2.1. Centrales eléctricas (I)

La electricidad se genera en centrales que utilizan combustibles fósiles (petróleo, gas natural o carbón), energía nuclear, energía hidráulica, energía eólica, energía solar, energía geotérmica o la biomasa.

Imagen 16 Elaboración propia

La producción industrial utiliza una sola tecnología: un fluido (gas o líquido) hace girar una turbina conectada a un alternador.

Las centrales eléctricas se clasifican atendiendo a la fuente de energía primaria que utilizan. Las más importantes son: hidroeléctricas, térmicas, nucleares, eólicas y solares.

El rendimiento de una central eléctrica es la razón entre la energía eléctrica obtenida y la energía utilizada para obtener la electricidad. Se expresa en tanto por ciento:

Las centrales térmicas convencionales y las nucleares tienen un rendimiento de alrededor del 30%, las centrales hidroeléctricas del 85 %, las eólicas del 45 % y las térmicas de ciclo combinado llegan hasta el 55 %.

Centrales térmicas

El vapor de agua producido en una caldera, a gran presión, hace girar la turbina al expandirse. La energía primaria es no renovable y se obtiene de la combustión del carbón, el fuel o el gas natural. Las de carbón y las de fuel son muy contaminantes.

La potencia de una central térmica está entre 100 y 1500 MW. Actualmente, las centrales de ciclo combinado, que utilizan los gases de la combustión para mover una segunda turbina, aumentan la eficiencia de aprovechamiento del combustible hasta en un 20%. La incidencia medio ambiental de estas centrales se reduce, ya que utilizan gas natural y tienen mayor rendimiento.

Puedes seguir el funcionamiento de una central termoeléctrica en el siguiente simulador:


Animación 2. mepsyd, uso educativo

Centrales nucleares

Una central nuclear es una central térmica cuya caldera es un reactor nuclear. El combustible es el uranio, que es una fuente no renovable. En el reactor se fisiona (se rompe) el combustible liberando una gran cantidad de energía y produciendo residuos radiactivos.

Los residuos radiactivos deben ser tratados y controlados durante mucho tiempo para minimizar su impacto medioambiental. El mayor peligro de una central nuclear es la fuga radiactiva. La potencia de una central nuclear está entre 500 y 2000 MW.

Actualmente en España existe la moratoria nuclear, es decir, la suspensión temporal del desarrollo de políticas de construcción y puesta en marcha de centrales nucleares.

Esquema Central nuclear
Imagen 17. mepsyd, uso educativo

 

Icono de iDevice Ejemplo o ejercicio resuelto

Una central nuclear consume al año 300 Kg de combustible. Sólo el 0.08% de la materia se transforma en energía térmica. Si el rendimiento de la central es del 30% , ¿qué cantidad de energía eléctrica produce en un año medida en kWh? La energía térmica esta relacionada con la masa por E=m.c2 (c= velocidad de la luz=3.108 m/s)