Centrales térmicas

Que son y como funcionan

Una central termoeléctrica es una instalación empleada para la generación de energía eléctrica a partir de la energía liberada en forma de calor, normalmente mediante la combustión de combustibles fósiles como petróleo, gas natural o carbón. Este calor es empleado por un ciclo termodinámico convencional para mover un alternador y producir energía eléctrica. Este tipo de generación eléctrica es contaminante pues libera dióxido de carbono.

Centrales térmicas clásicas

Se denominan centrales clásicas a aquellas centrales térmicas que emplean la combustión del carbón, petróleo o gas natural para generar la energía eléctrica. Son consideradas las centrales más económicas y rentables, por lo que su utilización está muy extendida en el mundo económicamente avanzado y en el mundo en vías de desarrollo, a pesar de que estén siendo criticadas debido a su elevado impacto medioambiental. Este tipo de centrales eléctricas generan el 16,5% de la energía eléctrica necesaria en España.

Centrales térmicas de ciclo combinado

En la actualidad se están construyendo numerosas centrales termoeléctricas de las denominadas de ciclo combinado, que son un tipo de central que utiliza gas natural, gasóleo o incluso carbón preparado como combustible para alimentar una turbina de gas. Luego los gases de escape de la turbina de gas todavía tienen una elevada temperatura, se utilizan para producir vapor que mueve una segunda turbina, esta vez de vapor. Cada una de estas turbinas está acoplada a su correspondiente alternador para generar la electricidad como en una central termoeléctrica clásica.
Normalmente durante el proceso de partida de estas centrales, sólo funciona la turbina de gas, a este modo de operación se le llama ciclo abierto. Si bien la mayoría de las centrales de este tipo pueden intercambiar de combustible (entre gas y diésel) incluso en funcionamiento. Al funcionar con petroleo diésel ven afectada su potencia de salida (baja un 10% aprox.), y los intervalos entre mantenimientos mayores y fallas, se reducen fuertemente.
Como la diferencia de temperaturas que se produce entre la combustión y los gases de escape es más alta que en el caso de una turbina de gas o una de vapor, se consiguen rendimientos muy superiores, del orden del 55%.
Este tipo de centrales generan el 34% de las necesidades españolas de energía eléctrica.

Esquema de funcionamiento

Impacto medioambiental y técnicas para contrarestarlo

La emisión de residuos a la atmósfera y los propios procesos de combustión que se producen en las centrales térmicas tienen una incidencia importante sobre el medio ambiente. Para tratar de paliar, en la medida de lo posible, los daños que estas plantas provocan en el entorno natural, se incorporan a las instalaciones diversos elementos y sistemas.
El problema de la contaminación es máximo en el caso de las centrales termoeléctricas convencionales que utilizan como combustible carbón. Además, la combustión del carbón tiene como consecuencia la emisión de partículas y ácidos de azufre. En las de fueloil los niveles de emisión de estos contaminantes son menores, aunque ha de tenerse en cuenta la emisión de óxidos de azufre y hollines ácidos, prácticamente nulos en las plantas de gas.
En todo caso, en mayor o menor medida todas ellas emiten a la atmósfera dióxido de carbono, CO2.
Las centrales de gas natural pueden funcionar con el llamado ciclo combinado, que permite rendimientos mayores (de hasta un poco más del 50%), lo que todavía haría las centrales que funcionan con este combustible menos contaminantes.

. Las técnicas convencionales son dos: circuito abierto y torres húmedas. En la primera se necesitan emplear ingentes cantidades de agua que es devuelta al medio después de sufrir un salto térmico significativo.
Con el fin de no dañar a los ecosistemas suelen existir dos límites a respetar. El primero es que dicho salto no supere en ningún caso los 3ºC, y el segundo que la temperatura total del agua no llegue a los 30ºC en ningún momento). No existe caudal suficiente en las cuencas altas o medias de ningún río peninsular para utilizar este sistema que es el más sencillo y barato de implantar. Su uso se limita a las plantas costeras. Es preciso estudiar siempre el impacto específico sobre los ecosistemas costeros ya que en algún caso pueden verse afectados por esta polución térmica.
El otro sistema tradicional (torres húmedas) "aprovecha" el calor residual para evaporar agua y necesita caudales menores. Aunque este es un uso consuntivo del agua de difícil encaje en cuencas que no pueden definirse en modo alguno como excedentarias. El consumo, para los rangos de potencia demandados, se sitúa entre 0,15 y 0,7 m3/seg. A la limitación en la disponibilidad del recurso hay que añadir la necesidad de purgar las sales contenidas en el agua evaporada que en todas las circunstancias degrada su calidad y que en algún caso puede llevar el impacto hasta valores inasumibles. Tampoco deben olvidarse entonces las alteraciones del microclima del lugar debido a las nubes formadas.

Centrales térmicas instaladas en España

Imagenes relacionadas

Central térmica de Velilla del Río Carrión(Palencia).

Centrales nucleares

Que son y como funcionan

Una central nuclear es una instalación industrial empleada para la generación de energía eléctrica a partir de energía nuclear, que se caracteriza por el empleo de materiales fisionables que mediante reacciones nucleares proporcionan calor. Este calor es empleado por un ciclo termodinámico convencional para mover un alternador y producir energía eléctrica. Constan de uno o varios reactores, que son contenedores (llamados habitualmente vasijas) en cuyo interior se albergan varillas u otras configuraciones geométricas de minerales con algún elemento fisil (es decir, que puede fisionarse) o fértil (que puede convertirse en fisil por reacciones nucleares), usualmente uranio, y en algunos combustibles también plutonio, generado a partir de la activación del uranio. En el proceso de fisión radiactiva, se establece una reacción que es sostenida y moderada mediante el empleo de elementos auxiliares dependientes del tipo de tecnología empleada.un reactor nuclear es un dispositivo en donde se produce una reacción nuclear controlada.

Esquema de funcionamiento

Impacto medioambiental y técnicas para contrarestarlo

Centrales nucleares: Entre los efectos medioambientales más acentuados pueden citarse los siguientes:
Fugar radiactivas y accidentes: Los primeros accidentes en centrales nucleares tuvieron lugar en los alamos en 1945 y 1946. Posteriormente, los ocurridos en marzo de 1979 en Harrisburg (Pensilvania) y en abril de 1986 en chernobil. La existencia de estos riesgos conlleva la necesidad de establecer rigurosos sistemas de seguridad que contrarresten las consecuencias de posibles fallos. Por eso, aunque el riesgo existe, no debemos ser excesivamente alarmistas, pues el nivel de radiación originado por una central nuclear en correcto estado de funcionamiento es muy inferior al que producen otras fuentes naturales.
Calor residual: El calor liberado en las centrales nucleares se elimina por refrigeración. Sin embargo este efecto no es de gran consideración y se limita a una zona muy reducida. Los residuos gaseosos procedentes de las centrales nucleares, una vez tratados para eliminar parte de su radioactividad y las partículas sólidas que los acompañan, se envían directamente a la atmósfera.
Los residuos sólidos de baja y media radiactividad se mezclan con hormigón y se introducen en bidones, que se almacenan primero en la propia central y luego se desplazan hasta su emplazamiento definitivo.
Los residuos de alta radiactividad se almacenan en primer lugar en piscinas de hormigón llenas de agua ubicadas en la propia central luego son conducidas hasta fabricas de reprocesamiento en las que se recupera el material combustible no consumido, el resto a unas zonas determinadas geológicamente estables y carentes de corrientes subterráneas de agua, donde se entierran dentro de recipientes resistentes a la corrosión.
d) Transporte de la energía eléctrica: Entre los problemas medioambientales que plantea el transporte de la energía eléctrica por medio de líneas de alta tensión, se pueden citar los siguientes:
Impacto estético de las torres y cables que integran la línea.
Peligro que suponen dichas redes eléctricas, en caso de encontrarse en las proximidades de zonas habitadas.
El terreno situado debajo de las líneas de transporte resulta prácticamente inaprovechable.

Centrales nucleares instaladas en España

España construyó su primera central nuclear en 1.968, con una potencia de 160 MegaWatios.Actualmente, España cuenta con nueve reactores nucleares, distribuidos en siete centrales nucleares españolas.

Imagenes relacionadas con la centrales nucleares

Central nuclear de Cofrentes












Simbolo de riesgo biologico: Junto con el simbolo de riesgo de radiacion se puede encontrar en los bidones de residuos radioactivos y en zonas de alto riesgo de las centrales nucleares.



Núcleo de un reactor nuclear de fisión de investigación TRIGA

Simbolo de riesgo de radiación