TEMA 2. ENERGÍAS NO RENOVABLES.-

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1 TEMA 2. ENERGÍAS NO RENOVABLES.- ÍNDICE Concepto y clasificación de las fuentes de energía s no renovables Los combustibles fósiles El carbón Origen y características Tipos de carbón: antracita, hulla, lignito y turba Extracción del carbón Aplicaciones del carbón El petróleo Origen y características Extracción y transporte del petróleo Destilación del petróleo Productos y aplicaciones del petróleo Gas natural Origen y características. Extracción y transporte Aplicaciones del gas natural Impacto medioambiental de los combustibles fósiles Central termoeléctrica clásica Componentes de una central térmica Funcionamiento de la central térmica Diagrama de transformaciones energéticas Central térmica de ciclo combinado nuclear Reacciones nucleares: fisión y fusión La reacción nuclear de fisión Central nuclear Componentes de una central nuclear Funcionamiento de la central nuclear Reactores PWR y BWR Diagrama de transformaciones energéticas Aplicaciones de la energía nuclear TECNOLOGÍA INDUSTRIAL I 1

2 2.1. Concepto y clasificación de las fuentes de energía. Llamaremos fuentes de energía a todo fenómeno natural o artificial que pueda suministrar energía. La cantidad disponible de energía de estas fuentes es lo que se llama recursos energéticos La clasificación más extendida es en función de su duración y constaría de dos grupos: renovables y no renovables, las primeras tienen una duración ilimitada y las segundas tienen los recursos contados. En este tema nos vamos a centrar en las segundas s no renovables. Dentro de este grupo se encontrarían los combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural) y la energía nuclear. Como todo, presentan ventajas e inconvenientes; dentro de las ventajas podemos destacar su mayor potencia calorífica y su fácil almacenamiento: por contra son altamente contaminantes y sus existencias se encuentran limitadas Los combustibles fósiles. Una parte de la radiación solar que llega a la superficie de la Tierra es utilizada por los vegetales para sintetizar materia orgánica a partir de dióxido de carbono y agua. Este proceso recibe el nombre de fotosíntesis. Así, la energía solar queda almacenada en los vegetales en forma de energía química. La materia orgánica de los organismos muertos se va depositando en el suelo y el fondo de los mares y sufre un proceso de sedimentación. La acción de bacterias aerobias, primero, y anaerobias, después, así como el efecto del calor y la presión, al hallarse a gran profundidad, transforman progresivamente la materia orgánica en una mezcla de hidrocarburos. Este proceso, que dura millones de años, se denomina fosilización. El carbón, el petróleo y el gas natural se han originado a causa de este proceso y por ello reciben el nombre de combustibles fósiles El carbón. El carbón mineral es una roca combustible, formada por la acumulación de vegetales (procedentes principalmente del Periodo Carbonífero de la Era Primaria) que han experimentado un lento proceso de fosilización a causa de la acción de microorganismos, el calor y la presión. Durante ese larguísimo periodo de tiempo fue aumentando progresivamente su contenido en carbono, puesto que éste permanece, mientras el resto de elementos (O, H) van desapareciendo. Esto da lugar a diferentes tipos de carbón: Antracita: 90% de contenido en C; es el carbón más antiguo, el de mayor contenido en carbono y por tanto el de mayor poder calorífico. Es de color negro, y es muy duro y compacto lo que dificulta su combustión. TECNOLOGÍA INDUSTRIAL I 2

3 Hulla: 80% de contenido en C; es un mineral poroso que presenta buenas características combustibles, siendo por ello el carbón de mayor importancia económica. Lignito: 70% de contenido en C; tiene un alto grado de impurezas y por tanto menor poder calorífico. Tiene un aspecto leñoso de color pardo. Turba: menos del 50% de contenido en C; es el carbón de más reciente formación, el de mayor contenido en impurezas y humedad y por tanto el de menor poder calorífico, reduciéndose su uso a combustible para chimeneas y calefacciones. EXTRACCIÓN DEL CARBÓN Antes de proceder a la extracción de carbón hay que llevar a cabo un estudio geológico del terreno. Se realizan prospecciones y se extraen muestras que permitirán hacer una previsión de las reservas existentes y de los obstáculos que se encontrarán durante la extracción. La franja de tierra en la que se encuentra el carbón se denomina veta. El carbón se extrae de las minas. Una mina es una zona superficial o subterránea de la que se extraen minerales y que cuenta con instalaciones y aparatos diseñados para tal fin. Dentro de las minas de carbón se distinguen los siguientes tipos: Minas a cielo abierto: en este tipo de minas las capas de suelo que se encuentran por encima del carbón son retiradas quedando éste al descubierto. Posteriormente grandes excavadoras van extrayendo el carbón y metiéndolo en camiones. Minas subterráneas: cuando el mineral se encuentra a gran profundidad es necesario cavar pozos hasta llegar a la veta y galerías que transcurren paralelas a la misma para extraer la masa de carbón. Para facilitar la ventilación de la misma es necesario también fabricar pozos de ventilación intercomunicados con el sistema de galerías. PRINCIPALES APLICACIONES DEL CARBÓN Combustible para centrales térmicas Carbón de coque para los altos hornos Amoniaco Grafito Alquitranes Gas ciudad Materia prima para la obtención de productos químicos TECNOLOGÍA INDUSTRIAL I 3

4 El petróleo. Es un líquido de color oscuro, aspecto oleoso y 0,8-0,9 gr/cm 3 de densidad que se ha originado por acumulación de restos vegetales y animales en los fondos marinos. Está formado por una mezcla de hidrocarburos, agua e impurezas minerales (S, N, O, Si, Mg ). La naturaleza y proporción de sus componentes determinan sus propiedades que influirán en sus productos derivados. EXTRACCIÓN Y TRANSPORTE DEL PETRÓLEO Aunque puede haber afloraciones en superficie, el general el petróleo se encuentra a grandes profundidades ( m). Se encuentra retenido en los poros de algunas rocas sedimentarias (calizas). En la parte inferior del yacimiento suele haber una capa de agua salada y gas en la parte superior. Por último el yacimiento está protegido por dos capas, inferior y superior, de rocas Los diferentes métodos de extracción son: Extracción primaria: cuando se perfora el yacimiento, la diferencia de presión provoca la ascensión del petróleo a la superficie. Este método se emplea al comenzar la extracción del combustible pero supone desaprovechar una gran cantidad pues el crudo sólo asciende hasta que se igualan las presiones. Extracción secundaria: se extrae mediante bombeo; en ocasiones se aumenta la presión en el pozo con el fin de facilitar la extracción, para lo cual se inyecta agua a presión o gas natural. El petróleo extraído, antes de ser tratado, se denomina crudo. En muchas ocasiones los yacimientos petrolíferos se encuentran en los fondos marinos y para su explotación se emplean plataformas flotantes móviles en las que se utilizan los métodos de extracción descritos. Los yacimientos petrolíferos suelen encontrarse en lugares muy localizados y casi siempre lejos de las zonas de consumo. Esto implica la necesidad de transportar el petróleo grandes distancias hasta las refinerías. Para su transporte se utilizan dos medios de transporte: - Transporte marítimo: para transportar el petróleo por mar se utilizan grandes barcos petroleros. Los grandes superpetroleros son capaces de transportar hasta Tn. Sin embargo debido a los riesgos económicos y medioambientales su tamaño se ha reducido en la actualidad, aunque sigue siendo el medio más utilizado para el transporte de petróleo a grandes distancias. - Transporte terrestre: el método utilizado es el oleoducto. Éste consiste en un sistema de tuberías de acero conectadas entre sí, de diámetro y longitud variable, y normalmente TECNOLOGÍA INDUSTRIAL I 4

5 cubiertas de material aislante. Este tipo de transporte requiere sistemas de bombeo que permitan el movimiento del crudo. DESTILACIÓN DEL PETRÓLEO El petróleo no es utilizado directamente, sino que se requiere una serie de transformaciones antes de su consumo final. Estos procesos se llevan a cabo en las refinerías. El más importante es el proceso de destilación que permite obtener los diferentes tipos de hidrocarburos que lo componen. La técnica de destilación consiste en calentar el crudo hasta su evaporación y seguidamente se va enfriando progresivamente. Cada componente del petróleo tiene una temperatura de condensación diferente, que depende de su peso (y a su vez del número de átomos de C que contienen las cadenas de hidrocarburos); así cuanto más ligero es el hidrocarburo más baja es su temperatura de evaporación. De esta forma se van obteniendo y separando cada uno de los componentes del petróleo a medida que va bajando la temperatura. El proceso se realiza en la torre de destilación: el crudo se calienta en la base de la torre hasta unos 360ºC, los gases producidos se elevan por la misma, enfriándose a medida que van ascendiendo; en la parte superior se condensan las fracciones más ligeras (propano, butano) que tienen la temperatura de evaporación más baja (de hecho son gaseosos incluso a temperatura ambiente); a los largo de la torre, a diferentes temperaturas, van condensando los demás productos, obteniéndose por último en la parte inferior de la torre los productos más pesados (alquitrán). Como algunos componentes tienen puntos de evaporación muy parecidos en la práctica es necesario repetir el proceso de destilación varias veces, de forma que el crudo pasa por sucesivas torres de destilación, por lo que el proceso recibe el nombre de destilación fraccionada o múltiple. En las refinerías se llevan a cabo también otros procesos entre los que destaca el craqueado: es un proceso mediante el cual se transforman fracciones pesadas en fracciones ligeras. Se basa en calentar los hidrocarburos por encima de sus temperaturas de ebullición, de forma que se rompan las grandes moléculas orgánicas para conseguir otras más pequeñas. Habitualmente se utiliza con las naftas para obtener gasolinas o GLPs. PRODUCTOS Y APLICACIONES DEL PETRÓLEO TECNOLOGÍA INDUSTRIAL I 5

6 Los principales productos derivados del petróleo son: - Productos ligeros: - Gases licuados del petróleo (GLPs): butano y propano; se utilizan como combustible para calefacciones y cocinas. - Gasolinas: combustible para motores de explosión - Naftas: principal materia prima de la industria petroquímica (plásticos, pinturas, fibras sintéticas, detergentes, fertilizantes, medicamentos ) - Productos medios: - Gasóleos: combustible para motores diesel - Querosenos: combustible para motores a reacción (aviones) - Productos pesados: - Fuel: combustible para centrales térmicas - Aceites (lubricantes) y alquitranes Gas natural. El gas natural es una mezcla de hidrocarburos gaseosos aunque el componente mayoritario es el metano. La cantidad de metano que contenga determina su poder calorífico. Su origen es semejante al de petróleo. EXTRACCIÓN Y TRANSPORTE DEL GAS NATURAL El gas natural puede encontrarse en dos situaciones, que van a determinar el tipo de extracción: - Como elemento único en el yacimiento: es la forma más común, de modo que el 70% del gas extraído es de este tipo. La extracción del gas natural tiene menos problemas que la del petróleo, ya que el gas natural tiende a subir hacia la atmósfera. Solo se necesita hacer una perforación e introducir tuberías que conduzcan el gas hacia la superficie donde será recogido. - Con petróleo: puede encontrarse mezclado con él o formando una capa por encima de éste. El gas mezclado con el petróleo se considera un subproducto de éste y en otros tiempos era quemado o liberado a la atmósfera, lo que supone un enorme despilfarro energético. En la actualidad lo normal es que sea utilizado, bien reinyectándolo en el yacimiento para favorecer al extracción del petróleo o se recupera para su uso directo. Una vez obtenido el gas natural debe ser transportado hasta los lugares de consumo a través de los siguientes métodos: Por tierra: se realiza mediante gasoductos, que son un conjunto de tuberías a través de las cuales se hace circular el gas a presión. TECNOLOGÍA INDUSTRIAL I 6

7 Por mar: el transporte es más complicado por el gran volumen que ocupa el gas. Para hacer rentable este tipo de transporte es necesario licuarlo (su volumen se reduce unas 600 veces). Esta operación se realiza bajando la temperatura (-160ºC) y es necesario utilizar barcos especializados llamados metaneros. Al llegar al puerto es necesario hacer una regasificación disminuyendo la presión y aumentando la temperatura. PRINCIPALES APLICACIONES DEL GAS NATURAL Combustible para centrales térmicas Combustible para instalaciones domésticas de calefacción y agua caliente Materia prima para la obtención de productos químicos Impacto medioambiental de los combustibles fósiles. El proceso de combustión de los combustibles fósiles genera sobre el medio ambiente diversos efectos nocivos: 1.- Repercusiones sobre el suelo: Debidas a la extracción recursos mediante minas y pozos (erosión del suelo, destrucción del paisaje) y a la construcción de instalaciones e infraestructuras (alteración del ecosistema, ocupación de espacio, desplazamientos de tierras...) 2.- Repercusiones sobre el agua: Las actividades de explotación de minas de carbón y las refinerías provocan la contaminación de las aguas circundantes. Asimismo los accidentes de buques petroleros provocan al destrucción de ecosistemas marinos. 3.- Repercusiones sobre la atmósfera: La contaminación atmosférica consiste en la presencia en el aire de sustancias que alteran la calidad del mismo. La combustión de los diferentes combustibles fósiles provoca la emisión a la atmósfera de gran número de compuestos: CO2, óxidos de azufre, óxidos de nitrógeno, hidrocarburos inquemados, partículas y cenizas, etc. La presencia de estas sustancias en la atmósfera puede dar lugar a ciertos fenómenos: a) Efecto invernadero: debido sobre todo a la acumulación de CO 2. Éste actúa como pantalla de los rayos solares reteniendo la radiación recibida, con lo cual se produce un efecto de calentamiento global que provoca cambios climáticos. b) Lluvia ácida: este fenómeno es debido principalmente a las emisiones de óxidos de azufre y de nitrógeno. Estas sustancias reaccionan con el vapor de agua de la atmósfera, transformándose en ácido sulfúrico y nítrico, que caen luego a la tierra en forma de lluvia. TECNOLOGÍA INDUSTRIAL I 7

8 c) Smog fotoquímico: este fenómeno consiste en la formación de nieblas de sustancias contaminantes, características de las grandes ciudades y zonas industriales. Estas nieblas están formadas por partículas, CO2, CO, SO 2, NO3, etc. Producen efectos nocivos sobre la salud humana (problemas respiratorios y visuales) y el medio ambiente (dificultan la fotosíntesis). d) Destrucción de la capa de ozono: los óxidos de azufre y de nitrógeno contribuyen a al destrucción de la capa de ozono que rodea la Tierra y protege la superficie del planeta de la radiación ultravioleta Central termoeléctrica clásica. Una central térmica o termoeléctrica es una instalación que transforma la energía calorífica en energía eléctrica. En las centrales térmicas clásicas la fuente de calor es la reacción de combustión de un combustible fósil (carbón, petróleo, gas natural). En esta reacción la energía química del combustible se transforma en calor. Todas las centrales térmicas funcionan de forma semejante y se diferencian en lo relativo al combustible utilizado. Los elementos principales que componen la central son: Depósitos de combustible: que dependerán de las características del mismo Caldera: es el compartimiento donde se calienta el agua y se obtiene vapor a alta temperatura y presión. Turbina: transforma la energía calorífica en energía mecánica (cinética). Es una máquina rotativa que consta de un rodete de palas, las cuales al ser accionadas por el vapor provocan el movimiento de su eje, que es transmitido al alternador. Alternador: transforma la energía mecánica en energía eléctrica (corriente alterna) Condensador: es un intercambiador de calor que convierte el vapor que sale de la turbina en agua que es devuelta a la caldera para empezar de nuevo el ciclo. Como refrigerante se usa agua fría del mar, de un río o un lago, o bien el aire atmosférico en las torres de refrigeración TECNOLOGÍA INDUSTRIAL I 8

9 El proceso de transformación es el siguiente: una vez introducido el combustible en la caldera los quemadores provocan su combustión generándose calor que convierte en vapor el agua que circula por las tuberías que rodean la caldera. El gas que se produce en la combustión es expulsado al exterior mediante una chimenea. Previamente se hace pasar por un conjunto de filtros para eliminar las partículas y agentes contaminantes. El vapor generado en la caldera empuja y mueve las palas de la turbina, la cual transmite el movimiento al eje de un alternador que, mediante los fenómenos de inducción electromagnética transforma la energía mecánica en eléctrica. Las turbinas suelen constar de tres cuerpos: el primero contiene las turbinas de alta presión donde hay centenares de palas de pequeño tamaño; el cuerpo de media presión posee palas de mayor tamaño que las anteriores; y por último el cuerpo de baja presión dispone de palas aún más grandes. El objetivo de esta triple disposición es aprovechar al máximo la fuerza del vapor de agua haciendo más grande la superficie de contacto ya que el vapor va perdiendo presión progresivamente a media que pasa por los tres cuerpos. A la salida de las turbinas, el vapor pasa al condensador donde se enfría y convierte en agua gracias a un circuito refrigerante que traslada el calor a una torre de refrigeración o descarga el calor directamente al mar o a un río. Seguidamente el agua condensada pasa por unos calentadores antes de volver a la caldera. Con este calentamiento previo se mejora el rendimiento al facilitar el posterior cambio de estado a vapor El rendimiento global de las centrales térmicas convencionales es del orden del 30% perdiéndose la energía restante en los procesos intermedios. DIAGRAMA DE TRANSFORMACIONES ENERGÉTICAS: química del combustible térmica del vapor cinética de la turbina eléctrica del alternador CENTRAL TÉRMICA DE CICLO COMBINADO Este tipo de central combina la acción de una turbina de gas con el funcionamiento de una turbina de vapor convencional. En la turbina de gas se introduce aire comprimido por un compresor acoplado a la propia turbina. Al inyectar el combustible (gas natural o carbón gasificado) y mezclarse con el aire se produce la combustión. La expansión de los gases producidos en la turbina genera un trabajo que es convertido TECNOLOGÍA INDUSTRIAL I 9

10 en energía eléctrica mediante un alternador. Las gases que salen de la turbina de gas se encuentran muy calientes (T>600ºC). Este calor se utiliza para calentar el agua de la caldera. El vapor generado se usa en un ciclo térmico convencional y mueve una turbina de vapor, que hace girar otro alternador. En este tipo de centrales se obtienen rendimientos del 50% nuclear. La energía nuclear es aquella que proviene de procesos que suceden en el núcleo del átomo. Pueden producirse dos tipos de reacciones nucleares: 1. nuclear de fisión: Se produce por la escisión o ruptura del núcleo de un átomo pesado, al ser bombardeado por neutrones, liberándose gran cantidad de energía en forma de calor durante el proceso. Constituye la base de las centrales nucleares destinadas a la generación de electricidad 2. nuclear de fusión: Se produce al unir varios núcleos de átomos ligeros para formar uno más pesado, liberando en el proceso muchísima energía. En la actualidad se encuentra en investigación la construcción de centrales eléctricas económicamente viables que permitan aprovechar este tipo de reacciones nucleares LA REACIÓN NUCLEAR DE FISIÓN Cuando se rompe un núcleo atómico se libera gran cantidad de energía a causa de la fuerte interacción entre los componentes del núcleo atómico. Todos los átomos de un elemento tienen el mismo número de protones en el núcleo pero puede diferir el número de neutrones; estos átomos que tienen distinto número de neutrones se denominan isótopos. El combustible más habitual de las centrales nucleares es el U 235, que es sometido a una serie de transformaciones desde su extracción hasta que se fabrican las barras de combustible. Hay que enriquecer el contenido en U 235 hasta el 3%, por lo que se habla de uranio enriquecido. La reacción más habitual es la siguiente: U n Sr Xe 2n En las reacciones de fisión la suma de las masas de los productos resultantes no es igual a la suma de las masas de los productos iniciales. Parte de la masa se ha convertido en energía, según la ecuación de Einstein: E=m c 2. La fisión de 1kg de uranio produce una energía de 8,38 x10 13 J (equivalente a la combustión de 3000 Tn de carbón). 235 Cuando el núcleo de 92 U es bombardeado por neutrones lentos, éste se escinde en otros dos núcleos más pequeños, emitiendo por cada ruptura otros dos o tres neutrones rápidos. Estos nuevos neutrones pueden a su vez fisionar otros átomos de uranio próximos, dando lugar a una reacción en cadena. Para que los neutrones rápidos sean capaces de producir fisiones de forma controlada es necesario frenarlos por medio de una sustancia que se denomina moderador. TECNOLOGÍA INDUSTRIAL I 10

11 ESTRUCTURA DE LAS CENTRALES NUCLEARES Las instalaciones donde se produce la transformación de la energía nuclear en energía eléctrica son las centrales nucleares. Su funcionamiento y estructura general es semejante al de las centrales térmicas convencionales, salvo que en este caso la caldera es sustituida por el reactor nuclear. Diagrama de transformaciones energéticas: nuclear del combustible térmica del vapor cinética de la turbina eléctrica del alternador Las partes fundamentales de una central nuclear son las siguientes: Reactor: es la parte principal de la central donde tiene lugar la reacción de fisión. Está fabricado de acero y hormigón y, por medidas de seguridad, se encuentra dentro del denominado edificio de contención. En el interior del reactor se depositan las barras de combustible. El comienzo de la reacción se consigue mediante una fuente de neutrones (Sb- Be o Am-Be), situada dentro del núcleo del reactor. Dicho núcleo se encuentra sumergido en un agente moderador, cuya misión es absorber parte de la energía con que salen despedidos los neutrones a consecuencia de la fisión del uranio y conseguir una reacción en cadena controlada. El conjunto se encuentra rodeado por un fluido refrigerante (que puede ser agua ligera, agua pesada, gas, etc...), que recoge el calor originado en la reacción de fisión y lo transmite a un circuito de vapor, para su transformación en energía eléctrica. En ocasiones el propio refrigerante puede actuar como moderador. Dentro del núcleo del reactor, intercaladas entre las barras de combustible se introducen las barras de control, formadas por materiales capaces de absorber fácilmente neutrones, como el boro, el cadmio o el hafnio. Su misión es fundamental pues permiten regular la reacción nuclear. Son unas barras deslizantes y cuanto más introducidas están en el núcleo más neutrones absorben, con lo que se disminuye el número de fisiones. Por el contrario, el número de fisiones aumenta al extraer las barras. De esta forma se puede controlar e incluso detener la reacción en caso necesario. Existen varios tipos de reactores nucleares de fisión. Los más utilizados son los PWR (reactor de agua a presión) y los BWR (reactor de agua en ebullición) Turbina: transforma la energía calorífica en energía mecánica (cinética). Al igual que en el caso de las centrales térmicas convencionales suele haber tres grupos de turbinas (de alta, media y baja presión) Alternador: transforma la energía mecánica en energía eléctrica (corriente alterna) Condensador: Toma agua fría procedente de una fuente exterior y la utiliza para enfriar el vapor procedente de la turbina. Como resultado de este enfriamiento el vapor se condensa y puede ser impulsado de nuevo hacia el reactor. Instalación de gestión de residuos: es el lugar donde se recogen los residuos procedentes TECNOLOGÍA INDUSTRIAL I 11

12 del reactor almacenándolos temporalmente hasta su destino definitivo. REACTORES PWR (Pressurized Water Reactor) Este tipo de centrales tienen dos circuitos de refrigeración completamente aislados entre sí denominados primario y secundario. Utilizan agua como moderador y como refrigerante. El agua del circuito primario pasa por el interior de los tubos del generador de vapor. El agua del circuito primario se mantiene a presión para evitar que cambie de estado. El generador de vapor es un intercambiador de calor por el que circula agua procedente del circuito secundario, de forma que nunca se mezcla con el agua del primario. El agua del circuito secundario absorbe el calor del agua del circuito primario y se convierte en vapor. Éste se hace incidir sobre los álabes de una turbina, la cual al girar mueve un alternador que produce energía eléctrica. Además existe un tercer circuito de refrigeración exterior que es el único cuyo agua tiene contacto con el medio ambiente circundante. REACTORES BWR (Boiling Water Reactor): Como en el caso de los reactores PWR, también utilizan el agua como refrigerante y moderador. Este tipo de centrales sólo tienen un circuito primario, ya que es el mismo líquido refrigerante el que se convierte en vapor. La ebullición se produce en el interior del reactor y el vapor que impulsa las turbinas está contaminado al haber estado en contacto con el combustible. Esto implica la necesidad de mayores medidas de seguridad sobre el circuito. Tienen la ventaja de que al haber un solo circuito y no existir intercambiador de calor el coste de este tipo de centrales es más bajo. APLICACIONES DE LA ENERGÍA NUCLEAR Generación de electricidad en las centrales nucleares Propulsión naval y aeroespacial TECNOLOGÍA INDUSTRIAL I 12

13 Producción de radioisótopos, que tienen múltiples aplicaciones: o Medicina: radiodiagnóstico, tratamientos o Conservación de alimentos o Prospección y sondeo o Agricultura o Control de procesos de fabricación TECNOLOGÍA INDUSTRIAL I 13