Tipos de Centrales Térmicas: Funcionamiento, Ciclo Combinado e Impacto Ambiental

Clasificación y Funcionamiento de las Centrales de Generación Térmica

Centrales Térmicas No Nucleares (Convencionales)

En estas centrales, la energía mecánica necesaria para mover las turbinas, que están conectadas al rotor del generador, proviene de la energía térmica contenida en el vapor de agua a presión (debido al movimiento de las moléculas de agua) tras su calentamiento en una gran caldera. El combustible utilizado para producir vapor de agua determina el tipo de central térmica:

• Centrales de petróleo
• Centrales de gas natural
• Centrales de carbón

Centrales de Ciclo Combinado

En las centrales de ciclo combinado, se obtiene electricidad mediante dos ciclos integrados:

1. El ciclo de vapor tradicional (similar al de las centrales térmicas convencionales).
2. Un ciclo que utiliza aire y gas.

Para el ciclo de aire y gas se emplea una turbina de gas que incluye un compresor. Este permite comprimir el aire entrante, que se mezcla con el gas antes de proceder a su combustión, gracias a la cual se genera electricidad en la turbina. Los gases de esa combustión se llevan a una caldera de recuperación, donde transfieren su energía al agua del segundo ciclo. Con este tipo de central se obtienen rendimientos superiores a los de las centrales de ciclo único.

Centrales Térmicas Nucleares

Se trata de centrales térmicas cuya caldera ha sido sustituida por un reactor nuclear. El vapor de agua a presión se produce gracias al calor generado en la fisión (rotura) de los núcleos atómicos de elementos radiactivos, principalmente uranio. Se suelen utilizar los isótopos del uranio: U-235 y U-238.

Potencia Instalada en España (Ejemplos)

La potencia de las centrales nucleares instaladas en España se sitúa entre los 466 MW de la central de Santa María de Garoña, en Burgos, y los 1087 MW de la central de Vandellós, en Tarragona.

Ventajas y Desafíos de la Energía Nuclear

• Ventaja principal: Su alta rentabilidad en la producción de energía.
• Inconvenientes: La gestión y almacenamiento de los residuos radiactivos, así como el miedo de la población ante los posibles accidentes nucleares.

Impacto Ambiental y Gestión de Residuos

El Problema de los Residuos en Centrales Térmicas Convencionales

Las centrales térmicas no nucleares producen tres tipos de residuos, cada uno de los cuales da lugar a un problema medioambiental diferente:

Tipos de Contaminación Generada

1. Contaminación Atmosférica Directa: Contribuyen a la contaminación atmosférica al generar partículas en suspensión, moléculas de metales pesados y diversos gases, como el monóxido de carbono (CO).
2. Incremento del Efecto Invernadero: Desprenden grandes cantidades de CO₂, lo que incrementa el llamado efecto invernadero, con graves consecuencias climáticas difíciles de prever.
3. Lluvia Ácida: Emiten óxidos de azufre (SOₓ) y de nitrógeno (NOₓ), gases causantes de la lluvia ácida, que puede resultar devastadora para bosques, aguas de ríos y lagos, y monumentos.

Aclaración: Las centrales térmicas nucleares no emiten CO₂ ni otros gases contaminantes a la atmósfera durante su operación.