QUÍMICA, ENERGÍA Y SOCIEDAD
O b j e t i v o
Aplicar el principio de conservación de la energía en diversas situaciones.
C o n o c i m i e n t o s
p r e v i o s Comprensión del principio de conservación de la materia.
A c t i v i d a d e s e n a u l a
Lectura del documento: Centrales eléctricas para identificar las interconversiones de la energía en las centrales hidroeléctricas, carboeléctricas, termoeléctricas, nucleoeléctricas, geotermoeléctricas y eoloeléctricas.
Ubicación de las centrales eléctricas en México:
1. Formar equipos de 3 a 5 integrantes para determinar el estado en el cual se ubican las centrales hidroeléctricas, y posteriormente indicarlo en el mapa 1 de acuerdo a la información de la tabla 1.
2. Cada equipo identifica las seis centrales hidroeléctricas de mayor tamaño y localiza en el mapa 2 (2.1 y 2.2) el río (y/o la cuenca) que fue represado para su funcionamiento. 3. Usando el mapa 3 de centrales eléctricas y apoyándose en el mapa 1, tu asesor(a) ubica las centrales eoloeléctricas y nucleoeléctrica en los estados correspondientes, cada equipo debe complementar la lista de acuerdo a la información del mapa para completar la tabla 2.
A c t i v i d a d e s f u e r a d e l a u l a
Autoevaluación:
Química, Energía y Sociedad
CENTRALES ELÉCTRICAS
Una central es una instalación industrial capaz de convertir la energía mecánica en eléctrica. Las fuentes energéticas empleadas son: El agua en una hidroeléctrica; el gas natural, los hidrocarburos derivados del petróleo, el carbón o la materia orgánica residual (biomasa) en una termoeléctrica; el uranio-238 en una nucleoeléctrica; el viento en las centrales eólicas y la radiación solar en las centrales solares.
Estas fuentes de generación permiten el movimiento de una turbina por acción del agua o del vapor, la misma que a su vez hace girar un generador. Al moverse hace que gire la bobina en el interior de un campo magnético, produciéndose así la electricidad. Las centrales se pueden clasificar de acuerdo a la fuente de energía con la que generan electricidad. Así tenemos:
Centrales hidroeléctricas: Generan electricidad a partir del uso del agua como fuerza motriz. Para ello, utiliza cuatro elementos fundamentales: el agua almacenada, la caída del agua, la turbina y el generador. Las aguas disponibles de las lagunas, ríos, o lagos se conducen a una represa, en donde se embalsan. Normalmente la represa se encuentra a mayor altura que la central de generación. Las aguas son conducidas a través de túneles y canales por toda la pendiente de caída y luego por una tubería de presión. Esta caída es la base fundamental de las centrales hidroeléctricas ya que, junto con la presión del agua, dan la potencia necesaria para mover las ruedas de las turbinas, las cuales empiezan a girar y mueven, a través de ejes, a los generadores.
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Otras centrales termoeléctricas “no convencionales” usan otros tipos de combustibles para la generación de energía. Entre éstas podemos encontrar principalmente a las centrales nucleares, que hacen uso del uranio como factor de combustión y en la que actúa como caldera un reactor nuclear. El calor generado por el reactor produce vapor de agua, y sigue el mismo proceso que en las otras centrales para producir energía. En la actualidad ya existen plantas en Monterrey, N.L. que aprovechan la biomasa procedente de la basura para generar gas metano, mismo que se emplea como combustible en una central eléctrica.
También existen centrales que emplean otra fuente de generación como: las centrales solares que emplean paneles solares, los cuales “captan” la radiación procedente del sol transformarla en energía eléctrica. Las centrales eólicas emplean como fuerza motriz al viento. Mediante grandes aspas se mueven las turbina y generadores eléctricos. Para los dos últimos tipos de centrales las restricciones tecnológicas no permiten alcanzar altos niveles de potencia, por lo cual no son muy usadas.
La electricidad generada por cualquiera de las centrales antes descritas pasa por los transformadores y se conduce al exterior de la central hacia una estación de salida, donde se hallan los interruptores que se conectan a las líneas de transmisión.
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TABLA 1. UBICACIÓN DE LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICAS EN MEXICO.
En México hay 64 Centrales Hidroeléctricas, de las cuales 20 son de gran importancia y 44 son pequeñas. Suman un total de 81 de unidades generadoras de este tipo. Actualmente 57 están produciendo energía eléctrica y 7 se encuentran fuera de servicio. Esta información esta actualizada al 29 de mayo de 2009. A continuación se presenta el listado de la CFE (Comisión Federal de Electricidad), empresa estatal mexicana responsable de la producción, trasmisión y distribución de la energía eléctrica:
Nombre de la central Número de unidades
Fecha de entrada en operación
Capacidad efectiva
instalada (MW) Ubicación
Aguamilpa Solidaridad 3 15-Sep-1994 960 Tepic, Nayarit
Ambrosio Figueroa
(La Venta) 5 31-May-1965 30
La Venta, Guerrero
Ángel Albino Corzo
(Peñitas) 4 15-Sep-1987 420
Ostuacán, Chiapas
Bacurato 2 16-Jul-1987 92 Sinaloa de Leyva,
Sinaloa
Bartolinas 2 20-Nov-1940 1 Tacámbaro,
Michoacán
Belisario Domínguez
(Angostura) 5 14-Jul-1976 900
Venustiano Carranza, Chiapas
Bombaná 4 20-Mar-1961 5 Soyaló, Chiapas
Boquilla 4 01-Ene-1915 25
San Francisco Conchos, Chihuahua
Botello 2 01-Ene-1910 13 Panindícuaro,
Michoacán
Camilo Arriaga
(El Salto) 2 26-Jul-1966 18
El Naranjo, San Luis Potosí
Carlos Ramírez Ulloa
(El Caracol) 3 16-Dic-1986 600 Apaxtla, Guerrero
Chilapan 4 01-Sep-1960 26 Catemaco,
Veracruz
Cóbano 2 25-Abr-1955 52 Gabriel Zamora,
Michoacán
Colimilla 4 01-Ene-1950 51 Tonalá, Jalisco
Colina 1 01-Sep-1996 3
San Francisco Conchos, Chihuahua
Colotlipa 4 01-Ene-1910 8 Quechultenango,
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Cupatitzio 2 14-Ago-1962 72 Uruapan,
Michoacán
Electroquímica 1 01-Oct-1952 1 Cd. Valles, San Luis Potosí
Encanto 2 19-Oct-1951 10 Tlapacoyan,
Veracruz
Falcón 3 15-Nov-1954 32
Nueva Cd. Guerrero, Tamaulipas Fernando Hiriart Balderrama (Zimapán)
2 27-Sep-1996 292 Zimapán, Hidalgo
Humaya 2 27-Nov-1976 90 Badiraguato,
Sinaloa
Infiernillo 6 28-Ene-1965 1,040 La Unión, Guerrero
Itzícuaro 2 01-Ene-1929 1 Peribán los
Reyes, Michoacán
Ixtaczoquitlán 1 10-Sep-2005 2 Ixtaczoquitlán, Veracruz
José Cecilio del Valle 3 26-Abr-1967 21 Tapachula, Chiapas
Jumatán 4 17-Jul-1941 2 Tepic, Nayarit
La Amistad 2 01-May-1987 66 Acuña, Coahuila
Leonardo Rodríguez
Alcaine (El Cajón) 2 01-Mar-2007 750
Santa María del Oro, Nayarit
Luis Donaldo Colosio
(Huites) 2 15-Sep-1996 422 Choix, Sinaloa
Luis M. Rojas
(Intermedia) 1 01-Ene-1963 5 Tonalá, Jalisco
Malpaso 6 29-Ene-1969 1,080 Tecpatán, Chiapas
Manuel M. Diéguez
(Santa Rosa) 2 02-Sep-1964 61 Amatitlán, Jalisco
Manuel Moreno Torres
(Chicoasén) 8 29-May-1981 2,400
Chicoasén, Chiapas
Mazatepec 4 06-Jul-1962 220 Tlatlauquitepec,
Puebla
Micos 2 01-May-1945 1 Cd. Valles, San
Luis Potosí
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Veracruz
Mocúzari 1 03-Mar-1959 10 Álamos, Sonora
Oviáchic 2 28-Ago-1957 19 Cajeme, Sonora
Platanal 2 21-Oct-1954 9 Jacona,
Michoacán
Plutarco Elías Calles
(El Novillo) 3 12-Nov-1964 135 Soyopa, Sonora
Portezuelos I 4 01-Ene-1901 2 Atlixco, Puebla
Portezuelos II 2 01-Ene-1908 1 Atlixco, Puebla
Puente Grande 2 01-Ene-1912 12 Tonalá, Jalisco
Raúl J. Marsal
(Comedero) 2 13-Ago-1991 100 Cosalá, Sinaloa
Salvador Alvarado
(Sanalona) 2 08-May-1963 14 Culiacán, Sinaloa
San Pedro Porúas 2 01-Oct-1958 3 Villa Madero, Michoacán
Schpoiná 3 07-May-1953 2
Venustiano Carranza, Chiapas
Tamazulapan 2 12-Dic-1962 2 Tamazulapan,
Oaxaca
Temascal 6 18-Jun-1959 354
San Miguel Soyaltepec, Oaxaca
Texolo 2 01-Nov-1951 2 Teocelo, Veracruz
Tirio 3 01-Ene-1905 1 Morelia,
Michoacán
Tuxpango 4 01-Ene-1914 36 Ixtaczoquitlán,
Veracruz
Valentín Gómez Farías
(Agua Prieta)
2 15-Sep-1993 240 Zapopan, Jalisco
Villita 4 01-Sep-1973 300 Lázaro Cárdenas,
Michoacán
Zumpimito 4 01-Oct-1944 6 Uruapan,
Michoacán
27 de Septiembre
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http://hidroenergia.net/index.php?option=com_content&view=article&id=119:icuantas-plantas-hidroelectricas-tienes-mexico-en-operacion&catid=28:isabias-que&Itemid=59
Consulta: 30 de octubre de 2009.
Centrales fuera de servicio:
El Durazno (Sistema Hidroeléctrico Miguel Alemán)
2 01-Oct-1955 0 Valle de Bravo, México
Huazuntlán 1 01-Ago-1968 0 Zoteapan,
Veracruz
Ixtapantongo (Sistema Hidroeléctrico Miguel Alemán)
3 29-Ago-1944 0 Valle de Bravo, México
Las Rosas 1 01-Ene-1949 0 Cadereyta,
Querétaro
Santa Bárbara (Sistema
Hidroeléctrico Miguel Alemán)
3 19-Oct-1950 0
Santo Tomás de los Plátanos, México
Tepazolco 2 16-Abr-1953 0 Xochitlán, Puebla
Tingambato (Sistema Hidroeléctrico Miguel Alemán)
3 24-Sep-1957 0 Otzoloapan,
México
Última modificación: Viernes, 29 de mayo de 2009 a las 10:00 por la Unidad de Control de Gestión CFE.
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TABLA 2. UBICACIÓN GEOGRÁFICA DE LAS CENTRALES ELECTRICAS EN MÉXICO
Capacidad efectiva instalada por tipo de generación al mes de abril de 2009.
Tipo de
Generación efectiva en MW Capacidad Porcentaje Estados en donde se ubican
Termoeléctrica 22 404.69 45%
Hidroeléctrica 11 054.90 22%
Carboeléctrica 2 600.00 5%
Geotermoeléctrica 964.50 2%
Eoloeléctrica 85.25
Porcentaje
menor
de 1%
Nucleoeléctrica 1 364.88 3%
Termoeléctrica (Productores
Independientes) 11 456.90 22 %
No especificado
Manto
geotérmico
Torre de
enfriamiento
Turbina
Generador
Electricidad
Vapor de
agua
Agua
fría
1.El vapor sube del manto geotérmico al intercambiador de calor A.
2.El vapor procedente del intercambiador A mueve a la turbina que impulsa al generador.
3.La rotación del núcleo metálico del generador dentro de un campo magnético produce la electricidad.
4.En el intercambiador de calor B se condensa el vapor de agua que se envía a la torre de enfriamiento.
5.En la torre de enfriamiento el vapor de las turbinas se condensa hasta agua.
6.El vapor procedente del manto geotérmico sube a través de la tubería hasta el intercambiador de calor A.
Vapor de
agua
Vapor de
agua
Agua
fría
A
B
CENTRAL GEOTÉRMICA
INSTRUCCIONES: Escribe el número romano correspondiente a la manifestación o tipo de energía en cada círculo de acuerdo la etapa de funcionamiento de la central, descrito en el recuadro de la derecha. Los números pueden repetirse.
I.Energía potencial II.Energía cinética
III.Energía térmica o calor. IV.Energía eléctrica
