Extraccion Y Transformacion De Los Metales

La energía es una magnitud física que asociamos con la capacidad que tiene los cuerpos para producir trabajo mecánico, emitir luz, generar calor, etc …

Para obtener Energía se tendrá que partir de algún cuerpo que la tenga y pueda experimentar una transformación. A estos cuerpos se les llama FUENTES DE ENERGÍA.

De una forma más amplia se llama fuente de energía a todo fenómeno natural, artificial o yacimiento que puede suministrarnos energía.

Las cantidades disponibles de energía de estas fuentes, es lo que se conoce como RECURSO ENERGÉTICO.

La Tierra posee cantidades enormes de estos recursos. Sin embargo uno de los problemas que tiene planteada la humanidad es la obtención y transformación de los mismos.

Energías renovables: El término, energía renovable, engloba una serie de fuentes de energía que en teoría no se agotarían con el paso del tiempo. Estas fuentes serían una alternativa a las otras llamadas convencionales (no renovables) y producirían un impacto ambiental mínimo.

-Energía Biomasa

-Energía Solar Térmica

-Energía Solar Fotovoltáica

-Energía Hidráulica

-Energía Eólica

-Energía Geotérmica

Energías No renovables: son aquellas que existen en una cantidad limitada y que una vez empleada en su totalidad no puede sustituirse, ya que no existe sistema de producción o la producción es demasiado pequeña para resultar útil a corto plazo.

-Petróleo

-Carbón

-Gas natural

-Nuclear

TRANSFORMACION DE LA ENERGIA DE PRIMARIA A SECUNDARIA.

REFINACIÓN DEL PETRÓLEO: La función de una refinería es transformar el petróleo en productos derivados que satisfagan la demanda en calidad y cantidad. Cabe destacar que tal demanda es variable con el tiempo, tanto en el volumen total de derivados como en su estructura por productos.

La refinación del petróleo en la primera etapa consiste en la destilación primaría, a presión atmosférica, en la cual se separan las moléculas del petróleo, según la complejidad y peso de las mismas. Para destilar el petróleo crudo procedente de los yacimientos se le hace circular por haces de tubos dispuestos en forma de serpentín, colocados en un horno de pared refractarias. El producto alcanza los 300 – 400 °C y comienza a destilar; sus moléculas ascienden a lo largo de una alta torre de fraccionamiento, teniendo los gases más ligeros a subir hasta el extremo superior de la torre y los más pesados a condensarse a diferentes alturas. Esto constituye el fraccionamiento de los hidrocarburos que componen el petróleo.

Las temperaturas de la torre de fraccionamiento son más elevadas en la parte inferior que en la superior; en el interior de la torre hay un gradiente térmico. Los hidrocarburos más volátiles y ligeros, de punto de ebullición bajo, se condensan en los platillos superiores a una temperatura de 37 – 38 °C aproximadamente; la gasolina se licua o condensa en los platillos cuya temperatura esta comprendida entre 70 y 140 °C. Los productos residuales que no se evaporan se condensan y recogen en el fondo de la torre. Cada uno de los productos condensados en la destilación ulterior, antes de enviarlo al mercado para su consumo.

El residuo de la destilación primaria es calentado en un horno y la mezcla de líquido y vapor que se forma se hace pasar por una columna. A diferentes niveles de la columna existen conductos laterales enlazados a despojadores, en los cuales los productos recogidos son enviados a la columna destiladora y reenviados para extraer los componentes más ligeros. Cada uno de los productos refinados constituye una fracción de aceite lubricante de la cual se obtienen, mediante refinación, los aceites lubricantes acabados. El producto no evaporado en el horno se recoge en el fondo de la columna y puede ser usado como asfalto. Las fracciones más ligeras salen por la parte más alta de la columna en forma de vapor u pasan a través de un condensador o enfriador.

La producción de gasolina, éter de petróleo, aceite o esencia de diesel, etc., que se separan en la destilación fraccionada de los petróleos varían según su tipo y, por lo general, constituyen por sí mismos fracciones reducidas del producto destilado (el 20 por 100 en el caso de la gasolina); y como la demanda de algunos de estos productos en el mercado es continua y considerable, los técnicos han tenido que estudiar la forma de aumentar el rendimiento de cada derivado acorde con la demanda. Un método es el cracking o craqueo que consiste en el rompimiento de las moléculas complejas para obtener otras de peso molecular menor y más sencillas.

En el proceso de desintegración térmica, el residuo proveniente de la destilación primaria del petróleo crudo ligero es sometido a alta temperatura y presión para convertir parte del aceite pesado en productos ligeros de más valor, como gasolina y gas-oil. La desintegración térmica se denomina también reformación térmica de la gasolina.

Otro proceso empleado es la desintegración catalítica para convertir destilados pesados en gasolina de alta calidad, usando altas temperaturas y un catalizador. El catalizador promueve la reacción de conversión sin sufrir él mismo cambio químico. La carga precalentada obtenida de la destilación al vacío se descompone en parte al entrar en contacto con un torrente de catalizador caliente proveniente del regenerador. Los vapores de hidrocarburos arrastran el catalizador hacia el reactor, en el que continúan las reacciones de desintegración; el catalizador se separa de los vapores y se va al fondo. Durante el proceso, los depósitos de carbón que se forman sobre el catalizador disminuyen se eficiencia; por lo tanto, el catalizador “usado” es transferido por una corriente de aire hasta el regenerador, donde se quema el barbón. Desde la parte superior del reactor los vapores pasan a la columna de fraccionamiento. Las fracciones pesadas que todavía contienen trazas de catalizador descienden al fondo de la columna y pasan a un separador, donde es separado el aceite. La mezcla de aceite y catalizador que queda se manda continuamente al reactor junto con la carga fresca. Las ventajas principales del proceso de desintegración catalítica sobre el proceso térmico son su mayor rendimiento en gasolina y mejor calidad.

GENERACIÓN TERMOELÉCTRICA:

El suministro de energía eléctrica tiene características específicas que los diferencian del suministro de otras energías secundarias como son, por ejemplo, los productos petrolíferos o el gas. La energía eléctrica no puede almacenarse económicamente en cantidades significativas, por lo que la potencia eléctrica generada debe ser igual en cada instante a la potencia demandada por los consumidores, más las pérdidas del sistema. Esa demanda está modulada por las actividades humanas en el lugar de servicio y presenta variaciones muy amplias, siguiendo los ritmos de trabajo diarios, semanales y anuales, además de la influencia de los cambios estacionales. Para mantener la continuidad del servicio se ha recurrido a la interconexión de las plantas generadoras de electricidad mediante la extensión del sistema de transmisión de alta tensión.

La tecnología más empleada en México es la generación termoeléctrica. El generador de vapor transforma la energía térmica, la cual es aprovechada para llevar el agua ala fase de vapor. Este vapor, ya sobrecalentado, se conduce a la turbina, donde su energía cinética se convierte en mecánica, misma que se transmite al generador para producir energía eléctrica. Este tipo de centrales puede utilizar como fuente de energía primaria combustóleo o gas natural. En la actualidad en el país se utiliza básicamente combustóleo.

Otra tecnología para la generación de energía eléctrica son las unidades de turbogas; el aire se comprime antes de llegar a la cámara de combustión, donde se mezcla el combustible con el aire. De ello resultan gases de combustión calientes que, al expandirse, hacen girar la turbina. El generador acoplado a la turbina de gas transforma esta energía mecánica en energía eléctrica. Los gases desechados poseen un importante contenido energético, que se utiliza para calentar agua llevándola a la fase de vapor, que se aprovecha para generar energía eléctrica, siguiendo un proceso semejante al descrito para las plantas convencionales.

Por su parte, la tecnología de las centrales diesel sigue el principio de los motores de combustión interna, en donde se aprovecha la expansión de los gases de combustión para obtener la energía mecánica, la cual a su vez es transformada en energía eléctrica en el generador. Actualmente, este tipo de motores consume una mezcla de combustóleo y diesel.

Finalmente, las centrales carboeléctricas no difieren en cuanto a su concepción básica de las termoeléctricas convencionales; el único cambio importante es el uso del carbón como energético primario. En la práctica, el carbón y sus residuos de la combustión requieren de un manejo más complejo que los combustibles líquidos o gaseosos utilizados en termoeléctricas convencionales.

GENERACIÓN NUCLEAR:

Existen muchos tipos de reactores nucleares, sin embargo, en la actualidad, los principales son: PWR (Pressurized Water Reactor: Reactor de Agua a Presión); BWR (Boiling Water Reactor: Reactor de Agua Hirviendo); PHWR (Pressurized Heavy Water Reactor: Reactor de Agua Pesada a Presión); HTGR (High Temperature Gas-cooled Reactor: Reactor de Alta Temperatura Enfriado por Gas).

El reactor de agua a presión PWR, es un reactor que utiliza como moderador de agua ligera y requiere que el combustible sea uranio enriquecido. El agua ligera funciona no solamente

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