Energía Nuclear y Hidroeléctrica: Potencia, Funcionamiento y Tipos de Centrales

Potencia y Efectos de las Bombas Nucleares

Las bombas nucleares son dispositivos que obtienen una gran cantidad de energía explosiva por medio de reacciones nucleares. Su potencia se mide en:

• Kilotón (kt): Equivale a la energía producida por la explosión de 1000 toneladas de TNT y es igual a 4.18·10¹²J.
• Megatón (Mt): Múltiplo del anterior, equivale a 1000 kt o un millón de toneladas de TNT.

Las bombas atómicas no pueden construirse con una potencia superior a los 500 kilotones. La potencia de una bomba de fusión, en cambio, es ilimitada. Sin embargo, las bombas muy potentes no resultan recomendables desde el punto de vista militar debido a su capacidad de "sobrematar". El peligro se extiende a zonas muy alejadas a causa de la llamada lluvia radiactiva. Las bombas de hidrógeno apenas originan radiactividad; esta es inmediata y solo afecta a la zona sobre la que se produce la explosión. Por este motivo, reciben el nombre de "bombas limpias".

Energía Nuclear de Fusión

En todos los experimentos de fusión se parte de un almacenamiento del plasma mediante la acción de potentísimos campos magnéticos. Luego, se comprime para elevar su temperatura y conseguir la densidad necesaria para que tenga lugar la fusión nuclear.

Hoy en día, ningún método es económicamente rentable, pues es mayor la energía consumida en el proceso que la obtenida. Muchos científicos la consideran la energía del futuro.

Ventajas:

• Utiliza como materias primas isótopos del hidrógeno que, aunque porcentualmente escasos, abundan en la naturaleza dada la gran cantidad de hidrógeno existente en el agua de mares y océanos.
• Es una energía limpia, pues no se generan isótopos radiactivos como en el caso de la fisión.

La Energía Nuclear en España

Existen nueve centrales nucleares en España, que proporcionan aproximadamente la tercera parte de la energía total producida en nuestro país. La producción española de uranio es de unas 300 toneladas, procedentes de un yacimiento en Lérida. El uranio se refina en Andújar y los residuos se almacenan en El Cabril (Córdoba).

Energía Hidráulica y Centrales Hidroeléctricas

La energía hidráulica es la que posee el agua de los ríos, adecuadamente encauzada en los embalses.

Centrales Hidroeléctricas

Son aquellas instalaciones que transforman la energía potencial del agua de los ríos en energía eléctrica.

En las tuberías, la energía potencial se transforma en energía cinética. En las turbinas, la energía cinética del agua se transforma en energía cinética de rotación del eje. En el alternador, la energía cinética de rotación del eje se transforma en energía eléctrica.

Existen dos tipos principales de centrales hidroeléctricas:

• Centrales de agua embalsada.
• Centrales de agua fluyente.

Presas

Una presa es una estructura destinada a retener el agua de un río, formando un embalse.

Tipos de Presas

• Presa de gravedad: Su sección suele ser triangular. Son insensibles a los agentes atmosféricos y al desbordamiento del agua por la cresta. Como inconvenientes, destacan la lentitud de su construcción y la gran cantidad de materiales que precisan. También son propensas a la formación de grietas.
• Presas de gravedad aligeradas: Estructura hueca para disminuir su peso. Su seguridad es mayor, ya que son muy elásticas a las dilataciones.
• Presas de arco o de bóveda sencilla: Coste inferior por necesitar menor cantidad de materiales.

Funcionamiento de una Central Hidroeléctrica

Al llegar a los grupos turbina-alternador, el agua hace girar a la turbina, cuyo eje es solidario al del alternador. En los terminales de este se produce una corriente alterna de alta intensidad y de tensión relativamente baja que, mediante transformadores, se convierte en corriente de alta tensión e intensidad baja, que se envía a las líneas de transporte.

Tipos de Centrales Hidroeléctricas

De acuerdo con la potencia generada, las centrales hidroeléctricas pueden ser:

• Minicentrales hidráulicas: Potencia comprendida entre 250 y 5000 kW.
• Macrocentrales o simplemente centrales hidroeléctricas: Potencia superior a 5000 kW.

Según la estructura:

• Centrales de aprovechamiento por derivación de las aguas: Se desvía el agua del río hasta un depósito que recibe el nombre de cámara de carga. Desde aquí, el agua se dirige a través de una tubería a la sala de máquinas, donde se obtiene la energía eléctrica.