Generación de Energía: Centrales Nucleares, Térmicas y Eficiencia Energética

Energía Nuclear y Medio Ambiente

a) Impacto Medioambiental

El principal riesgo de las centrales nucleares reside en la posibilidad de accidentes, que pueden ocurrir debido a:

• Escapes de agua radiactiva del circuito primario.
• Explosiones en el reactor.

Estos accidentes pueden tener efectos terribles sobre los seres vivos y el ecosistema.

b) Tratamiento de los Residuos Radiactivos

Los residuos de las centrales nucleares son aquellos materiales que contienen o están contaminados con radioisótopos. Se clasifican según su nivel de actividad en:

• Residuos de baja actividad.
• Residuos de media actividad.
• Residuos de alta actividad.

Producción de Electricidad en Centrales Térmicas

Las centrales térmicas convencionales generan electricidad a partir de la combustión de combustibles fósiles como el carbón, el fuelóleo y el gas natural. Su funcionamiento se basa en los siguientes componentes y procesos:

1. Parque de carbón y cinta transportadora: Almacenamiento y transporte inicial del combustible.
2. Tolva: Depósito que dosifica el carbón hacia el molino.
3. Molino: Pulveriza el carbón para facilitar su combustión.
4. Caldera: En ella se quema el carbón pulverizado para obtener energía calorífica.
5. Cenicero: Recoge las cenizas resultantes de la combustión.
6. Sistema de tubos: En este sistema se cede al agua la mayor parte del calor de la combustión. Como el calor es tan intenso, el agua se convierte en vapor a gran presión. La temperatura disminuye a medida que el calor se desplaza por el sistema hacia la chimenea.
7. Calentador de aire: En su interior circulan unas tuberías que llevan el aire que se introduce en la caldera para que arda el carbón. Los gases de la combustión calientan ese aire hasta 90ºC.
8. Precipitador: Consta de varias cortinas de agua pulverizada, por las que se hacen pasar los humos para retener las partículas sólidas en suspensión.
9. Desulfurizador: Evita que salgan a la atmósfera las partículas de azufre (S), que son las principales causantes de la lluvia ácida.
10. Chimenea: Expulsa los gases de combustión ya tratados a la atmósfera.
11. Turbinas: Generalmente se dividen en turbinas de alta, media y baja presión. Hacia ellas se dirige el vapor generado en el sistema de tubos, haciéndolas girar a gran velocidad. Aquí se transforma la energía térmica del vapor en energía mecánica de rotación.
12. Generador de corriente alterna (Alternador): Es solidario al eje de la turbina, y en él se transforma la energía mecánica en energía eléctrica.
13. Condensador: Licúa el vapor de agua que ha atravesado las turbinas, convirtiéndolo de nuevo en agua líquida para que pueda volver al circuito y permitiendo así que las turbinas sigan girando eficientemente.
14. Torre de refrigeración: En su interior se enfría el agua procedente del condensador antes de volver a la caldera, cerrando el ciclo.
15. Calentadores: Precalientan el agua antes de su entrada a la caldera para mejorar la eficiencia del ciclo.
16. Transformadores: La corriente eléctrica generada se hace pasar por ellos para elevar su tensión hasta unos 400.000 V (400 kV), optimizando su traslado a los puntos de consumo.
17. Líneas de transporte de energía eléctrica: Red de alta tensión que distribuye la electricidad generada.

Nuevas Tecnologías Aplicadas a las Centrales Térmicas

• Combustión en lecho fluido: Una vez molido el carbón, se mezcla con partículas de cal. Por efecto de una corriente de aire ascendente, las partículas se mantienen flotando al mismo tiempo que arden, mejorando la eficiencia y la captura de contaminantes.
• Gasificación del carbón: Consiste en inyectar oxígeno (O₂) o aire, junto con vapor de agua, a una masa de carbón para convertirlo en un gas combustible (gas de síntesis). Se emplea también para el aprovechamiento energético en vetas de carbón de difícil acceso o a grandes profundidades.

Eficiencia Energética

Etiquetado Energético en Electrodomésticos y Lámparas

En Europa es obligatorio que los electrodomésticos y lámparas dispongan de una etiqueta energética. Esta clasificación va desde la letra A+++ (máxima eficiencia) hasta la letra G (mínima eficiencia). Actualmente, las categorías E, F y G están prácticamente obsoletas en el mercado debido a las normativas de ecodiseño.

Bombas de Calor en Máquinas de Aire Acondicionado

Se trata de máquinas de aire acondicionado reversibles. En verano, funcionan como máquinas de aire acondicionado normales (extrayendo calor del interior), y en invierno, invierten el ciclo. Es importante destacar que no generan calor, sino que lo transportan del exterior al interior. La gran ventaja que tiene usar una bomba de calor en sustitución de un radiador eléctrico es que consume hasta 3 veces menos energía para aportar la misma cantidad de calor.