Producció i ús responsable de l'energia

El mix elèctric espanyol d'un any es pot aproximar així: eòlica $25\ \%$, nuclear $20\ \%$, solar $17\ \%$, cicles combinats de gas $15\ \%$, hidràulica $12\ \%$ i altres fonts $11\ \%$, com es mostra al gràfic.

1. a) Considerant renovables l'eòlica, la solar i la hidràulica, quin percentatge de l'electricitat espanyola va ser renovable?
2. b) Comprova que tots els percentatges del mix sumen $100\ \%$.

Classifica aquestes fonts d'energia en renovables i no renovables, i justifica la teva elecció en cada cas: vent, carbó, urani, Sol, gas natural i biomassa.

Produir $1\ \text{kWh}$ d'electricitat a Espanya emet de mitjana uns $0,15\ \text{kg}$ de $\text{CO}_2$ a l'atmosfera. Si un habitatge consumeix $300\ \text{kWh}$ en un mes, quants quilograms de $\text{CO}_2$ corresponen a aquest consum?

La demanda elèctrica anual d'Espanya és d'uns $250\ \text{TWh}$. Amb el mix aproximat de l'any passat (eòlica $25\ \%$, solar $17\ \%$):

1. a) Quants $\text{TWh}$ va produir l'eòlica?
2. b) Quants $\text{TWh}$ va produir la solar?
3. c) Quants $\text{TWh}$ van sumar entre totes dues?

Un habitatge consumeix $3200\ \text{kWh}$ d'electricitat a l'any i el factor d'emissió del mix espanyol és de $0,15\ \text{kg}$ de $\text{CO}_2$ per $\text{kWh}$.

1. a) Calcula els quilograms de $\text{CO}_2$ que corresponen a aquest consum anual.
2. b) Expressa-ho en tones.

Un cotxe de gasolina consumeix $6\ \text{L}$ cada $100\ \text{km}$ i recorre $12000\ \text{km}$ a l'any. Cremar un litre de gasolina emet $2,3\ \text{kg}$ de $\text{CO}_2$.

1. a) Quants litres consumeix en un any?
2. b) Quants quilograms de $\text{CO}_2$ emet en un any? Expressa el resultat també en tones, arrodonint a un decimal.

Una instal·lació de plaques solars costa $5000\ \text{€}$ i produeix $4000\ \text{kWh}$ a l'any que la família deixa de comprar a $0,16\ \text{€/kWh}$.

1. a) Quants euros estalvia a l'any?
2. b) Quants anys triga a amortitzar-se? Arrodoneix a un decimal.
3. c) Si una subvenció paga el $30\ \%$ de la instal·lació, en quant queda el temps d'amortització?
4. d) Les plaques duren uns $25\ \text{anys}$. Quants diners hauran estalviat en total en aquest temps (sense subvenció)? Comenta si la inversió val la pena.

En una porteria es canvien $10$ bombetes incandescents de $60\ \text{W}$ per LED de $9\ \text{W}$. Estan enceses $4\ \text{h}$ al dia durant $365$ dies a l'any.

1. a) Quants $\text{kWh}$ s'estalvien en un any? Arrodoneix a un decimal.
2. b) Si el preu és de $0,16\ \text{€/kWh}$, quants euros s'estalvien a l'any?

Una central nuclear de $1000\ \text{MW}$ de potència funciona $8000\ \text{h}$ a l'any.

1. a) Quanta energia elèctrica produeix en un any, en $\text{MWh}$? Expressa-la també en $\text{TWh}$.
2. b) Si aquesta mateixa energia es produís cremant gas, que emet $0,45\ \text{kg}$ de $\text{CO}_2$ per $\text{kWh}$, quantes tones de $\text{CO}_2$ s'emetrien? La nuclear pràcticament no emet $\text{CO}_2$ en funcionar: quantes tones evita a l'any respecte al gas?
3. c) Exposa dos avantatges i dos problemes de l'energia nuclear, i acaba donant la teva opinió argumentada sobre si ha de formar part del mix elèctric.

Es compara un cotxe de gasolina ($6\ \text{L}$ cada $100\ \text{km}$; $2,3\ \text{kg}$ de $\text{CO}_2$ per litre) amb un d'elèctric ($16\ \text{kWh}$ cada $100\ \text{km}$; $0,15\ \text{kg}$ de $\text{CO}_2$ per $\text{kWh}$ amb el mix espanyol actual).

La gràfica mostra el $\text{CO}_2$ acumulat per cada cotxe segons els quilòmetres recorreguts:

1. a) Calcula els quilograms de $\text{CO}_2$ per cada $100\ \text{km}$ de cada cotxe.
2. b) Quants quilograms n'emet cadascun a l'any si recorren $15000\ \text{km}$?
3. c) Fabricar la bateria de l'elèctric emet uns $6000\ \text{kg}$ de $\text{CO}_2$ més que fabricar el de gasolina. Fent servir l'estalvi d'emissions per cada $100\ \text{km}$, calcula a partir de quants quilòmetres l'elèctric ja ha compensat la fabricació de la seva bateria. Arrodoneix als milers.
4. d) Amb aquests resultats, escriu un paràgraf breu argumentant quan val la pena el cotxe elèctric des del punt de vista de les emissions.