licuados del petróleo (GLP) 1 1. INTRODUCCIÓN Los combustibles son hoy en día de gran importancia en los hogares. Se utilizan para calentar, para cocinar, para disponer de calefacción, y para que funcionen nuestros vehículos. En el mercado existen varios tipos de combustibles de uso doméstico, con diferentes características en función de su poder energético, precio, ventajas e inconvenientes. Vídeos: http://youtu.be/fbi4S-fngbY (Después de mañana) http://youtu.be/fh5GjHg4J5Y (Combustibles del futuro: guía del consumidor sobre energías alternativas) 2 2. LOS DIFERENTES TIPOS DE COMBUSTIBLES: CARACTERÍSTICAS, CONTENIDO ENERGÉTICO, REQUISITOS DE ALMACENAMIENTO, COMPARACIÓN DE COSTES, CONTAMINACIÓN ASOCIADA: 2.1. EL GAS NATURAL Es un gas combustible inodoro e incoloro, constituido por una mezcla de gases que se encuentra almacenada en el interior de la tierra. Se extrae de yacimientos a grandes profundidades del subsuelo, se elimina el agua y se transporta empleando diversos métodos. Por las propiedades físicas que presenta es más fácil transportarlo como gas a través de tuberías de alta presión, gaseoductos. A diferencia de otros gases no se almacena en tanques como líquido porque esto requiere condiciones especiales de presión y temperatura. Cuando el gas natural es quemado libera gran cantidad de calor que es muy aprovechado en el uso doméstico. Su poder calorífico ronda las 11.000 kcal/ m3. A pesar de ser inodoro, su presencia en la atmósfera puede detectarse gracias a la adición de un odorizante que le da un olor desagradable, para poder detectarlo en caso de fuga. El gas natural es más ligero que el aire, por lo que se disipa fácilmente al ascender a la atmósfera. 3 El gas natural es la segunda fuente de energía primaria empleada en Europa (representa un 20% del consumo) y está en alza. Una razón de su uso es que su nivel de contaminación es bajo, comparado con otros combustibles, y produce energía eléctrica con alto rendimiento. El inconveniente está que los lugares de producción están lejos de Europa, por lo que se necesitan sistemas de transporte especializados. Film: http://youtu.be/BzLZnidztpI (Gas Natural: la energía para avanzar) 4 2.2. EL PETRÓLEO Es un combustible natural líquido constituido por una mezcla de hidrocarburos. Su poder calorífico oscila entre las 9.000 y 11.000 kcal/kg. Procede de la transformación, por acción de determinadas bacterias, de enormes masas de plancton sepultadas por sedimentos y, en determinadas condiciones de presión y temperatura. Es, por lo tanto, un combustible fósil, más ligero que el agua. Estos depósitos se almacenan en el subsuelo, entre rocas, formando bolsas de petróleo. El petróleo crudo carece de utilidad. Sus componentes deben separarse en un proceso denominado refino. Esta técnica se hace en unas instalaciones denominadas refinerías. Los componentes se separan en la torre de fraccionamiento calentando el petróleo. En la zona más alta de la torre se recogen los hidrocarburos más volátiles y ligeros y en la más baja los más pesados. Del refino del petróleo se extraen los siguientes productos, comenzando por aquellos más pesados, obtenidos a altas temperaturas en la parte más baja de la torre de fraccionamiento: 5 - Residuos sólidos como el asfalto: para recubrir carreteras. Aceites pesados: Para lubricar máquinas. Gasóleos: Para calefacción y motores Diesel. Queroseno: Para motores de aviación. Gasolinas: Para el transporte de vehículos. Gases: Butano, propano,… como combustibles domésticos. Entre las ventajas del petróleo se puede decir que produce energía de forma regular con buen rendimiento y permite la obtención de diferentes productos. Sin embargo, al ser no renovable, sus reservas disminuirán gradualmente y a medida que esto ocurra, su precio se encarecerá. Además es muy tóxico, contaminante y contribuye al efecto invernadero y lluvia ácida. Vídeo: http://youtu.be/8fCsJoWHBFg (Descubra los muchos usos del petróleo y el papel del refinado del petróleo en nuestra vida diaria) 6 2.3. EL CARBÓN El primer combustible fósil que ha utilizado el hombre es el carbón, y cuenta con abundantes reservas. Representa cerca del 70% de las reservas energéticas mundiales de combustibles fósiles conocidas actualmente, y es la más utilizada en la producción de electricidad a nivel mundial. Procede de la transformación de grandes masas vegetales provenientes del llamado período Carbonífero. Estos vegetales enterrados sufrieron un proceso de fermentación en ausencia de oxígeno, debido a la acción conjunta de microorganismos, presión y temperatura adecuados. A medida que pasaba el tiempo, el carbón aumentaba su contenido en carbono, lo cual incrementa la calidad y poder calorífico del mismo. Según este criterio, el carbón se puede clasificar en: - Turba: es el carbón más reciente. Tiene un porcentaje alto de humedad (hasta 90%), bajo poder calorífico (menos de 2000 kcal/kg) y poco carbono (menos de un 50%). Se debe secar antes de su uso. Se encuentra en zonas pantanosas. Se emplea en calefacción. - Lignito: poder calorífico menor de 7000 kcal/kg, con más de un 50 % de carbono y mucha humedad (30%). Se encuentra en minas a cielo abierto y por eso, su uso suele ser rentable. Se emplea en centrales eléctricas. - Hulla: tiene alto poder calorífico, más de 7000 kcal/kg y elevado porcentaje de carbono (85%). Se emplea en centrales eléctricas y fundiciones de metales. - Antracita: es el carbón más antiguo, pues tiene más de un 90% de carbono. Arde con facilidad y tiene un alto poder calorífico (más de 8000 kcal/kg). También existen carbones artificiales, obtenidos a partir del carbón natural (como el Coque) o de la madera (Carbón vegetal). 7 El carbón es la mayor fuente de combustible usada para la generación de energía eléctrica. Y es también indispensable para la producción de hierro y acero, de hecho, casi el 70 % de la producción de acero proviene de hierro hecho en altos hornos con ayuda del carbón. La gran ventaja del consumo de carbón es que permite obtener una gran cantidad de energía de forma sencilla y cómoda. Sin embargo como desventajas hay que señalar que su extracción es peligrosa, al no ser renovable se agotará en el futuro, por otra parte, su combustión genera problemas ambientales y contribuye al efecto invernadero y la lluvia ácida, especialmente si contiene un índice elevado de azufre. 8 2.4. LA BIOMASA La bioenergía o energía de biomasa es un tipo de energía renovable procedente del aprovechamiento de la materia orgánica e industrial formada en algún proceso biológico o mecánico, generalmente, de las sustancias que constituyen los seres vivos (plantas, ser humano, animales, entre otros), o sus restos y residuos. El aprovechamiento de la energía de la biomasa se hace directamente (por ejemplo, por combustión), o por transformación en otras sustancias que pueden ser aprovechadas más tarde como combustibles o alimentos. Hay una ligera tendencia a favor de la bioenergía en Europa, en comparación con los biocarburantes en América del Norte. Alemania es el mayor consumidor europeo de bioenergía, con el 16% del total de la UE-27, en 2007, lo que supone un consumo de 128 TWh, un volumen de negocio de 10.000 millones de euros y el ahorro de más de 50 millones de toneladas de CO2 emitidas a la atmósfera. En 2007 la energía de la biomasa representaba el 5% de la energía primaria total consumida, porcentaje que se espera incrementar hasta el 10% (en 2020) y el 15% (en 2030). En la actualidad la tecnología aplicada a la biomasa está sufriendo un gran desarrollo. La principal ventaja de la Biomasa es la disminución de las emisiones de CO2. No emite contaminantes, ni apenas partículas sólidas. Si se utilizan residuos de otras actividades como biomasa, esto se traduce en un reciclaje y disminución de residuos. Disminuye la dependencia externa del abastecimiento de combustibles. 9 Su principal inconveniente es que tiene un mayor coste de producción frente a la energía que proviene de los combustibles fósiles y además un menor rendimiento energético de los combustibles derivados de la biomasa en comparación con los combustibles fósiles. Además la materia prima es de baja densidad energética lo que quiere decir que ocupa mucho volumen y por lo tanto puede tener problemas de transporte y almacenamiento. Vídeo: http://youtu.be/K4VNQ_nIBGQ (¿Qué es la biomasa?) 10 2.4. GASES LICUADOS DEL PETRÓLEO (GLP) Los LPG son el butano y el propano. Se obtienen en las refinerías, a través de los procesos de refinación del petróleo, y poseen un poder calorífico que ronda las 25000 kcal/m3. Por las propiedades físicas su distribución se realiza en estado líquido envasado a alta presión en cilindros metálicos, pero para su consumo final es llevado al estado gaseoso a baja presión. Una de sus mayores ventajas, en comparación con el gas natural, es que desprende una mayor cantidad de calor por unidad de volumen de gas consumido. Sin embargo, y al igual que el gas natural, requiere un odorizante para poder percibir su presencia en la atmósfera en caso de que ocurra una fuga o un escape de este. Además el LPG es más pesado que el aire, por lo que al escapar de su confinamiento se concentra a nivel del suelo, generando riesgo para el usuario. Esta peligrosidad y las graves consecuencias de su inhalación, son sus principales desventajas. Vídeo: http://youtu.be/BRzdz9wG7eY (Gases Licuados Del Petróleo, GLP, 1960) 11 Páginas web de interés: http://www.eea.europa.eu/es http://www.bioplat.org http://tecnologiafuentenueva.wikispaces.com/file/view/combustiblesfosiles.pdf; http://www.who.int/indoorair/publications/fuelforlife/es/index.html; http://www.bioplat.org/main_in.html; http://www.energiasrenovables.ciemat.es/suplementos/sit_actual_renovables /biomasa.htm#wav 12 Esta información se presentó como parte del Proyecto ‘Participación de los Mayores en la Economía Verde’ (SEE-GREEN), financiado por el Programa de Aprendizaje Permanente (Gruntdvig) de la Comisión Europea. El calendario del proyecto es de noviembre de 2011 a 2013. Para más información y para formar parte de nuestra comunidad virtual, visite: http://www.see-green.eu/seegreensite/en 13