Fuentes de Energía: Tipos, Procesos y su Impacto Ambiental

Fuentes de Energía

1. Renovables

  • Hidráulica
  • Solar
  • Eólica
  • Biomasa
  • Residuos urbanos
  • Mareomotriz
  • De las olas
  • Geotérmica
  • Hidrotérmica

2. No Renovables

  • Carbón
  • Petróleo
  • Gases combustibles
  • Nuclear

Los combustibles fósiles son el carbón, el petróleo y el gas natural. Proceden de restos vegetales y otros organismos vivos que hace millones de años fueron sepultados.

Tipos de Carbón

1. Carbón Mineral

  • Antracita
  • Hulla
  • Lignito
  • Turba

2. Carbón Artificial

  • Carbón vegetal: Se obtiene quemando madera apilada en montones recubiertos de barro.
  • Carbón de coque: Se obtiene por un proceso de combustión.

Los productos industriales más importantes son: Gas ciudad, Vapores amoniacales, Grafito casi puro y Brea o Alquitrán.

Nuevas Tecnologías Aplicadas a las Centrales Térmicas para Contaminar Menos

1. Combustión en Lecho Fluido

Para conseguirla, una vez molido el carbón se mezcla con partículas de cal. Por efecto de una corriente ascendente que las mantiene flotando al mismo tiempo que arden, se consigue que el carbón arda mejor al tener mayor superficie de contacto, por lo que aumenta el rendimiento, y que el azufre contenido en el carbón combustione con la cal, evitando la emisión de azufre a la atmósfera y la generación de lluvia ácida.

2. Gasificación del Carbón

Consiste en inyectar oxígeno o aire, junto con vapor de agua, a una masa de carbón. Con ello se genera la emisión de un gas que posteriormente se quema.

Impacto Medioambiental

1. Efecto Invernadero

Consiste en un aumento del porcentaje de dióxido de carbono en la atmósfera.

2. Lluvia Ácida

Se genera como consecuencia de la emisión de azufre y óxidos de nitrógeno a la atmósfera. Estas emisiones reaccionan con el vapor de agua y dan lugar al ácido sulfúrico y al ácido nítrico que caen en la tierra en forma de lluvia.

3. Pérdidas en el Manto Fértil del Suelo

Origina la destrucción de buena parte de los bosques.

4. Contaminación de los Ríos

Daña la vida acuática y deteriora el agua que consumimos.

5. Deterioro del Patrimonio Arquitectónico

Los gases producidos por la combustión del carbón atacan la piedra, poniendo en peligro su conservación.

Origen del Petróleo

Grandes cantidades de materia vegetal y animal fueron sepultadas por sedimentos. Gradualmente y gracias a determinadas condiciones de presión y temperatura, se originó el petróleo gracias a la descomposición que llevaron a cabo las bacterias aerobias y después las bacterias anaerobias.

El petróleo debe sufrir un proceso de destilación en las refinerías:

  1. Se hace pasar todo el petróleo por un horno a 340ºC, con lo que todo el petróleo se transforma en gas.
  2. Este gas se lleva a la parte inferior de la refinería. Los gases más ligeros tienden a subir hasta la parte más alta de la torre y los más pesados se condensan en la parte inferior, pero es necesario hacer otra destilación, la denominada destilación fraccionada o múltiple.

De los pozos petrolíferos se obtiene el gas natural, que se origina como consecuencia de la descomposición de materia orgánica. Suele encontrarse:

  1. En la parte superior de los yacimientos de petróleo (gas natural húmedo).
  2. En grandes bolsas recubiertas de material impermeable (arcilla) que soporta las altas presiones que hay en el interior (gas natural seco).

El impacto medioambiental del petróleo es similar al del carbón. Para reducir parte de los problemas de la lluvia ácida y el efecto invernadero:

  1. Utilizan gasolina sin plomo.
  2. Utilizan gasóleos libres de azufre.
  3. Sustituyen instalaciones de gasóleo y de fuelóleo por gas natural.

Energía Nuclear

Es aquella que se desprende de los núcleos de ciertos átomos cuando entre ellos se produce una determinada reacción. Hay dos tipos de reacciones:

1. Fisión Nuclear

Consiste en romper un núcleo de un átomo de uranio enriquecido al 3% (U235) o de plutonio (Pu239). El proceso se inicia lanzando un neutrón a gran velocidad sobre el átomo. Al chocar, el neutrón rompe el núcleo del átomo en dos fragmentos, liberando tres neutrones y gran cantidad de calor. Si se hace sucesivamente, se denomina reacción en cadena (3n-1) y si no se controla provocaría una bomba atómica.

Partes de una central nuclear:

  1. Reactor nuclear: Consta de:
    • A) Tubos de acero inoxidable, donde se introduce el combustible.
    • B) Barras de control: Regulan la cantidad de escisiones en la unidad de tiempo.
    • C) Moderador: Reduce la velocidad de los neutrones.
  2. Turbina: A ella llega el vapor a alta presión.
  3. Condensador: Licua el vapor que llega a la turbina para que esta funcione correctamente.
  4. Edificio de almacenamiento y manipulación: Se utiliza como depósito de combustible. Se almacena en piscinas de hormigón, recubiertas con una plancha de acero y llenas de agua.
  5. Circuito de refrigeración/generador de vapor: El núcleo del reactor está rodeado por un líquido refrigerante para evacuar el calor. Se emplean BWR, que son más inseguras que las PWR.

2. Fusión Nuclear

Consiste en la unión de dos núcleos de átomos ligeros para conseguir un núcleo nuevo más pesado y el desprendimiento de gran cantidad de energía. Los átomos de un gas están siempre en movimiento desordenado, chocando unos contra otros. Cuanto más calor, más velocidad. Llega un punto que se funden al chocar, liberando gran cantidad de calor. Todavía se encuentra en investigación, ya que se gasta más energía de la que se obtiene. Presenta los siguientes problemas:

  1. Calentar el gas a temperaturas tan elevadas.
  2. Disponer de un recipiente que pueda soportar esas altísimas temperaturas el tiempo suficiente para que se produzca la fusión y se libere la energía.
  3. Extraer la energía liberada y transformarla en electricidad.

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