Problemas

as fuentes de energía no renovables son fuentes que, una vez agotadas, desaparecen. Ejemplos de ellas incluyen aceite, carbón, uranio y gas natural. Cada país del mundo es un gran usuario de al menos un tipo de energía no renovable. Esto plantea preocupaciones porque la gente depende de estos recursos para necesidades básicas como cocinar, calefaccionarse, utilizar transporte, realizar actividades agrícolas y de fabricación, pero estas fuentes de energía son irreemplazables. Esto quiere decir que a medida que se degeneran se deben encontrar nuevas fuentes de energía.


Demanda creciente



La demanda de energía no renovable está en constante crecimiento. Por ejemplo, la China Minig Association, la productora de carbón más grande de ese país, experimentó un 15 por ciento de aumento de ventas en 2010 y hay expectativas de que la demanda sea mayor en 2011. China es un ejemplo de la tendencia mundial hacia el mejoramiento del estándar de vida para las poblaciones en países pobres. A medida que aumenta su salario, la gente busca un estándar de vida más alto, lo que aumenta la demanda de energía. La población del mundo también está creciendo rápidamente, lo que se traduce en más personas con más demandas de energía.

Combustibles fósiles



Las personas son más dependientes de la energía proveniente de los combustibles fósiles, pero los precios de estos recursos están determinados por la oferta y la demanda. Como las cantidades requeridas para servir a las necesidades del mundo aumentan y la oferta disminuye, hay preocupaciones de que esos costos altos creen problemas económicos. La Union of Concerned Scientists señala que la dependencia fuerte sobre los combustibles fósiles no renovables también es problemática porque las naciones como los Estados Unidos no tienen los propios recursos necesarios para cumplir sus propias demandas domésticas. Deben confiar en la importación desde países extranjeros, lo que crea riesgos económicos. Las decisiones y actividades en la naciones que suministran pueden afectar los precios globales, poner en peligro la oferta o solicitar el enfrentamiento militar de los países que compran.


Preocupaciones ambientales



La gran demanda de recursos de energía no renovable crea problemas ambientales. La minería, el transporte y el procesamiento de estos recursos comúnmente causan contaminación en el agua y la tierra, según la Union of Concerned Scientists. Utilizar carbón es un ejemplo, el grupo explica que la minería implica traer otros materiales a la superficie con el carbón, lo que resulta en residuos sólidos. Además de esto, el carbón se debe lavar, lo que causa más contaminación. Cuando los combustibles fósiles se queman, el dióxido de carbono y otros contaminantes son liberados a la atmósfera. Se cree que esta puede ser la causa del cambio climático, y se conoce por disminuir la calidad del aire, creando problemas para la salud. El uranio, utilizado para producción de energía nuclear, posee una única preocupación porque este material es tóxico y radioactivo.

Conversión de energía



Cambiar a recursos de energía renovable para resolver los problemas que poseen las fuentes no renovables es complicado. Requiere de políticas para acordar soluciones a largo plazo, algo que puede ser difícil ya que hay una amplia variedad de intereses implicados y no todos acuerdan sobre la severidad de los problemas. Las necesidades públicas deben ser de apoyo y aceptación de las nuevas fuentes de energía. Esta aceptación es difícil de obtener en una amplia escala porque las opciones de energía alternativa disponibles tienden a ser más caras, lo que exige que la gente pague más por energía. Además, el público deberá invertir en nuevos productos como automóviles o sistemas de calefacción de casa que operen con las nuevas fuentes de energía, por lo que se necesita un período de transición. 

Nuclear

El combustible utilizado en las centrales de fisión nuclear es el Uranio-235, que se encuentra en una cantidad del 0,7% de todo el Uranio disponible en la naturaleza, por lo que partiendo del Uranio-238, no fisible, este se enriquece para que el contenido de U-235 sea de un 2% a 3%.
En la reacción de fisión, un núcleo pesado (U-235) se divide en dos núcleos más ligeros al absorber un neutrón, liberándose varios neutrones, generando una radiación y una cantidad considerable de energía que se manifiesta en forma de calor. Estos neutrones son empleados para provocar otra reacción, consiguiendo reiterativamente de este modo una cadena sucesiva de reacciones de fisión.
El dispositivo encargado de regular las reacciones en un estado estacionario, que permita mantener un balance equilibrado de las mismas en la captura y escape de neutrones es llevado a cabo por el reactor nuclear.
Las centrales nucleares españolas son de tecnología americana, consumen uranio enriquecido y utilizan agua ordinaria como medio de refrigeración del reactor y moderador de los neutrones de fisión.

La comunidad Valenciana cuenta con la central nuclear de Cofrentes dentro de su infraestructura energética, entrando en operatividad comercial en marzo de 1985, tiene una potencia eléctrica neta de 990,4 MWe y en el 2001 su producción ha sido de 8.587 millones de kWh, con un factor de disponibilidad del 95,8% (fuente Unesa).







Aplicaciones de la tecnología nuclear


Aunque la tecnología nuclear se utiliza principalmente para la producción de energía eléctrica en las centrales nucleares ésta no es la única utilidad que se le puede dar.
Este tipo de energía aparece en muchos otros aspectos de nuestra vida cotidiana y en el campo científico.
Trabajando con diferentes isòtopos de un mismo elemento, se puede utilizar la tecnología nuclear para otras aplicaciones en diversos campos:
  • Aplicaciones industriales de la tecnología nuclear

La tecnología nuclear adquiere una gran importancia en el sector industrial concretamente se utiliza en el desarrollo y mejora de los procesos, para las mediciones, la automatización y el control de calidad.
Se utiliza como requisito previo para la completa automatización de las líneas de producción de alta velocidad, y se aplica a la investigación de procesos, la mezcla, el mantenimiento y el estudio del desgaste y corrosión de instalaciones y maquinaria.
La tecnología nuclear también se utiliza en la fabricación de plásticos y en la esterilización de productos de un solo uso.
  • Aplicaciones médicasde la tecnología nuclear

Uno de cada tres pacientes que acuden a un hospital en un país industrializado, recibe los beneficios de algún tipo de procedimiento de medicina nuclear. Se emplean radiofármacos, técnicas como la radioterapia para el tratamiento de tumores malignos, la teleterapia para el tratamiento oncológico o la biología radiológica que permite esterilizar productos médicos.
  • Aplicaciones en agricultura de la tecnología nuclear

La aplicación de losisótopos a la agricultura ha permitido aumentar la producción agrícola de los países menos desarrollados.
La tecnología nuclear resulta de gran utilidad en el control de plagas de insectos, en el máximo aprovechamiento de los recursos hídricos, en la mejora de las variedades de cultivo o en el establecimiento de las condiciones necesarias para optimizar la eficacia de los fertilizantes y el agua.
  • Aplicación de la tecnología nuclear a la alimentación

En cuanto a la alimentación, las técnicas nucleares juegan un papel fundamental en la conservación de alimentos.
La aplicación de los isótopos permite aumentar considerablemente la conservación de los alimentos. En la actualidad, más de 35 países permiten la irradiación de algunos alimentos.

  • Aplicaciones medio ambientales de la tecnología nuclear

La aplicación de isótopos permite determinar las cantidades exactas de las sustancias contaminantes y lugares en que se presentan así como sus causas. Además, el tratamiento con haces de electrones permite reducir las consecuencias medioambientales y sanitarias del empleo a gran escala de combustibles fósiles, y contribuye de manera más efectiva que otras técnicas a resolver problemas como “el efecto invernadero” y la lluvia ácida.
  • Otras aplicacionesde la tecnología nuclear

Como la datación, que emplea las propiedades de fijación del carbono-14 a los huesos, maderas o residuos orgánicos, determinando su edad cronológica, y los usos en Geofísica y Geoquímica, que aprovechan la existencia de materiales radiactivos naturales para la fijación de las fechas de los depósitos de rocas, carbón o petróleo.
Otras aplicaciones de la tecnología nuclear se producen en disciplinas como la hidrología, la minería o la industria espacial.



Gas natural

Aunque como gases naturales pueden clasificarse todos los que se encuentran de forma natural en la Tierra, desde los constituyentes del aire hasta las emanaciones gaseosas de los volcanes, el término gas naturalse aplica hoy en sentido estricto a las mezclas de gases combustibles hidrocarburados o no, que se encuentran en el subsuelo donde en ocasiones aunque no siempre, se hallan asociados con petróleo líquido.
El principal constituyente del gas natural es siempre el metano, que representa generalmente entre el 75 y el 95% del volumen total de la mezcla. Los hidrocarburos gaseosos que suelen estar presentes, etano, butano y propano aparecen siempre en proporciones menores.
En un principio no era usado, al no ser fácil de transportar y almacenar como el petróleo. El gas natural que aparecía en casi todos los yacimientos petrolíferos, se quemaba a la salida del pozo, como un residuo más.
La necesidad de nuevas fuentes energéticas hizo descubrir nuevos yacimientos que poseían enormes reservas de gas natural. Pero seguía existiendo el problema de su transporte y almacenamiento. Este problema quedó resuelto mediante la creación de la cadena del gas natural licuado (GNL). De forma esquemática consta de los siguientes pasos:
  • Transporte del gas desde los yacimientos hasta la costa, por medio del gasoducto. Éste también puede unir los yacimientos con los puntos de consumo.
  • Licuación del gas, para ello se enfría hasta 147 K.
  • Transporte marítimo del GNL en buques metaneros.
  • Recepción del GNL en las instalaciones portuarias del país importador y regasificación inmediata, seguida de distribución comercial por tuberías.
Es el combustible natural más limpio en términos de contaminación:

  • Produce la menor cantidad de CO2por unidad energética de todos los combustibles.
  • No contiene azufre, por tanto no aparece SO2en la combustión.
  • No se producen partículas sólidas.
  • La tecnología desarrollada para la combustión del gas natural disminuye la formación de óxidos de nitrógeno.
  • En todas sus aplicaciones industriales el rendimiento es elevado con lo que disminuye el consumo de energía primaria.

Carbón

El carbón es un término muy general que engloba a gran variedad de minerales ricos en carbono.
El carbón se compone principalmente de Carbono, aunque también contiene Hidrógeno, Oxígeno y una cantidad variable de Nitrógeno, Azufre y otros elementos.


Se forma en la naturaleza por descomposición de la materia vegetal residual acumulada en los pantanos o en desembocaduras de grandes ríos.
Existen distintos tipos de carbón que se pueden clasificar en dos grandes grupos:


  • Carbones duros: totalmente carbonizados, entre los que están la antracita y la hulla.
  • Carbones blandos: pertenecen a épocas posteriores al carbonífero y que no han sufrido proceso completo de carbonizados . Entre ellos están los lignitos, pardos y negros y la turba.


Atendiendo a su grado de metamorfismo (cambio de la forma y estructura debido a las acciones del calor, la presión y del agua) los carbones se podrían clasificar en:

  • Antracita:son los de mayor calidad, contienen del 85% al 98% en peso de carbono.
  • Hullas:dentro de esta clasificación aparece una amplia gama de carbones cuyo contenido en carbono abarca desde el 40% hasta el 85%.
  • Lignitos:son los de peor calidad, con contenidos en carbono inferior al 40%.
  • Turbas:No se consideran carbones según la ASTM (American Society for Testing and Materials), tienen un contenido en humedad muy alto (90%).

Definicion






Las denominadas fuentes de energía no renovables son aquellas fuentes de energía halladas en la naturaleza y que disponen de una cantidad limitada ya que su consumo implica su desaparición sin posibilidad de renovación. Surgen a partir de seres vivos que llevan millones de años enterrados y que se han transformado estando sujetos a las condiciones adecuadas de presión y . El combustible fósil se puede usar de forma directa, es decir, quemándolo, para lo cual existen varios métodos. Con el calor producido se puede crear electricidad en las centrales térmicas. Entre otras de sus características está la producción de emisiones y residuos que dañan el medioambiente y sólo se encuentran y explotan en zonas determinadas del planeta.








Por otro lado, entre las energías no renovables también se hayan los combustibles nucleares, como ya dijimos. Algunos ejemplos de este tipo de combustible son el uranio y el plutonio, o cualquier elemento químico capaz de producir una fisión nuclear. El uso de la energía nuclear, que es una de las energías no renovables, se da en centrales nucleares para producir electricidad.Las energías no renovables son pocas, pero han sido muy usadas, pero afortunadamente ahora se apuesta por la ecología y el uso de energías renovables, como lo son la solar y la eólica.







En general se suelen hablar de las fuentes de energía de origen fósil y de las de origen nuclear. Entre las primeras nos encontramos por ejemplo con el petróleo, el gas natural y el carbón, cuyas reservas con cada vez menores. Entre las segundas tenemos principalmente a ciertos elementos radiactivos como el plutonio y el uranio, que son los más utilizados en los reactores nucleares para producir energía eléctrica. Si bien estos últimos no producen gases del efecto invernadero, si generan peligroso desechos radiactivos.

Petroleo

Los yacimientos petrolíferos se deben a la descomposición de grandes acumulaciones de restos animales (peces principalmente) y vegetales (algas) reunidos en el fondo de mares antiguos; comprimidos por movimientos geológicos y sometidos a acciones bacterianas, presiones y temperaturas elevadas. El petróleo, tal y como mana del yacimiento, tiene pocas aplicaciones. Para obtener a la vez productos de características precisas y utilizar de la manera más rentable las diversas fracciones presentes en el petróleo, es necesario efectuar una serie de operaciones que reciben el nombre de refino de petróleo. Las dos operaciones básicas de este proceso son

La destilación:en ella, a partir del petróleo bruto obtenemos toda una gama de productos comerciales que van desde gases y gasolinas a los asfaltos y al coque.
Este proceso comienza en unos hornos en los que se eleva la temperatura del petróleo hasta alcanzar los 400º C, a esta temperatura, la mayor parte del petróleo se transforma en vapor. Esta mezcla se hace pasar a través de una columna o torre de fraccionamiento. Los vapores de petróleo, introducidos por la parte baja de la torre, van ascendiendo por distintos pisos, al mismo tiempo que se van enfriando. Este enfriamiento da lugar a que cada uno de los pisos se vaya condensando distintos compuestos, cada uno de los cuales tiene una temperatura específica de licuefacción.
Una muestra de los tipos de productos obtenidos sería:

PRODUCTO
PROCESO DESTILACIÓN
UTILIDAD
Gases
Metano, etano, propano, butano
Hasta 40 º C
Combustibles
Naftas (Gasolinas)
Pentano, hexano, heptano, octano, nonano
40ºC a 180ºC
Combustibles
Disolventes
Queroseno
Decano- Hexadecano
200ºC a 300ºC
Combustibles reactores
Craqueo
Gasóleo
Hidrocarburos de 16 a 25 átomos de carbono
300ºC a 375ºC
Combustible Craqueo
Fuel
Hidrocarburos de 20 a 40 átomos de carbono
>= 350º C
Combustibles Lubricación
Residuos ligeros
Vaselina
Semisólida
Lubricantes Pomadas
Residuos pesados
Parafinas, alquitranes
Sólida
Impermeabilización Asfaltos

La destilación no puede proporcionarnos más que los productos que estén presentes en el crudo de forma natural, lo cual puede no satisfacer la demanda de un producto concreto... Por esta razón se emplean otras técnicas, una de las usuales es el craqueo o pirólisis, que consiste en la ruptura de una molécula pesada (por ejemplo, fuel) en varias moléculas ligeras, no necesariamente idénticas entre ellas (gasolina y gasóleo).