Energía Nuclear

La energía nuclear es la energía que se desprende en las reacciones entre núcleos de los átomos. Es un proceso físico-químico en el que se libera gran cantidad de energía. Hay 2 métodos principales de obtención:

• La fisión nuclear: división del núcleo de un átomo. El núcleo se convierte en diversos fragmentos con una masa casi igual a la mitad de la masa original más dos o tres neutrones.
• La fusión nuclear: reacción nuclear en la que dos núcleos de átomos ligeros, y sus isótopos, se unen para formar uno más pesado.

Central Nuclear

Las centrales nucleares son centrales térmicas, la diferencia es que el calor lo produce un reactor nuclear. Una central consta de un edificio blindado y hermético, compuesto por una fase cilíndrica. Se encuentran: el reactor, los generadores de vapor, el presionador y las bombas del refrigerante.

Ventajas

• Capacidad de producir energía eléctrica.
• Relación entre la cantidad de combustible utilizado y la energía obtenida.
• Ahorro en transporte, residuos.
• El coste es barato.
• Los elementos radiactivos se emplean para medicamentos.
• No emite dióxido de carbono ni azufre.

Inconvenientes

• Energía no renovable.
• Se generan una gran cantidad de residuos nucleares muy peligrosos.
• Posibles escapes de radiaciones y productos radiactivos.
• Contaminación térmica del agua utilizada para la refrigeración.

Energía Térmica

Una central térmica es una instalación para generar energía eléctrica a partir de la energía liberada en forma de calor. Se llaman centrales clásicas aquellas centrales térmicas que emplean la combustión del carbón, petróleo (aceite) o gas natural. Son centrales más económicas, a pesar de que estén siendo criticadas debido a su elevado impacto medioambiental.

1. Se emplea como combustible un derivado del petróleo (fuel-oil), hay centrales de gas o carbón. Esto se quema en una caldera y el calor se transmite a agua.
2. Se calienta el agua.
3. El agua líquida pasa a transformarse en vapor.
4. Se sobrecalienta el vapor, se vuelve seco.
5. El vapor sobrecalentado pasa por un sistema de conducción y se libera hasta una turbina, provocando movimiento a gran velocidad.
6. La turbina está acoplada a un alternador que, finalmente, produce la energía eléctrica.
7. Finalmente, el vapor se enfría y regresa al estado líquido. Donde se produce la condensación se llama condensador.

Ventajas

• Las centrales más baratas, especialmente las de carbón.
• Las centrales de ciclo combinado de gas natural son más baratas.

Inconvenientes

• El uso de combustibles calientes genera emisiones de gases de efecto invernadero y de lluvia ácida a la atmósfera.
• Los combustibles fósiles son una fuente de energía finita.
• Sus emisiones térmicas pueden alterar el microclima local.
• Afectan negativamente a los ecosistemas fluviales.

Biomasa

Biomasa: Materia orgánica originada en un proceso biológico utilizable como fuente de energía. La biomasa podría proporcionar energías sustitutivas a los combustibles fósiles, gracias a agrocombustibles líquidos, gaseosos y sólidos.

Desventajas

• El mayor problema que genera estos procesos es la utilización de cultivos de vegetales comestibles o el cambio de cultivo en tierras.
• La incineración puede resultar peligrosa y produce sustancias tóxicas, por ello se deben utilizar filtros y realizar la combustión a 900 °C.
• Al subir los precios se financia la tala de bosques que serán reemplazados por cultivos con destino a biocombustible.

Uso de la biomasa

Existen procesos termoquímicos que mediante reacciones exotérmicas transforman parte de la energía química de la biomasa en energía térmica. Dentro de estos se encuentran la combustión y la pirólisis. La combustión completa de hidrocarburos consiste en la oxidación de éstos por el oxígeno del aire, obteniendo como productos de la reacción vapor de agua y dióxido de carbono y energía térmica.

Clasificación

• Biomasa natural, residual y los cultivos energéticos.
• La biomasa natural es la que se produce en la naturaleza sin intervención humana.
• La biomasa residual es el subproducto en las actividades agrícolas, silvícolas y ganaderas.
• Los cultivos energéticos son aquellos que están destinados a la producción de biocombustibles.

Energía Solar

Es la energía obtenida mediante la captación de la luz y el calor emitidos por el Sol. Es energía renovable, no contaminante, energía limpia. Los paneles suponen un residuo contaminante difícilmente reciclable. La potencia de la radiación varía según el momento del día.

Tipos

• Energía solar térmica: usada para producir agua caliente de baja temperatura, uso sanitario, calefacción.
• Energía solar fotovoltaica: usada para producir electricidad mediante placas de semiconductores.

Energía Hidráulica

La primera central hidroeléctrica se construyó en 1880 en Gran Bretaña. La energía hidráulica es la energía que se obtiene de la caída del agua desde una altura a un nivel inferior, lo que provoca el movimiento de turbinas. Requiere construir pantanos, presas, canales de derivación, y la instalación de grandes turbinas y equipamiento para generar electricidad. Implica la inversión de grandes sumas de dinero.

Central Hidroeléctrica

La función es utilizar la energía potencial del agua almacenada y convertirla, primero en energía mecánica y luego en eléctrica. Un sistema de captación de agua provoca un desnivel que origina una cierta energía potencial acumulada. El paso del agua por la turbina desarrolla en la misma un movimiento giratorio que acciona el alternador y produce la corriente eléctrica.

Ventajas

• No requieren combustible.
• Es limpia.
• Puede combinarse con otros beneficios.
• Los costos de mantenimiento y explotación son bajos.
• La turbina hidráulica es una máquina sencilla, eficiente y segura, que puede ponerse en marcha y detenerse con rapidez.

Desventajas

• Los costos de capital por kilovatio son muy altos.
• La construcción lleva largo tiempo.