Termodinamica - Cengel 7th - espanhol

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CAPÍTULO 2
las centrales eléctricas, como los vehículos motorizados e incluso las estufas tienen
la culpa de la contaminación del aire. En contraste, ninguna contaminación
es producida cuando la electricidad se convierte en energía térmica, química o
mecánica; entonces, se promueve a los automóviles eléctricos como vehículos de
“cero emisiones” y a la generalización de su uso como la solución última para
el problema de la contaminación del aire. Sin embargo, se debe recordar que
la electricidad usada por estos automóviles se genera en alguna otra parte quemando
combustible y, por lo tanto, emitiendo contaminación. Así, cada vez que
un automóvil eléctrico consume 1 kWh de electricidad, tiene responsabilidad en
la contaminación emitida debido a que en alguna otra parte se generó el 1 kWh (más
las pérdidas de conversión y transmisión). Sólo es posible afirmar que los automóviles
eléctricos son vehículos de cero emisiones cuando la electricidad que
consumen se genera mediante recursos renovables libres de emisiones como la
energía hidroeléctrica, solar, eólica y geotérmica (Fig. 2-70). De ahí que se deba
alentar a nivel mundial el uso de energía renovable, con incentivos y según sea
necesario, para hacer de la Tierra un mejor lugar para vivir. En décadas recientes,
los avances en termodinámica han contribuido en gran medida a mejorar las
eficiencias de conversión (en algunos casos duplicándolas) y, por consiguiente, a
reducir la contaminación. Como individuos podemos contribuir tomando medidas
de conservación de energía y haciendo de la eficiencia energética una prioridad
grande al momento de realizar alguna compra.
FIGURA 2-70
Las energías renovables como la eólica
se llaman “energías limpias” puesto que
no emiten contaminantes o gases de
invernadero.
© Corbis Royalty Free
EJEMPLO 2-18 Reducción de la contaminación del aire
mediante calentamiento geotérmico
Una planta de energía geotérmica en Nevada, Estados Unidos, genera electricidad
por medio de agua geotérmica extraída a 180 °C y reinyectada de nuevo
al suelo a 85 °C. Se propone utilizar la salmuera reinyectada para calentar edificios
residenciales y comerciales y de acuerdo con los cálculos se prevé que
con el sistema de calentamiento geotérmico es posible ahorrar 18 millones de
termias de gas natural al año. Determine la cantidad de las emisiones de NO x
y CO 2 que el sistema geotérmico ahorrará al año. Considere que el promedio de
emisiones de NO x y CO 2 de los hornos de gas es de 0.0047 kg/termia y 6.4 kg/
termia, respectivamente.
Solución Los sistemas de calentamiento de gas de cierta área están siendo
reemplazados por otro de calentamiento geotérmico. Se determinarán las cantidades
de las emisiones de NO x y CO 2 ahorradas por año.
Análisis Las emisiones ahorradas por año son equivalentes a las cantidades
que emiten los hornos cuando se queman 18 millones de termias de gas natural,
Ahorros de NO x (emisión de NO x por termia)
(número de termias por año)
(0.0047 kg/termia)(18 10 6 termias/año)
8.5 10 4 kg/año
Ahorros de CO 2 (emisión de CO 2 por termia)
(número de termias por año)
(6.4 kg/ termia)(18 10 6 termias/año)
1.2 10 8 kg/año
Comentario Un automóvil común genera en carretera casi 8.5 kg del NO x y
6 000 kg de CO 2 al año. Por lo tanto, el impacto ambiental de reemplazar los
sistemas de calentamiento de gas en el área por el sistema de calentamiento
geotérmico equivale a retirar 10 000 automóviles por emisión de NO x y sacar
20 000 automóviles por emisión de CO 2 . El sistema propuesto tendría un efecto
importante en la reducción del esmog en el área.