Estudio de los compuestos del carbón e importancia como recursos energéticos

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ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR

TITULACIÓN: INGENIERIA DE ORGANIZACIÓN INDUSTRIAL

ASIGNATURA:  QUÍMICA DE LA INGENERÍA

NOMBRE DEL TRABAJO: Estudio de los compuestos del carbón e importancia como recursos energéticos

Medina Andrade, Gabriela Stefania

01, mayo del 2023

Índice

3.1. Los hidrocarburos y su importancia como recursos energéticos        6

    3.2. Principales combustibles fósiles        6

        3.3. Las reacciones de polimerización. Usos y aplicación de polímeros        8

           3.4. Incremento del efecto invernadero, lluvia ácida y otros fenómenos naturales. Causas  y medidas preventivas        11

               3.5.Importancia de la química en la comprensión del origen y desarrollo de la vida        14

ÍNDICE GENERAL

Resumen

1.        Introducción        4

2.        Objetivos        5

3.        Desarrollo        6

4.        Resultados y discusión        15

5.        Conclusiones        16

6.        Recomendaciones        17

7.        Bibliografía        18

ÍNDICE DE ILUSTRACIONES

Ilustración 1. Ecuación general de la reacción de la combustión, Fuente Ecuaciónde.com        8

Ilustración 2. Estructura del polietileno, Fuente Textos Científicos.        9

Ilustración 3. Estructura del Poliisopreno, Fuente Quimitube.        9

Ilustración 4. Medidas preventivas contra el calentamiento global, Fuente iStock        13

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1. Tabla de clasificación de tipos de polímeros Fuente: Ondarse, D. (2021) Elaboración propia.        11

        Resumen                El estudio de los compuestos de carbón es esencial para el entendimiento de su estructura, sus propiedades y su uso como recurso energético que nos ayuda a comprender como aprovechar su potencial como fuente de energía.

La abundancia de este recurso energético ha permitido que su uso se expanda en muchas partes del mundo, siendo restringidos en otros debido a su impacto negativo para el medio ambiente, la combustión del carbón libera dióxido de carbono, un gas de efecto invernadero considerado uno de los más peligrosos y prevalentes, así como la extracción del carbono tiene también consecuencias negativas para el suelo, el agua, aire y aumenta la generación de residuos.

Debido a esto, emerge el desarrollo de tecnologías que contribuyan a una combustión limpia y promover fuentes de energía renovables y sostenibles.

La importancia de los recursos obtenidos por el carbón se debe a su gran capacidad para ser almacenados y su liberación de energía cuando se someten a procesos de combustión. Por esta razón, se han convertido en una fuente principal de energía empleada en la actualidad.

1. Introducción

El carbón es una roca sedimentaria compuesta también de pequeñas cantidades de hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y azufre. Su composición se establece hace millones de años, a partir de la descomposición de materia orgánica que ha sido sometida a altas presiones y temperaturas en el subsuelo.

Los principales hidrocarburos que derivan de los compuestos del carbono son el petróleo, el gas y el carbón, todos ellos considerados recursos energéticos fósiles.

El petróleo es un compuesto líquido integrado principalmente por hidrocarburos, se utiliza en la rama de la industria como fuente de energía, su destilación genera productos como la gasolina, los disolventes, el alquitrán.

Así como también, el gas natural un hidrocarburo usado a nivel global que resulta de la mezcla de gases de origen natural, principalmente de metano y se utiliza como combustible doméstico e industrial, como fuente de energía para la calefacción, aire acondicionado, etc.

Por otro lado, el carbón mineral es la forma sólida del carbono, empleado principalmente para la generación de electricidad, producción de acero y combustibles líquidos, y la fabricación de cemento. El carbón es una fuente de energía abundante y accesible, sin embargo, su combustión es un fenómeno preocupante relacionado con el cambio climático.

Pese a que tradicionalmente los derivados del carbón han sido las principales fuentes de energía, en la actualidad y la creciente preocupación del cambio climático se ha implementado el estudio para la obtención de nuevos recursos que reduzcan el impacto ambiental.

1. Objetivos

• Reconocer la composición química y la estructura molecular de los compuestos del carbón.
• Analizar las propiedades físicas y químicas de los compuestos del carbón para comprender su utilidad como recursos energéticos.
• Valorar los impactos ambientales del uso del carbón como recurso energético.
• Clasificar el uso, las propiedades y los tipos de polímeros y sus técnicas de polimerización.
• Sintetizar información sobre la interacción entre la química y la biología y su influencia en el origen y desarrollo de la vida.

1. Desarrollo 

1. Los hidrocarburos y su importancia como recursos energéticos

Los hidrocarburos son compuestos químicos y sus principales componentes son el carbono e hidrógeno, se encuentran en forma de combustibles fósiles, como son el petróleo, el gas natural y el carbón, estos son recursos no son renovables y su volumen es finito.

Los combustibles fósiles desempeñan un papel muy importante como recursos energéticos y por ello su utilización es a nivel global, su composición se data hace millones de años y va a partir de restos orgánicos de plantas y animales muertos.

Su importancia radica en las actividades que realiza el ser humano, desde la circulación por carreteras de asfalto que han necesitado de petróleo para su fabricación, el vehículo que circula por ellas requiere también de combustible para su circulación, pero principalmente la aviación y la fabricación de productos desde plástico hasta acero.

1. Principales combustibles fósiles

• Petróleo

Es uno de los hidrocarburos más utilizados a nivel mundial, se le conoce también como “oro negro”. Se encuentra en la naturaleza, en el subsuelo terrestre.

El petróleo es une mezcla de hidrocarburos líquidos, y se extrae de yacimientos petrolíferos, su proceso de transformación consiste en el refinamiento donde se separan sus componentes y dan lugar a diferentes productos como, gasolina, diésel, combustible de aviación y otros productos que se utilizan en la industria química.

Este recurso ha sido usado desde hace muchos años atrás, y ahora la fuente principal de energía para el transporte, la generación de electricidad, la calefacción y en el mundo de la industria en general.

La composición química del petróleo varía en función del sitio donde se encuentra, pero principalmente está compuesta por hidrocarburos que se clasifican en alcanos, alquenos y alquinos, también puede contener en pequeñas cantidades azufre, oxígeno

y nitrógeno, a estos compuestos se los conoce como impurezas y pueden afectar a la calidad del petróleo.

• Gas natural

Este hidrocarburo desempeña un papel importante en el sector energético, resulta ser una alternativa más amigable con el medio ambiente a diferencia del resto de combustibles fósiles ya que produce menos emisiones de dióxido de carbono.

Su utilización está muy presente en las industrias, hogares y sistemas de transporte.

Su principal compuesto es el metano, su ubicación en la misma que el petróleo, bajo tierra y en varias ocasiones se extrae de manera conjunta.

El proceso de extracción se lleva a cabo mediante un sistema de tuberías, posteriormente pasa por un proceso de tratamiento que consiste en eliminar todas las impurezas que puedan estar presentes y se procede con la distribución por red de tuberías o en almacenamientos. El gas se comprime para aumentar su densidad y facilitar su transporte a larga distancia, este es el procedimiento más común para la extracción de gas que será distribuido en hogares, industrias, pero también existen otros sistemas de extracción.

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