TERMODINÁMICA DEL EFECTO INVERNADERO

JOSÉ IRAIDES BELANDRIAESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA

UNIVERSIDAD DE LOS ANDESMÉRIDA-VENEZUELA

Junio 2009

CONSUMO COMBUSTIBLES 1970-2005 ( BP statistics)

PETRÓLEO 107324.9CARBÓN 71578GAS 54459.7NUCLEAR 52849.9HIDRO ELECTRICA 70691.2

(millones de toneladas equivalentes de petróleo)

USOS DEL CARBÓN, PETRÓLEO Y GAS EN SECTORES

DISTINTOS AL ENERGÉTICO PETRÓLEO 12% PETROQUÍMICA + otros CARBÓN 10% SIDERURGICA + otros GAS 34 % PETROQUÍMICA USO NETO PARA ENERGÍA ( millones ton.)PETRÓLEO 94445.9CARBÓN 64420.2GAS 35943.4

USO ENERGÉTICO DEL CARBÓN ( x 10 exp 13 Kcal)

64420.2 ciclo Rankine (30%) 45091.1 (calor ríos, mares, lagos, piscinas )

+ 19326.1 electricidad (motores+ otros) (30%) 13528.2 (calor disperso a los alrededores : 29 % atmosfera = 3923.2 61% agua = 9605 )

total atmosfera = 3023.2

USO ENERGÉTICO DEL PETRÓLEO ( X 10 EXP 13 Kcal) 94445.9 ( 98 % transporte + industria + residencial , 2% electricidad )98 %= 92556.99 Otto + Diesel + otros ( 30 %)64789.9 calor disperso a los alrededores : 29% atmósfera = 18789.1 , 61% agua = 46000.92%=1888.9 Rankine (30%) 1322 calor ríos + + 566.67 electricidad (30 %) 396.7 calor alrededores 29% =115 atmosfera 281.7 agua total atmosfera = 18904.1

USO ENERGÉTICO DEL GAS x 10 EXP 13 Kcal

35943.4 (70% transporte + 30% electricidad)70% = 25160.4 Ciclos Otto –Diesel 30% 17612.3calor alrededores 29% atm=5107.6 agua=12504.730%=10783 ciclos Rankine (30%) 7548.1 agua +3234.9 electricidad motores (30%) 2264.4 calor alrededores 29% atmosfera=656.7 71 %agua = 1607.7 total atmosfera =5764.3

USO ENERGÉTICO DE ENERGÍA NUCLEAR ( x 10 EXP 13 Kcal)

52849.9 ciclos Rankine ( 30%) 36994.9 calor ( piscinas ) +

15855 electricidad motores (30%) 11098.5 calor alrededores 29%= 3218.6 atmosfera 71% agua =7679.9

total atmosfera =3218.6

USO ENERGÉTICO DE LA ENERGÍA HIDROELÉCTRICA

(X10exp13 Kcal)

70691.2 motores (30%) 49483.8 calor disperso alrededores 29% atmosfera= 14350.371% agua=56340.9

Total atmosfera =14350.3

CALOR ABSORVIDO POR ATMÓSFERA Y AGUA

( X10exp 13 Kcal)

ATMÓSFERA = 46160.5

AGUA = 224976.9

BALANCE DE MATERIAx 10 exp 14 kg

COMBUSTIBLE CnHm = 194809.5 Carbón = 194809.5 x 0.80 =155847.6 CO2 =155847x44 /12 = 571441.2 O2 en CO2 = CO2- carbón= 415593.6 H2 = combustible –carbón =38961.9 H2O= 38961.9x 18/2 = 350657.1 O2 en H2O =350657 x 16 / 18=311695.2

CONCENTRACIÓN DE CO2 2004 =383 ppmv = 383 centímetros cúbicos Co2 / 1000000 centímetros cúbicos de atmósfera = 383 moles Co2/1000000 moles atmósfera = 383 x 44 /1000000 x 29 = 0.000582 Kg Co2/ Kg atmósferaMasa Co2 = 0.000582 x 5.15 x 10 exp 18 kg= 2.97 x 10 exp 15 Kg

Masa Co2 atmósfera primitiva = 280ppmv = 2.17 x 10 exp 15 KgDiferencia = 8 x 10 exp 14Aporte 1970 -2004 = 5.7 x 10 exp 14 ( 71 % )

CÁLCULOS ENERGÉTICOS hco2= -2.15 Kcal/Kg hh2o= -3.32 Kcal/Kg M1= 5.15x 10 exp 18M2= M1 +Mco2 + Mh2o –Mo2= 5.151 exp 18M2 aproximadamente = M1 =MM2U2-M1U1= MCv(T2-T1)Cv= 0.17 Kcal/Kg K

! ! ! T2-T1 = 0.53 °C ¡ ¡ ¡ ( 11 % desv)

(T2-T1) = 0.6 °C

Q=Qs-Qt+Qc = 5.25 x 10 exp 17 Kcal

Qc=4.62 x 10 exp 17 Kcal ( 88%)

Qs-Qt = 6.37 x 10 exp 16 Kcal ( 12 %)

CÁLCULOS ENTRÓPICOS( M2S2-M1S1) comb = 2.27 x 10 exp 15 Kcal/K (88%) (M2S2-M1S1) observ = 2.57 x 10 exp 15 Kcal/KProducción entropía comb= Sg = 3.88 x 10 exp 14 Kcal/K ( 82 %)Producción entropía observ = Sg=4.74 x 10 exp 14 Kcal/K (V2 / V1) comb = 1.0018 (V2-V1) comb = 7.59 x 10 exp 15 metros cúbicos 86% (V2/V1) observ= 1.0021 (V2-V1) observ= 8.87 x 10 exp 15 metros cúbicos

MUCHAS GRACIAS