Centrales mareomotrices

Los mares y los océanos son una fuente de energía prácticamente inagotable.

Las centrales mareomotrices producen energía eléctrica utilizando la fuerza motriz de las mareas, ya que la energía contenida en las mareas es enorme. Para poder construir una central mareomotriz hay que construir un dique en el que se puedan almacenar grandes cantidades de agua. El funcionamiento de esas centrales es el siguiente: cuando la marea llega a su altura máxima las puertas del dique se abren y el agua se precipita hacia el interior. El salo de agua se utiliza para mover las turbinas situadas en la arte inferior del dique. El movimiento de rotación se transmite a un conjunto de imanes, cuyo giro induce la electricidad. Cuando el interior del dique esta lleno, sus puertas se cierran. Cuando hay marea baja, las puertas se abren y el agua se precipita hacia el exterior provocando otra vez energía eléctrica

· Energía de las mareas.
Las mareas son un movimiento cíclico alternativo de ascenso y descenso del nivel del agua del mar, producto de la acción gravitatoria de la Luna y el Sol y favorecido por la poca viscosidad del agua. Este movimiento de subida y bajada del nivel del agua es aprovechado en las centrales mareomotrices para generar energía eléctrica.

· Energía de las olas.

La principal fuente de energía de las olas es el Sol. El calentamiento desigual de la superficie terrestre genera viento, y este, al pasar por encima del agua, genera olas.
Los dispositivos que se están experimentando o que están en proyecto son muchos, aunque la mayoría utilizan el mismo principio: la ola presiona sobre un cuerpo que comprime el fluido (liquido o gas) el cual acciona una turbina.

· Energía térmica de los océanos.

La diferencia de temperatura entre las capas superficiales y las profundidades de los océanos se puede aprovechar para desencadenar un ciclo termodinámico y obtener energía eléctrica.

Ventajas y desventajas:

Ventajas
- Auto renovable.

- No contaminante.

- Silenciosa.

- Bajo costo de materia prima.

- No concentra población.

- Disponible en cualquier clima y época del año.

Desventajas
- Impacto visual y estructural sobre el paisaje costero.

- Localización puntual.

- Dependiente de la amplitud de mareas.

- Traslado de energía muy costoso.

- Efecto negativo sobre la flora y la fauna.

- Limitada.

Usos y Aplicaciones

Construyendo centrales mareomotrices se puede obtener energía de las mareas donde el mar se une con los ríos.
El aprovechamiento es la inyección de agua fría a una profundidad, donde el calor terrestre eleva su temperatura y su utilización a un intercambio de calor.
Se puede aprovechar vapor o agua ya caliente procedente de un manantial subterráneo.
La construcción de compuertas en áreas con mareas muy intensas permitirán represas gigantescas volúmenes de agua que podrían liberarse a voluntad y aprovecharse de manera análoga a como sucede en los pantanos de los ríos. Esta naturaleza provocaría un cambio en el ecosistema costero, por lo que tiene grandes inconvenientes.

Centrales mareomotrices en España.

En cuanto a España, se están desarrollando en Cantabria y el País Vasco proyectos de centrales piloto que utilizarán la fuerza de las olas en Santoña y en Mutriku.

Esquema de Central Mareomotriz

Imagenes :

Puntos del mundo en los que se pueden instalar centrales mareomotrices.

Central Mareomotriz

Centrales Geotermicas

Esquema de una central geotermica

Los sistemas geotérmicos aprovechan las fuerzas existentes en el interior de la Tierra para producir energía útil para el consumo.

Los volcanes son la manifestación en superficie de las energías geotérmicas que se desarrollan en el interior de la corteza terrestre.

El interior de la corteza terrestre alberga energías que se encuentran en constante movimiento, los terremotos son una manifestación de esas fuerzas, así como los volcanes activos, que liberan en la superficie de la Tierra el exceso de energía que se mueve en su interior. La zona del interior de la tierra donde se producen esas fuerzas se encuentra aproximadamente a unos 50 km. de profundidad, en una franja denomina sima o sial.

Conforme se desciende hacia el interior de la corteza terrestre se va produciendo un aumento gradual de temperatura, siendo ésta de un grado cada 37 metros aproximadamente. No obstante, existen zonas del nuestro planeta donde las altas temperaturas se encuentran al nivel de la superficie, donde las instalaciones geotérmicas podrían ser más rentables.

Cómo se aprovecha esta energía

Para aprovechar esas temperaturas se utilizan sistemas de tecnología similar a las empleadas en la energía solar aplicadas a turbinas: calentamiento de un líquido con cuya energía se hacen mover las palas de un generador eléctrico.

Los sistemas geotérmicos son considerados como los más prácticos, tanto por el rendimiento como por el mantenimiento. La única pieza móvil de estas centrales se reduce a la turbina, lo que mejora la vida útil de todo el conjunto. Otra característica ventajosa se refiere a la fuente de energía utilizada, ésta se encuentra siempre presente y suele ser constante en el tiempo, con apenas variaciones.

Cómo funciona

Básicamente, una central geotérmica consta de una perforación realizada en la corteza terrestre a gran profundidad. Para alcanzar una temperatura suficiente de utilización debe perforarse varios kilómetros; la temperatura aproximada a 5 kilómetros de profundidad es de unos 150º centígrados.

El funcionamiento de una central geotérmica se realiza mediante un sistema muy simple: dos tubos que han sido introducidos en la perforación practicada, mantienen sus extremos en circuito cerrado en contacto directo con la fuente de calor.
Por un extremo del tubo se inyecta agua fría desde la superficie, cuando llega a fondo se calienta y sube a chorro hacia la superficie a través del otro tubo, que tiene acoplado una turbina con un generador de energía eléctrica. El agua enfriada es devuelta de nuevo por el primer tubo para repetir el ciclo.

El sistema descrito es viable en lo que respecta a su construcción y perforación, no en vano las prospecciones petrolíferas se realizan a varios kilómetros de profundidad, sin embargo se presenta un problema relacionado con las transferencias de calor.

Inconvenientes de este sistema

Cuando el hombre diseña dispositivos para conservar o transferir calor, utiliza aquellos que tienen capacidades aislantes o conductoras, según las aplicaciones. Por ejemplo, los metales tienen menor resistencia a la conducción del calor, al contrario de la arena o la propia roca, que la conserva.
Este último caso es el que se presenta en una instalación geotérmica; la sima del interior de la corteza terrestre donde se encuentra el calor aprovechable, no tiene la capacidad de conducir el calor, por ello cuando la central entra en funcionamiento y comienza a inyectar agua al interior de la sima, ésta se va enfriando ya que no es capaz de recuperar la temperatura a la misma velocidad que la consume, precisamente por la característica descrita de baja conducción de la roca. En la práctica este inconveniente impide el funcionamiento continuo de la central, ya que una vez que la sima ha cedido todo su calor, el sistema se detiene y es preciso esperar a que la roca recupere de nuevo su temperatura habitual.

Alternativas viables

A pesar del inconveniente descrito, que impide su aplicación a gran escala, existen zonas cuyas características geológicas especiales permiten un mejor aprovechamiento, ejemplo de determinadas islas del archipiélago canario, donde se pueden encontrar temperaturas de cientos de grados a muy poca profundidad, lo que permitiría distribuir instalaciones horizontales con pocas inversiones en prospección, ya que todo el subsuelo tiene características geotérmicas.

Las centrales geotérmicas reproducen en cierto modo la actividad natural de los geisers
En cierto modo una central geotérmica reproduce el funcionamiento natural de los géisers; en ese caso el agua se introduce por las rendijas del subsuelo, y al alcanzar las zonas caldeadas del interior de la tierra es llevada a ebullición, retornando al exterior por aquellos huecos que le ofrezcan menor resistencia, ofreciendo un espectáculo muy llamativo.

Ventajas e inconvenientes:

· Ventajas.

- Es una fuente que evitaría la dependencia energética del exterior.
- Los residuos que produce son mínimos y ocasionan menor impacto ambiental que los originados por el petróleo, carbón...

· Inconvenientes
- En ciertos casos emisión de ácido sulfhídrico que se detecta por su olor a huevo podrido, pero que en grandes cantidades no se percibe y es letal.
- En ciertos casos, emisión de CO2, con aumento de efecto invernadero; es inferior al que se emitiría para obtener la misma energía por combustión.
- Contaminación de aguas próximas con sustancias como arsénico, amoníaco, etc.
- Contaminación térmica.
- Deterioro del paisaje.
-No se puede transportar (como energía)

Tipos de yacimientos geotermicos segin la temperatura del agua.

· Energía geotérmica de alta temperatura. La energía geotérmica de alta temperatura existe en las zonas activas de la corteza. Esta temperatura está comprendida entre 150 y 400 ºC, se produce vapor en la superficie y mediante una turbina, genera electricidad. Se requieren varios condiciones para que se dé la posibilidad de existencia de un campo geotérmico: una capa superior compuesta por una cobertura de rocas impermeables; un acuífero, o depósito, de permeabilidad elevada, entre 0,3 y 2 km de profundidad; suelo fracturado que permite una circulación de fluidos por convección, y por lo tanto la trasferencia de calor de la fuente a la superficie, y una fuente de calor magmático, entre 3 y 15 km de profundidad, a 500-600 ºC. La explotación de un campo de estas características se hace por medio de perforaciones según técnicas casi idénticas a las de la extracción del petróleo.

· Energía geotérmica de temperaturas medias. La energía geotérmica de temperaturas medias es aquella en que los fluidos de los acuíferos están a temperaturas menos elevadas, normalmente entre 70 y 150 ºC. Por consiguiente, la conversión vapor-electricidad se realiza con un rendimiento menor, y debe explotarse por medio de un fluido volátil. Estas fuentes permiten explotar pequeñas centrales eléctricas, pero el mejor aprovechamiento puede hacerse mediante sistemas urbanos reparto de calor para su uso en calefacción y en refrigeración (mediante máquinas de absorción)

· Energía geotérmica de baja temperatura. La energía geotérmica de temperaturas bajas es aprovechable en zonas más amplias que las anteriores; por ejemplo, en todas las cuencas sedimentarias. Es debida al gradiente geotérmico. Los fluidos están a temperaturas de 50 a 70 ºC.

· Energía geotérmica de muy baja temperatura. La energía geotérmica de muy baja temperatura se considera cuando los fluidos se calientan a temperaturas comprendidas entre 20 y 50 ºC. Esta energía se utiliza para necesidades domésticas, urbanas o agrícolas.

Las fronteras entre los diferentes tipos de energías geotérmicas es arbitraria; si se trata de producir electricidad con un rendimiento aceptable la temperatura mínima está entre 120 y 180 ºC, pero las fuentes de temepratura más baja son muy apropiadas para los sistemas de calefacción urbana.

Impacto Ambiental.

- Emisiones Gaseosas

- Contaminación de los cursos de agua superficiales

- Contaminación del suelo y de las aguas subterráneas

- Depresión del acuífero

- Hundimiento o subsidencia del terreno

- Uso del suelo

- Impacto Visual

- Potenciales sucesos catastróficos

Central Geotermica

Centrales Fotovoltáicas

Imagen de paneles fotovoltaicos.

Otra forma de aprovechamiento de la radiación solar consiste en su transformación directa en energía eléctrica mediante el efecto fotovoltaico. La energía fotovoltaica es ilimitada, segura y limpia por lo que en muy poco tiempo se ha convertido en una de las principales apuestas energéticas de muchos países.
Existen fundamentalmente dos tipos de aplicaciones de la energía solar fotovoltaica: instalaciones aisladas de la red eléctrica y centrales de generación conectadas a la red.

Sistemas aislados de energía solar fotovoltaica

Gracias a esta tecnología podemos disponer de electricidad en lugares alejados de la red de distribución eléctrica. De esta manera, podemos suministrar electricidad a casas de campo, refugios de montaña, bombeos de agua, instalaciones ganaderas, sistemas de iluminación o balizamiento, sistemas de comunicaciones, etc.
Los sistemas aislados se componen principalmente de captación de energía solar mediante paneles solares fotovoltaicos y almacenamiento de la energía eléctrica generada por los paneles en baterías.

Sistemas fotovoltaicos conectados a red

Esta aplicación consiste en generar electricidad mediante paneles solares fotovoltaicos e inyectarla directamente a la red de distribución eléctrica. Actualmente, en paises como España, Alemania o Japón, las compañías de distribución eléctrica están obligadas por ley a comprar la energía inyectada a su red por estas centrales fotovoltaicas.

Ventajas y desventajas de la energía fotovoltaica:

· La energía fotovoltaica nos brinda numerosas ventajas, entre ellas, los paneles fotovoltaicos son limpios, silenciosos y no dañan el medio ambiente, además nos ahorran mucha energía algo que notaremos a fin de mes. Aunque es verdad que instalar un panel de este estilo requiere una obra, su construcción es bastante rápida y a su vez requieren de un mantenimiento mínimo brindándonos a cambio un largo período de vida útil. Por último como ventaja principal, es el único sistema que puede ofrecernos un suministro de energía continuo ya que podemos utilizarlo haya sol o no.

· Si tenemos que nombrar desventajas de estos sistema no encontramos demasiadas, lo que podemos señalar es que el costo de compra es elevado debido a que este sistema de energía fotovoltaica no se encuentra masificado. Posee ciertas limitaciones con respecto al consumo ya que no puede utilizarse más energía de la acumulada en períodos en donde no haya sol; por último uno de los mayores problemas para al gente que está pendiente de la estética de su casa es la imagen que estos paneles dan; no son necesariamente agradables a la vista debido a sus grandes dimensiones.

¿Qué impacto ambiental tiene la energía solar fotovoltaica?

La energía solar fotovoltaica, al igual que otras energías renovables, constituye, frente a los combustibles fósiles, una fuente inagotable, contribuye al autoabastecimiento energético nacional y es menos perjudicial para el medio ambiente, evitando los efectos de su uso directo (contaminación atmosférica, residuos, etc) y los derivados de su generación (excavaciones, minas, canteras, etc). Los efectos de la energía solar fotovoltaica sobre los principales factores ambientales son los siguientes:

· Clima: la generación de energía eléctrica directamente a partir de la luz solar no requiere ningún tipo de combustión, por lo que no se produce polución térmica ni emisiones de CO2 que favorezcan el efecto invernadero.

· Geología: Las células fotovoltaicas se fabrican con silicio, elemento obtenido de la arena, muy abundante en la Naturaleza y del que no se requieren cantidades significativas. Por lo tanto, en la fabricación de los paneles fotovoltaicos no se producen alteraciones en las características litológicas, topográficas o estructurales del terreno.

· Suelo: Al no producirse ni contaminantes, ni vertidos, ni movimientos de tierra, la incidencia sobre las características físico-químicas del suelo o su erosionabilidad es nula.
Aguas superficiales y subterráneas: No se produce alteración de los acuíferos o de las aguas superficiales ni por consumo, ni por contaminación por residuos o vertidos.

· Flora y fauna: La repercusión sobre la vegetación es nula, y, al eliminarse los tendidos eléctricos, se evitan los posibles efectos perjudiciales para las aves.

· Paisaje: Los paneles solares tienen distintas posibilidades de integración, lo que hace que sean un elemento fácil de integrar y armonizar en diferentes tipos de estructuras, minimizando su impacto visual. Además, al tratarse de sistemas autónomos, no se altera el paisaje con postes y líneas eléctricas.

· Ruidos: El sistema fotovoltaico es absolutamente silencioso, lo que representa una clara ventaja frente a los generadores de motor en viviendas aisladas.

· Medio social: El suelo necesario para instalar un sistema fotovoltaico de dimensión media, no representa una cantidad significativa como para producir un grave impacto. Además, en gran parte de los casos, se pueden integrar en los tejados de las viviendas. Por otra parte, la energía solar fotovoltaica representa la mejor solución para aquellos lugares a los que se quiere dotar de energía eléctrica preservando las condiciones del entorno; como es el caso por ejemplo de los Espacios.

Centrales Fotovoltaicas en España.

La Corporación Energía Hidroeléctrica de Navarra, EHN, inauguro una central solar fotovoltaica de 1,2 MWp, cuya producción se estima en 1,9 millones de kWh. Esta energía es cara y lo seguirá siendo durante algún tiempo, pero las razones para apoyarla son evidentes. La central fotovoltaica

más grande del mundo está situada en Alicante.

Esquema d'una central Fotovoltaica

Esquema básico de las centrales fotovoltaicas

Centrales Eólicas

Las centrales eólicas se basan en la utilización del viento como energía primaria para la producción de energía electrica. La energía eólica ha sido un recurso empleado desde tiempos remotos en diferentes partes del mundo y para diversos propósitos.

Funcionamiento.

El viento mueve las palas de la hélice, que transmite el movimiento, a través de un eje, hasta una caja de engranajes. Allí, la velocidad de giro del eje se regula para garantizar la mayor producción energética, ya que desde la caja de engranajes el movimiento se transmite hasta el generador, el cual produce electricidad. La electricidad viaja desde el generador hasta los transformadores, donde aumenta la tensión para poder se transportada la energía eléctrica hasta los lugares de consumo. Al mismo tiempo, el paso de las palas y la orientación del aerogenerador, son regulados por varios sistemas electrónicos (formados por varios censores y servos).








Ventajas e Inconvenientes

Ventajas:
- Es una fuente segura y renovable.
- No produce emisiones ni residuos, salvo los de la fabricación de los equipos y el aceite de los engranajes.
- Son instalaciones móviles, cuya desmantelación permite recuperar la zona.
- Rápido tiempo de construcción.
- Beneficio económico para los municipios afectados. Recurso autóctono.
- Su instalación es compatible con muchos otros usos del suelo.
- Se crean puestos de trabajo.

Inconvenientes:
- Impacto visual: su instalación genera una alta modificación del paisaje.
- Impacto sobre la fauna, principalmente con el choque de las aves contra las palas.
- Impacto sonoro, el roce de las palas con el aire produce un ruido constante.
- Posibilidad de zona arqueológica interesante.

Centrales eólicas en España:
- La Muela (Zaragoza)
- El Ampurdán (Gerona)
- Estaca de Bares (La Coruña)

Aspectos Medioambientales.

· Generalmente se combina con centrales térmicas, lo que lleva a que existan quienes critican que realmente no se ahorren demasiadas emisiones de dióxido de carbono. No obstante, hay que tener en cuenta que ninguna forma de producción de energía tiene el potencial de cubrir toda la demanda y la producción energética basada en renovables es menos contaminante, por lo que su aportación a la red eléctrica es netamente positiva.

· Existen parques eólicos en España en espacios protegidos como ZEPAs (Zona de Especial Protección de Aves) y LIC (Lugar de Importancia Comunitaria) de la Red Natura 2000, lo que es una contradicción. Si bien la posible inserción de alguno de estos parques eólicos en las zonas protegidas ZEPAS y LIC tienen un impacto reducido debido al aprovechamiento natural de los recursos, cuando la expansión humana invade estas zonas, alterándolas sin que con ello se produzca ningún bien.

· Al comienzo de su instalación, los lugares seleccionados para ello coincidieron con las rutas de las aves migratorias, o zonas donde las aves aprovechan vientos de ladera, lo que hace que entren en conflicto los aerogeneradores con aves y murciélagos. Afortunadamente los niveles de mortandad son muy bajos en comparación con otras causas como por ejemplo los atropellos (ver gráfico). Aunque algunos expertos independientes aseguran que la mortandad es alta. Actualmente los estudios de impacto ambiental necesarios para el reconocimiento del plan del parque eólico tienen en consideración la situación ornitológica de la zona. Además, dado que los aerogeneradores actuales son de baja velocidad de rotación, el problema de choque con las aves se está reduciendo.

· El impacto paisajístico es una nota importante debido a la disposición de los elementos horizontales que lo componen y la aparición de un elemento vertical como es el aerogenerador. Producen el llamado efecto discoteca: este efecto aparece cuando el sol está por detrás de los molinos y las sombras de las aspas se proyectan con regularidad sobre los jardines y las ventanas, parpadeando de tal modo que la gente denominó este fenómeno: “efecto discoteca”. Esto, unido al ruido, puede llevar a la gente hasta un alto nivel de estrés, con efectos de consideración para la salud. No obstante, la mejora del diseño de los aerogeneradores ha permitido ir reduciendo el ruido que producen.

· La apertura de pistas y la presencia de operarios en los parques eólicos hace que la presencia humana sea constante en lugares hasta entonces poco transitados. Ello afecta también a la fauna.



















Molinos de Viento

Centrales De Biomasa

La biomasa es el conjunto de recursos forestales, plantas terrestres y acuáticas, de residuos y subproductos agrícolas, ganaderos, urbanos e industriales.
Esta fuente energética puede ser aprovechada mediante su combustión directa a través de su transformación en biogás, bioalcohol, etc.
Los métodos de conversión de la biomasa en combustible pueden agruparse en dos tipos:
- Conversión bioquímica
- Conversión termoquímica
De la primera, se puede obtener el etanol y metano mediante la fermentación alcohólica y digestión anaerobia. De la segunda, se puede obtener gas pobre, carbón y jugos piroleñosos mediante gasificación y pirolisis.

Tipos de Biomasa.

La más amplia definición de biomasa sería considerar como tal a toda la materia orgánica de origen vegetal o animal, incluyendo los materiales procedentes de su transformación natural o artificial. Clasificándolo de la siguiente forma:

- Biomasa natural: es la que se produce en la naturaleza sin la intervención humana.




- Biomasa residual: que es la que genera cualquier actividad humana, principalmente en los procesos agrícolas, ganaderos y los del propio hombre, tal como, basuras y aguas residuales.

- Biomasa producida: que es la cultivada con el propósito de obtener biomasa transformable en combustible, en vez de producir alimentos, como la caña de azúcar en Brasil, orientada a la producción de etanol para carburante.

En esta definición quedan excluidas del término de biomasa todos los productos agrícolas que sirven de alimentación al hombre y a los animales domésticos, así como los combustibles fósiles. Estos últimos, aunque derivan de materiales biológicos, a través de transformaciones se ha alterado muy profundamente su naturaleza.

La naturaleza de la biomasa es muy variada, ya que depende de la propia fuente, pudiendo ser animal o vegetal, pero generalmente se puede decir que se compone de hidratos de carbono, lípidos y prótidos. Siendo la biomasa vegetal la que se compone mayoritariamente de hidratos de carbono y la animal de lípidos y prótidos.

Fuentes de extracción

- Bosques: La única biomasa explotada actualmente para fines energéticos es la de los bosques. No obstante, el recurso de la biomasa de los bosques para cubrir la demanda energética sólo puede constituir una opción razonable en países donde la densidad territorial de dicha demanda es muy baja, así como también la de la población. En España sólo es razonable contemplar el aprovechamiento energético de la tala, de la limpieza de las explotaciones forestales y de los residuos de la industria de la madera.

- Residuos agrícolas y deyecciones y camas de ganado: Estos constituyen otra fuente importante de bioenergía, aunque no siempre sea razonable darles este tipo de utilidad. En España sólo parece recomendable con ese fin el uso de la paja de los cereales en los casos en que el retirarla del campo no afecte apreciablemente a la fertilidad del suelo, y de las deyecciones y camas del ganado cuando el no utilizarlas sistemáticamente como estiércol no perjudique las productividades agrícolas.

- Cultivos energéticos: Es muy discutida la conveniencia de los cultivos o plantaciones con fines energéticos, no sólo por su rentabilidad, sino también por la competencia que ejercerían con la producción de alimentos y otros productos necesarios. Las dudas aumentan en el caso de las regiones templadas, donde la asimilación fotosintética es inferior a la que se produce en zonas tropicales.

No obstante, el problema de la competencia entre los cultivos clásicos y los cultivos energéticos no se plantearía en el caso de otro tipo de cultivo energético: los cultivos acuáticos.

Una planta acuática particularmente interesante desde el punto de vista energético sería el jacinto de agua, que posee una de las productividades de biomasa más elevadas del reino vegetal. Podría recurrirse también a ciertas algas microscópicas, que tendrían la ventaja de permitir un cultivo continuo. Así, el alga unicelular Botryococcus braunii, en relación a su peso, produce directamente importantes cantidades de hidrocarburos.

Conversión de la biomasa en energía

- Métodos termoquímicos. Estos métodos se basan en la utilización del calor como fuente de transformación de la biomasa. Están bien adaptados al caso de la biomasa seca, y ,en particular, a los de la paja y de la madera.

- La combustión. Oxidación de la biomasa por el oxígeno del aire, libera simplemente agua y gas carbónico, y puede servir para la calefacción doméstica y para la producción de calor industrial.

- La pirolisis: Combustión incompleta de la biomasa en ausencia de oxigeno, a unos 500 grados centígrados, se utiliza desde hace mucho tiempo para producir carbón vegetal. Aparte de este, la pirolisis lleva a la liberación de un gas pobre, mezcla de monóxido y dióxido de carbono, de hidrógeno y de hidrocarburos ligeros. Este gas, de débil poder calórico, puede servir para accionar motores diesel, o para producir electricidad, o para mover vehículos.

Una variante de la pirolisis, llamada pirolisis flash, llevada a 1000 grados centígrados en menos de un segundo, tiene la ventaja de asegurar una gasificación casi total de la biomasa.

De todas formas, la gasificación total puede obtenerse mediante una oxidación parcial de los productos no gaseosos de la pirolisis. Las instalaciones en la que se realizan la pirolisis y la gasificación de la biomasa reciben el nombre de gasógenos. El gas pobre producido puede utilizarse directamente como se indica antes, o bien servir la base para la síntesis de un alcohol muy importante, el metanol, que podría sustituir las gasolinas para la alimentación de los motores de explosión .

- Gasificación: Es una de las tecnologías más avanzadas, y consiste en la utilización del gas combustible generado en una turbina de gas, donde se recupera el calor de los gases de salida para producir vapor y mover una turbina. El rendimiento de esta tecnología puede duplicar al de la combustión directa.

Métodos biológicos.

- La fermentación alcohólica: Es una técnica empleada desde muy antiguo con los azúcares, que puede utilizase también con la celulosa y el almidón, a condición de realizar una hidrólisis previa de estas dos sustancias. Pero la destilación, que permite obtener alcohol etílico prácticamente anhidro, es una operación muy costosa en energía. En estas condiciones la transformación de la biomasa en etanol y después la utilización de este alcohol en motores de explosión, tienen un balance energético global dudoso. A pesar de esta reserva, ciertos países tienen importantes proyectos de producción de etanol a partir de biomasa con un objetivo energético.

- La fermentación metánica: Es la digestión anaerobia de la biomasa por bacteria. Es idónea para la transformación de la biomasa húmeda.

En los fermentadores, o digestiones, la celulosa es esencialmente la sustancia que se degrada en un gas, que contiene alrededor de 60% de metano y 40% de gas carbónico. El problema principal consiste en la necesidad de calentar el equipo, para mantenerlo en la temperatura optima de 30-35 grados centígrados.

No obstante, el empleo de digestores es un camino prometedor hacia la autonomía energética de las explotaciones agrícolas, por recuperación de las deyecciones y camas del ganado. Además, es una técnica de gran interés para los países en vías de desarrollo. Así, millones de digestores ya son utilizados por familias campesinas chinas.

¿Cómo es una central de biomasa?

Una central de biomasa se ocupa de obtener energía eléctrica mediante los diferentes procesos de transformación de la materia orgánica.

Básicamente el funcionamiento de una central es el siguiente:
1. La biomasa recogida se prepara para transformarla en combustible líquido.
2. Este combustible se quema y se calienta agua.
3. Se produce vapor a alta presión que mueve la turbina y esta a su vez mueve el generador que producirá energía eléctrica.
4. La energía eléctrica producida es transportada por el tendido eléctrica.
5. El calor producido por el vapor se transmite en forma de agua caliente.

Central de Biomasa

¿Es económica la biomasa?

La biomasa agrícola y forestal supone un potencial económico importante especialmente en las zonas tropicales y subtropicales, dado que en ellas se dan las condiciones más idóneas para el desarrollo de los vegetales. Los organismos fotosintéticos, tanto terrestres como marinos, pueden ser considerados como convertidores continuos de la energía solar, y por consiguiente renovables, en materia orgánica. Las plantas fijan anualmente mediante la fotosíntesis una cantidad de carbono equivalente en energía a 2·1021 julios, que equivalen aproximadamente a 10 veces el consumo mundial de energía y aproximadamente a 200 veces la energía consumida en forma de alimentos.

La biomasa en el medio ambiente

El interés medioambiental de la biomasa reside en que, siempre que se obtenga de una forma renovable y sostenible, es decir que el consumo no vaya a más velocidad que la capacidad del bosque, la tierra, etc. para regenerarse, es la única fuente de energía que aporta un balance de CO2 favorable, de manera que la materia orgánica es capaz de retener durante su crecimiento más CO2 del que se libera en su combustión.

Ventajas e inconvenientes medioambientales:

- Ventajas

1. Es renovable.
2. Es la única fuente de energía que aporta un balance de CO2 favorable, de manera que la materia orgánica es capaz de retener durante su crecimiento más CO2 del que se libera en su combustión.
3. No depende de ninguna fuerza (como en la eólica).
4. Los combustibles que se generan a partir de la biomasa tienen una gran variedad de usos (probablemente sean los únicos combustibles primarios que puedan sustituir a la gasolina para el transporte).
5. La construcción de una central y su mantenimiento generan puestos de trabajo.
6. Es una forma de crear infraestructura rural, abre nuevas oportunidades.
7. Tiene un gran potencial para rehabilitar tierras degradadas.
8. Se evita la contaminación del medio aprovechando los residuos orgánicos para la obtención de energía.
9. Ausencia de emisión de azufres e hidrocarburos altamente contaminantes (lluvia ácida).

10. Obtención de productos biodegradables.

- Inconvenientes

1. Sólo es capaz de aprovechar residuos orgánicos.
2. La construcción de una central provoca alteraciones en el medio natural.
3. Para conseguir un buen aporte energético se necesita gran cantidad de biomasa y por lo tanto ocupar grandes extensiones de tierra en el caso del cultivo energético.
4. Menor coste de producción de la energía proveniente de los combustibles fósiles.
5. Menor rendimiento de los combustibles derivados de la biomasa respecto de los combustibles fósiles

- Inconvenientes:
El potencial energético de la biomasa existente en el planeta podría bastar para cubrir la totalidad de las necesidades energéticas mundiales. No obstante, una serie de circunstancias limitan notablemente su aprovechamiento. Por ejemplo:
- Alrededor del 40% de la biomasa es acuática. Se produce fundamentalmente en los océanos y es de muy difícil recuperación.
- De la biomasa terrestre, una gran parte está muy dispersa y es imposible utilizarla de forma eficaz.
- El aprovechamiento directo y a gran escala de los recursos forestales para fines energéticos podría conducir a un agotamiento de dichos recursos y dar lugar a efectos medioambientales negativos.
- Aprovechar la parte utilizable de la biomasa existente exige aportar una notable cantidad de energía para su recolección, transporte y transformación en combustible útil, lo cual reduce considerablemente la energía neta resultante.
Por el momento, la mayor parte de la biomasa que se utiliza para fines energéticos es explotada a través de medios tradicionales, poco eficaces y productivos, y que permiten únicamente el aprovechamiento de una pequeña parte de su potencial energético.

Uso en España:
La biomasa es la energía renovable que más contribuye al abastecimiento energético español. En 1994, se consumieron 3,8 millones de toneladas equivalentes de petróleo de la biomasa, lo que supone más de 91% de la contribución total de las energías renovables. La mayor parte de la biomasa consumida -alrededor del 56% del total- lo fue en el sector doméstico. De la cifra de consumo total de biomasa antes citada, unas 62.700 toneladas equivalentes de petróleo lo fueron de forma de residuos sólidos urbanos (RSU)

Proyectos españoles sobre biomasa:

La biomasa, en su forma residual, es la fuente renovable cuantitativamente más importante en España (casi el 52% del consumo de energías renovables). La diversidad de recursos, sus múltiples aplicaciones, la dispersión geográfica de su utilización y el hecho de que, en general, su distribución no pasa por las redes comerciales tradicionales, ha dificultado enormemente la cuantificación de su aporte al abastecimiento energético.
Por otra parte, el interés en el consumo en los diferentes sectores industriales se encuentra directamente relacionado con el precio del combustible al que sustituye.
En cuanto a los residuos sólidos urbanos, su aprovechamiento energético se basa en modernas plantas incineradoras, cuya utilización no ha de tener una repercusión negativa respecto al aumento del reciclado y a las políticas tendentes a disminuir la cantidad de residuos, ya que son complementarias cuando se diseña una estrategia de tratamiento integral de los residuos.
Respecto al aprovechamiento de los cultivos energéticos, los proyectos existentes no pasan de ser meros estudios piloto de algunas especies autóctonas, por lo que no cabe esperar avances significativos en este campo durante los próximos años

· Para los problemas medioambientales, se prodia tener mas cuidado con el CO2 que se emite a la atmósfera, ya que incrementa el efecto hinvernadero. Tambié se podrian instalar filtros en las tuberias de las centrales para que atrapen algunos gases contaminantes.

Centrales Hidroeléctricas

Esquema central Hidroeléctrica

Fueron las primeras centrales eléctricas que se construyeron. La primera, se construyó en 1880 en Northumberland, Gran Bretaña.

Una central hidroeléctrica es aquella en la que la energía potencial del agua almacenada en un embalse se transforma en la energía cinética necesaria para mover el rotor de un generador, y posteriormente transformarse en energía eléctrica.Por ese motivo, se llaman también centrales hidráulicas.
Las centrales hidroeléctricas se construyen en los cauces de los ríos, creando un embalse para retener el agua. Para ello se construye un muro grueso de piedra, hormigón u otros materiales, apoyado generalmente en alguna montaña.La masa de agua embalsada se conduce a través de una tubería hacia los alabes de una turbina que suele estar a pie de presa, la cual está conectada al generador. Así, el agua transforma su energía potencial en energía cinética, que hace mover los alabes de la turbina.

· Las ventajas de las centrales hidroeléctricas son evidentes:

- No requieren combustible, sino que usan una forma renovable de energia, constantemente

repuesta por la naturaleza de manera gratuita..
- Es limpia, pues no contamina ni el aire ni el agua.
- A menudo puede combinarse con otros beneficios, como riego, protección contra las inundaciones, suministro de agua, caminos, navegación y aún ornamentación del terreno y turismo.
- Los costos de mantenimiento y explotación son bajos.
- Las obras de ingenieria necesarias para aprovechar la energía hidraúlica tienen una duración considerable.
- La turbina hidraúlica es una máquina sencilla, eficiente y segura, que puede ponerse en marcha y detenerse con rapidez y requiere poca vigilancia siendo sus costes de mantenimiento, por lo general, reducidos.

· Pero también deben señalarse ciertas desventajas:

- Los costos de capital por kilovatio instalado son con frecuencia muy altos.
- El emplazamiento, determinado por características naturales, puede estar lejos del centro o centros de consumo y exigir la construcción de un sistema de transmisión de electricidad, lo que significa un aumento de la inversión y en los costos de mantenimiento y pérdida de energía.
- La construcción lleva, por lo común, largo tiempo en comparación con la de las centrales termoeléctricas.
- La disponibilidad de energía puede fluctuar de estación en estación y de año en año.

Tipo de Centrales Hidroeléctricas

· Central Hidroeléctrica de Pasada : Una central de pasada es aquella en que no existe una acumulación apreciable de agua "corriente arriba" de las turbinas.

· Central Hidroeléctrica con Embalse de Reserva: En este tipo de proyecto se embalsa un volumen considerable de líquido "aguas arriba" de las turbinas mediante la construcción de una o más presas que forman lagos artificiales.

Pueden existir dos variantes de estas centrales hidroeléctricas:

- La de casa de máquina al pie de la presa:La casa de máquinas suele estar al pie de la presa, como ilustra el dibujo, en estos tipos de central, el desnivel obtenido es de carácter mediano.

- Aprovechamiento por derivación del agua:


· Centrales Hidroeléctricas de Bombeo: Las centrales de bombeo son un tipo especial de centrales hidroeléctricas que posibilitan un empleo más racional de los recursos hidraúlicos de un país.

Principales componentes de una Central Hidroeléctrica

· Presa : Hay dos tipos de presa, la presa de tierra y la presa de hormigón.
Así mismo las presas de hormigón son las más utilizadas y se pueden clasificar en:

- De gravedad:Tienen un peso adecuado para contrarrestar el momento de vuelco que produce el agua.

- De bóveda:Necesita menos materiales que las de gravedad y se suelen utilizar en gargantas estrechas.En estas la presión provocada por el agua se transmite íntegramente a las laderas por el efecto del arco.

· Los Aliviaderos

Los aliviaderos son elementos vitales de la presa que tienen como misión liberar parte del agua detenida sin que esta pase por la sala de máquinas.Se encuentran en la pared principal de la presa y pueden ser de fondo o de superficie.

· Tomas de agua
Las tomas de agua son construcciones adecuadas que permiten recoger el líquido para lleverlo hasta las máquinas por medios de canales o tuberias.

· Casa de máquinas
Es la construcción en donde se ubican las máquinas (turbinas, alternadores, etc.) y los elementos de regulación y comando.

· Turbinas Hidráulicas
Hay tres tipos principales de turbinas hidraúlicas:
- La rueda Pelton
- La turbina Francis
- La de hélice o turbina Kaplan

El tipo más conveniente dependerá en cada caso del salto de agua y de la potencia de la turbina.En términos generales:

- La rueda Pelton conviene para saltos grandes
- La turbina Francis para saltos medianos
- La turbina de hélice o turbina Kaplan para saltos pequeños

· Centrales hidroeléctricas en España:

- La Muela (Valencia): 628 MW.
- Sallente-Estany Gento (LLeida):451 MW.
- Tajo de la Encantada (Málaga): 360 MW.
- Aguayo (Cantabria): 3301 MW.
- Moralels- LLauret (LLeida): 210 MW.
- Guillena (Sevilla): 210 MW.
- Bolarque (Guadalajara): 208 MW


Centrales Térmicas

Una central térmica para producción de energía eléctrica, es una instalación en donde la energía mecánica que se necesita para mover el rotor del generador y por tanto para obtener la energía eléctrica, se obtiene a partir del vapor formado al hervir el agua en una caldera.El vapor generado tiene una gran presión, y se hace llegar a las turbinas para que su expansión sea capaz de mover los alabes de las mismas.

Esquema Central Térmica

Las denominadas termoeléctricas clásicas son de: carbón, de fuel o gas natural. En dichas centrales la energía de la combustión del carbón, fuel o gas natural se emplea para hacer la transformación del agua en vapor.
Una central térmica clásica se compone de una caldera y de una turbina que mueve al generador eléctrico. La caldera es el elemento fundamental y en ella se produce la combustión del carbón, fuel o gas.


Clasificación.

- Centrales térmicas clásicas o convencionales:

· Centrales Térmicas de Carbón

Las centrales térmicas que usan como combustible carbón, pueden quemarlo en trozos o pulverizado. La pulverización consiste en la reducción del carbón a polvo finísimo (menos de 1/10 mm de diámetro) para inyectarlo en la cámara de combustión del generador de vapor por medio de un quemador especial que favorece la mezcla con el aire comburente.
Con el uso del carbón pulverizado, la combustión es mejor y más fácilmente controlada. La pulverización tiene la ventaja adicional que permite el uso de combustible de desperdicio y difícilmente utilizado de otra forma. En estas se requiere instalar dispositivos para separar las cenizas producto de la combustión y que van hacia el exterior, hay incremento de efecto invernadero por su combustión, altos costos de inversión, bajo rendimiento y arranque lento
Centrales Térmicas de Fuel-Oil

En las centrales de fuel, el combustible se calienta hasta que alcanza la fluidez óptima para ser inyectado en los quemadores. Las de fuel-óil presentan como principal inconveniente las oscilaciones del precio del petróleo y derivados, y a menudo también se exigen tratamientos de desulfuración de los humos para evitar la contaminación y la lluvia ácida.
El consumo de un millón de litros de gasolina emite a la atmósfera 2,4 millones de kilogramos de Dióxido de Carbono (CO 2 ), el principal causante del cambio climático mundial. Arranque lento y bajo rendimiento.

· Centrales Térmicas de Gas Natural

En vez de agua, estas centrales utilizan gas, el cual se calienta utilizando diversos combustibles (gas, petróleo o diesel). El resultado de ésta combustión es que gases a altas temperaturas movilizan la turbina, y su energía cinética es transformada en electricidad por un generador.
El uso de gas en las centrales térmicas, además de reducir el impacto ambiental, mejora la eficiencia energética. Menores costos de la energía empleada en el proceso de fabricación y menores emisiones de CO2 y otros contaminantes a la atmósfera. La eficiencia de éstas no supera el 35% .

- Centrales térmicas no convencionales:

· Centrales Térmicas de Ciclo Combinado

Un ciclo combinado es, la combinación de un ciclo de gas y un ciclo de vapor.

Sus componentes esenciales son la turbina de gas, la caldera de recuperación la turbina de vapor y el condensador.

El ciclo de gas lo compone la turbina de gas, y el ciclo de vapor está constituido por la caldera de recuperación, la turbina de vapor y el condensador.
La tecnología de las centrales de ciclo combinado permite un mayor aprovechamiento del combustible y, por tanto, los rendimientos pueden aumentar entre el 38 por ciento normal de una central eléctrica convencional hasta cerca del 60 por ciento. Y la alta disponibilidad de estas centrales que pueden funcionar sin problemas durante 6.500-7500 horas equivalentes al año.

Uno de los principales problemas que plantean las centrales térmicas es que se trata de un proceso relativamente complejo de conversión de energías. Utilizan combustible de alto grado de calidad. Provocan contaminación con la alta emisión de gases.

· Centrales Térmicas de Combustión de Lecho Fluidizado

Consiste en quemar carbón en un lecho de partículas inertes, a través del cual se hace pasar una corriente de aire. Esta soporta el peso de las partículas y las mantiene en suspensión, de modo que da la impresión de que se trata de un líquido en ebullición. Permitiría obtener rendimientos de hasta el 50%, disminuyendo al mismo tiempo la emisión de anhídrido sulfuroso.
Su eficiencia es de 40 a 42% en ciclos combinados En la tecnología de lecho fluidizado se inyecta caliza directamente dentro de la caldera para capturar y remover el azufre del combustible como un subproducto seco.
La temperatura del gas dentro de la caldera va de los 820°C a los 840°C, lo cual determina su diseño y el arreglo de las superficies de transferencia de calor. Este tipo de calderas puede ser atmosférico o presurizado.

· Centrales Térmicas Gicc Gasificación de Carbón Integrada en ciclo combinado

La gasificación del carbón es un proceso que transforma el carbón sólido en un gas sintético compuesto principalmente de CO e hidrógeno (H2). El carbón es gasificado controlando la mezcla de carbón, oxígeno y vapor dentro del gasificador. La potencia media de estas centrales viene a ser de 300 MW, muy inferior todavía a la de una térmica convencional.

Las ventajas medioambientales que ofrecen estas centrales se fundamentan en los bajos valores de emisión de óxidos de azufre y otras partículas.

En la actualidad las IGCC alcanzan eficiencias de 45%, una eliminación de 99% de azufre. Bajos costos de combustible, admite combustible de bajo grado de calidad, bajo grado de emisiones, alto rendimiento, tecnología sin completa prueba de eficiencia, altos costos de inversión, plantas complejas, arranque lento.

Criterios de selección y diseño

El diseño conceptual incluye la descripción de la localización, forma y bases del diseño de la planta general, como intemperie o cubierta, grado de utilización, combustible (incluyendo previsión de cambios), tipo y enlaces de la subestación eléctrica, suministro y sistemas de agua, accesos, condiciones y características del sitio, orientación, arreglo general, elementos principales, condiciones de diseño y características de construcción.

Características del sitio
*Topografía y drenaje
*Accesos
*Geología
*Proximidad a bancos de préstamos (obtención de material combustible)
*Meteorología. Condiciones climatológicas del sitio

Condiciones generales de diseño
*Temperatura del aire anual promedio
*Presión barométrica
*Nivel base de la planta
*Coeficientes sísmicos: para estructuras, para bardas, para chimeneas.
*Resistencia del terreno

Selección cdl tamaño de unidades

La selección del tamaño involucra un compromiso entre varios factores, sin embargo se sabe que económicamente la mejor solución es instalar unidades del 5 al 10% de la capacidad de los sistemas.

*Especificaciones del turbogenerador, del generador de vapor, y optimización del sistema de agua de circulación.
*Suministro de agua asegurada para el presente y para el futuro.
*Ubicación por razón de disponibilidad del carbón o combustibles, cerca de las fuentes del mismo, o sea lo que corrientemente se conoce como Central de Boca de Mina.
*Ubicación por razón de otros factores, como proximidad a los centros de carga, a fuentes de agua para refrigeración, o a sitios de fácil acceso para la maquinaria y equipos pesados. La ubicación del lugar debe ser en un sitio con vías de acceso muy buenas y al uso de equipos especiales de transporte.
*Costos de la propiedad, de construcción, de puesta en función, de mantenimiento.
*Impacto- socio económico.
*Facilidades de transportación.

Materiales de construcción

Estos varían de acuerdo al equipo utilizado, los más utilizados son los siguientes:
- Para paredes, pisos y cubierta o techo de los tanques, se emplean los aceros A283 grado C y D y A285 grado C.
- Acero al carbón
- Acero inoxidable
- Teflón en los compresores de aire
- Aleaciones de acero
- Aleaciones de latón
- Vidrio
- Hule
- Plásticos
- Concreto
- Ladrillo Refractario

Componentes de una central térmica

- Turbogenerador.

En él tienen lugar las siguientes conversiones de energía:
• Energía calorífica del vapor a energía cinética en las toberas de la turbina.
• Energía cinética del vapor a energía mecánica en los álabes, la que se recoge en la flecha de la turbina.
Energía mecánica o energía eléctrica, de la flecha al embobinado del generador.

- Generador de vapor.

El término de generador de vapor o caldera se aplica normalmente a un dispositivo que genera vapor para producir energía, para procesos o dispositivos de calentamiento. Las calderas se diseñan para transmitir calor de una fuente externa de combustión a un fluido (agua) contenido dentro de ella.
La caldera está compuesta por equipos como ventiladores de aire y gases, precalentadores de aire, ductos, chimenea, economizador, domo, hogar, sobrecalentador, recalentador, quemadores, accesorios, instrumentos, etc.

- Condensador.
La condensación el vapor de escape de la turbina y drenes se efectúa en el condensador , además de la extracción de algunos gases inconfensables.

- Torre de enfriamiento.
Las torres de enfriamiento son dispositivos de enfriamiento artificial de agua. Se clasifican como cambiadores de calor entre un volumen en circuito cerrado de agua y aire atmosférico.
Básicamente las torres de enfriamiento son cambiadores de calor de mezcla, efectuando la transmisión de calor por cambio de sustancia y convección entre los medios. El agua cede calor al aire sobre todo por evaporación, lo hace también por convección, pero en forma secundaria.

- Bombas.
De acuerdo con el mecanismo que mueve el flujo, las bombas se clasifican en:
· centrífugas

· rotatorias
· alternativas

- Cambiador de calor.
Después de la resistencia de los materiales, los problemas que involucran flujo de calor son los más importantes en la ingeniería.
El calor se transfiere mediante aparatos llamados cambiadores de calor; los principales de éstos equipos, son los siguientes:

· calentadores de agua de alimentación
· calentadores de combustible
· generador de vapor / vapor
· evaporadores
· enfriadores de agua
· enfriadores de aceite
· enfriadores de hidrógeno
· Condensador generador de vapor

- Tanques.
Los códigos o normas sobre diseño de recipientes o tanques tienen como objeto principal que la fabricación se haga con la seguridad requerida a una economía razonable. Todos los tanques estarán provistos con los aditamentos necesarios para cumplir con su funcionamiento y los reglamentos de seguridad;

Usos de los tanques :

· Almacenamiento de condensado
· Servicio diario de aceite combustible
· Almacenamiento de aceite combustible
· Almacenamiento de agua desmineralizada o evaporada
· Almacenamiento de agua cruda
· Servicio de aceite ligero
· Tanque para columna de agua de enfriamiento
· Tanque de mezcla de sustancias químicas
· Drenes limpios fríos
· Tanque de purgas (blow off tank)

- Compresores de aire.
El aire comprimido se utiliza en las plantas termoeléctricas para instrumentos, control, servicio, sopladores de la caldera y subestación eléctrica.

- Tratamiento y monitoreo de agua.
La alimentación de agua a la caldera constituye, desde el punto de vista químico, uno de los principales problemas de operación: influencia en la confiabilidad decisiva.
En las plantas termoeléctricas, la alimentación a la caldera es principalmente de condensado de la turbina (alrededor de 95 a 99%); las pérdidas por purgas, fugas de vapor y condensado, atomización de combustible, etc., deben compensarse con agua de repuesto cuyo volumen varía de 1 a 5%.
El agua de repuesto proviene de fuentes naturales de superficie o pozos profundos; en ninguno de los dos casos se encuentra en estado puro.

- Tuberías y aislamiento.
La aplicación de tuberías en plantas termoeléctricas y nucleares, refinerías y plantas químicas, etc., se basa normalmente en idénticas ( o muy similares) consideraciones de diseño. En su construcción se usan materiales de las mismas propiedades físicas y mecánicas, composición química y estructura metalúrgica; los procesos de fabricación como doblado, formado, soldado y tratamiento térmico involucran procedimientos idénticos que no dependen de la aplicación, sino de la calidad final deseada.

Ventajas:
Facilidad de transporte del combustible orgánico desde el lugar de su extracción hasta la central térmica.
Progreso técnico lo que permitió diseñar grandes unidades generadoras (grandes módulos) con mejores rendimientos que las unidades pequeñas o medianas.

Desventajas:
Como resultado del procesamiento del carbón, fue- oil y gas, éstas centrales son importantes fuentes emisoras de agentes contaminantes, calor, ruido y vibraciones.
La peor desventaja es el terrible impacto ambiental que produce, ya que emite gases que provocan tanto el efecto invernadero como la lluvia ácida.
En el caso del petróleo es preocupante su vertido al mar cuando se transporta, ya que crea las famosas mareas negras.

Impacto ambiental:
Los efectos ambientales de una central térmica provienen del proceso de combustión , así como de las emisiones de polvo y gases contaminantes. En general los efectos ambientales -por ejemplo, emisiones contaminantes, ocupación de espacio por la central y volumen de residuos - aumentan en el orden siguiente: gas, fuel oil ligero, fuel oil pesado y combustión de carbón.


Centrales térmicas en España:

• As Pomtes de García Rodriguez (A Coruña), con más de 1.400 MW, la mayor de España. Consume carbón, tanto nacional como importado.

• Compostilla (León), con 1.312 MW. Utiliza carbones de la cuenca minera en que está enclavada.

• Litoral de Almería (Carboneras), (Almería), con 1.100 MW. Utiliza carbón importado.

• Castellón (Castellón), con 1.083 MW Emplea como combustible fuel-oil.

• Teruel (Andorra), con 1.050 MW. Emplea carbones de la cuenca minera aragonesa.

• San Adrián (Barcelona), con 1.050 MW. Consume fuel y gas natural.

Centrals nuclears


Els elements d'elevat pes atòmic, com l'urani, el tori o el plutoni, tenen densos nuclis compostos per gran quantitat de protons i neutrons. Alguns isòtops d'aquests elements, com l'urani 235, tenen nuclis inestables. Si els cops amb un neutró, es van escindir en dues parts, produint una gran quantitat d'energia i dues o tres neutrons. Aquests neutrons podran partir al seu torn dos o tres nuclis, produint més energia i més neutrons lliures llestos per impactar amb altres nuclis. El resultat final és una reacció en cadena que, si no es controla, pot provocar una gran alliberament d'energia en un instant. Les centrals nuclears regulen la reacció en cadena de manera que es produeix una gran quantitat d'energia de forma regular. Aquesta energia s'utilitza per produir vapor, que al seu torn mourà una turbina connectada a un generador per produir electricitat. Les centrals nuclears necessiten per funcionar pastilles de "combustible nuclear", que acostuma a ser urani amb gran concentració de la seva isòtop inestable. Aquestes pastilles s'introdueixen en l'atuell del reactor en una estructura connectada a un suport mòbil que conté una substància capaç d'atrapar neutrons, frenant així la reacció en cadena que es produeix de manera espontània en la massa del combustible nuclear. La fissió nuclear continua així de manera controlada. Si es necessita més energia, es retira el moderador. Per frenar o aturar la producció d'energia, s'introdueix per complet. Això pel que fa a la producció de calor per al reactor, ja que les centrals nuclears, a partir d'aquest punt, utilitzen un circuit d'aigua - vapor molt similar al de les centrals tèrmiques convencionals.
















Seguridad en una Central Nuclear


Las salvaguardias técnicas deben mantener las siguientes funciones vitales deducidas del objetivo principal de la seguridad nuclear.
El control de la Reacción Nuclear
La refrigeración del Reactor.
Junto con otras medidas pasivas e intrínsecas, los sistemas de seguridad responden ante la indisponibilidad y fallos de los sistemas principales, así como a los posibles transitorios de operación.
En el "esquema simplificado" se indican los principales sistemas que salvaguardan la refrigeración del Reactor y una síntesis de su funcionamiento.
Cerca de un centenar de sistemas prestan funciones de soporte a esta función y en su caso complementan el cumplimiento del objetivo de seguridad nuclear.



La Energía Nuclear en España


C.N. José Cabrera
Localización: Almonacid de Zorita
Puesta en marcha: 1968
Potencia instalada: 160 MW
Producción desde origen: 29.371.418 MW·


C.N. Santa Mª de Garoña
Localización: Santa Mª de Garoña (Burgos)
Puesta en marcha: 1971
Potencia instalada: 466 MW
Producción desde origen: 84.222.228 MW·h


C.N. Almaraz 1 y 2
Localización: Navalmoral de la Mata (Cáceres)
Puesta en marcha: 1971; 1983
Potencia instalada: 973'5 MW y 982'6 MW
Producción desde origen: 116.388.142 MW·h y 112.940.280 MW·h

C.N. Ascó I y II
Localización: Ascó (Tarragona)
Puesta en marcha: 1983 y 1985
Potencia instalada: 979'05 MW y 976'24 MW
Producción desde origen: 107.710.342 MW·h y 99.664.600 MW·h

C.N. Cofrentes
Localización: Cofrentes (Valencia)
Puesta en marcha: 1984
Potencia instalada: 1.025'4 MW
Producción desde origen: 113.367.155 MW·h

C.N. Vandellós 2
Localización: Hospitalet de L'Infant (Tarragona)
Puesta en marcha: Marzo 1988
Potencia instalada: 1057 MW
Producción desde origen: 88.857.711 MW·h

C.N. Trillo 1
Localización: Trillo (Guadalajara)
Puesta en marcha: Mayo 1988
Potencia instalada: 1.066 MW
Producción desde origen: 88.826.740 MW·h


Tienen las siguientes ventajas:


- No producen contaminación atmosférica
- No precisan el empleo de combustibles fósiles
- Precio barato
- Mucha seguridad


Pero también tiene unos inconvenientes, que son:


- Producen residuos tóxicos que provocan enfermeades.
- Daña el medio ambiente.
- El almacenamiento de residuos radiactivos es un problema.






Impacto en el medio de las centrales nucleares


El uso de la energía nuclear para obtener electricidad tiene dos graves inconvenientes:
El riesgo de accidentes. Un escape de material radiactivo tiene consecuencias nefastas para la población circundante. Además, si el accidente es grave, como el ocurrido en Chernobyl (Ucrania) en 1986, la contaminación radiactiva puede extenderse incluso por varios continradiactovios.


Por otra parte, se generan residuos radiactivos que siguen siendo tóxicos durante miles o miles de millones de años. Estos restos deben ser cubiertos con plomo y enterrados. Entonces, ¿por qué se sigue usando la energía nuclear? Principalmente por su alta eficiencia. En España, unas pocas centrales proporcionan un elevado porcentaje de la energía eléctrica producida en nuestro país.




· Una de les maneres de soluciar el problema de los residuos radiactivos es almacenar los residuos en unos bidones que posteriormente seran depositados en un cementerio de residuos