Tipus de centrals elèctriques i el seu impacte ambiental

Tipus de centrals elèctriques

1. Centrals de base i centrals de punta

Les centrals de base estan destinades a subministrar energia elèctrica de manera contínua. Tenen una potència elevada i normalment són les centrals nuclears, les grans termoelèctriques i les centrals hidroelèctriques.

Les centrals de punta estan destinades a cobrir demandes d'energia a les hores punta.

2. Centrals hidroelèctriques

Les centrals hidroelèctriques es basen en l'aprofitament de l'energia potencial de l'aigua que transporten els rius per convertir-la en energia elèctrica.

La presa reté l'aigua del riu i provoca un embassament i un augment del nivell de l'aigua. L'aigua arriba a les turbines a través d'una canonada forçada equipada amb comportes i reixats per evitar que entrin troncs i brutícia a la turbina.

L'energia potencial de l'aigua embassada es converteix en energia cinètica en obrir les comportes i es comunica al rodet de la turbina, que comença a girar, i l'aigua surt de nou al riu. Solidari a l'eix de la turbina hi ha el rotor de l'alternador i un generador de corrent continu que genera un camp magnètic a les bobines del rotor, produint un corrent altern de tensió mitjana i intensitat elevada. Amb els transformadors s'eleva la tensió i, a través del parc de distribució o directament, s'alimenten les línies de la xarxa de transport.

3. Centrals de cogeneració

Les centrals de cogeneració produeixen energia elèctrica utilitzant un combustible i aprofiten la calor residual per a l'obtenció d'aigua calenta per a calefacció, vapor, fluids escalfats, etc., segons les necessitats de la zona on hi ha la central.

4. Reactor nuclear

El reactor nuclear és el component més important de les centrals nuclears i constitueix el seu nucli. El reactor és el sistema que permet produir i controlar reaccions en cadena sostingudes, de manera que fa possible l'aprofitament de l'energia tèrmica obtinguda per a l'obtenció de vapor d'aigua que acciona la turbina solidària al generador elèctric.

• Vas del reactor: és un recipient d'acer pur que conté una font de neutrons i el combustible nuclear.
• Moderador: té la funció de reduir la velocitat dels neutrons emesos en les reaccions de fissió, per assegurar el seu impacte amb altres àtoms fissionables i mantenir la reacció. Els moderadors utilitzats són l'aigua, l'aigua pesant i el grafit.
• Les barres de control: estan formades per materials que absorbeixen neutrons i la seva missió és regular el nombre de fissions que es produeixen a l'interior del reactor per unitat de temps. Quan les barres de control hi estan totalment introduïdes, la reacció en cadena s'atura.
• El refrigerant: té la funció de refrigerar el reactor, evitar-ne el sobreescalfament i transportar la calor generada, directament o a través d'un circuit secundari, al grup turbina-alternador, per tornar després al reactor i repetir el cicle. El recorregut del refrigerant del reactor s'anomena circuit primari.

5. Centrals amb reactor d'aigua a pressió (PWR)

Les centrals amb reactor d'aigua a pressió o PWR utilitzen urani enriquit com a combustible i aigua com a refrigerant i moderador alhora. La calor produïda en el nucli es transfereix a través del circuit primari de refrigeració fins al circuit secundari per produir vapor.

6. Contaminació ambiental

• Contaminació atmosfèrica: La utilització de combustibles fòssils comporta la producció de diòxid de carboni i de vapor d'aigua, causants de l'efecte d'hivernacle. La mala combustió i les impureses que contenen els combustibles originen l'emissió d'òxids de sofre i d'òxids de nitrogen, els principals causants de la pluja àcida.
• Contaminació de l'aigua: la contaminació tèrmica es minimitza amb la utilització de les torres de refrigeració. A més, les aigües utilitzades a la central per a la neteja dels diversos elements.
• Contaminació acústica: cal evitar que el soroll produït pels ventiladors forçats, les vàlvules de purga, etc., afectin el medi ambient.

7. Energies alternatives: raons mediambientals

• Reduir emissions de diòxid de carboni.
• Aprofitament de recursos autòctons, és a dir, més diversificació de les fonts d'energia pròpies i reducció de les importacions energètiques.
• Suport a una indústria d'alta tecnologia, amb un potencial de creixement elevat i gran capacitat d'exportació.
• Protecció de l'entorn natural.
• Beneficis socials.
• Afavorir el reequilibri territorial.

8. Sistemes d'aprofitament de l'energia solar

La via tèrmica, que consisteix en la transformació de la radiació solar en energia tèrmica; i la conversió fotovoltaica, en què la radiació es transforma directament en energia elèctrica.

9. Condicions geològiques per a l'energia geotèrmica

• Presència a profunditat adient, entre 1000 i 2000 m, de roques poroses i permeables (aqüífer) que permetin l'acumulació i circulació de fluids (vapor, aigua, gas). En tots els casos, l'aigua o el vapor prové d'aigües de pluja infiltrades.
• Un flux de calor normal o anormal que escalfi l'aqüífer. Aquest flux prové del magma.
• Existència d'una capa impermeable, per exemple argila, que actuï de cobertor, de manera que s'eviti la dissipació contínua del sistema termal aigua-roca.