1. Carbón
Es
un combustible fósil solido de color negro formado a partir de
grandes masas vegetales que, como consecuencia de procesos geológicos
ocurridos en épocas anteriores, quedaron acumuladas y sepultadas y
experimentaron un proceso de transformación llamado carbonización.
1.1
Procesos de extracción y transporte.
Hay
dos tipos, y la elección de cada procedimiento de trabajo depende de
la profundidad de su filón y de su espesor.
- Explotación a cielo abierto: aprovechan todo el filón. Remueven 100m de capa de tierra, así evitan derrumbamientos y consiguen un rendimiento de instalación.
- Explotación subterránea: principal forma de explotación mineral. Alcanzan 1200m de profundidad. Hay dos métodos:
- Cámara y pilares, se abren túneles en el filón siguiendo dos direcciones para acabar divido en dos bloques rectangulares de donde se extrae el carbón.
- Frente largo, se excavan en el filón dos túneles paralelos y se unen en una galería (frente largo). El carbón se arranca de las paredes y mientras avanzas se deja que se derrumbe el techo.
1.2
Tipos de carbones
- Turba: Carbón mas reciente. Pueden obtenerse de lugares pantanosos. Es bando, marrón, ligero, mate y se ve en el restos de plantas. Su contenido es de 50%, y su calor especifico de 4000 kcal/kg. Se emplea para los abonos y otras aplicaciones. Posterior al carbonífero porque no han tenido un proceso de carbonización completo.
- Lignito: se formo en las eras terciarias y secundarias. Es negro o pardo, blando, aspecto de madera quemada y se aprecia algunos brillos. Posterior al carbonífero porque no han tenido un proceso de carbonización completo. Su contenido es de 70%, y su calor especifico de 5000 kcal/kg. Se emplea en centrales térmicas para sacar energía eléctrica y en la obtención de subproductos mediante destilación seca.
- Hulla: el mas utilizado para el combustible. Se formo en la era primaria durante el periodo carbonífero. Es negro lustroso con brillos. Su contenido es de 75 y 90% y su calor especifico de 7000 kcal/kg. Es muy utilizado en la industria por el carbón de coque que se obtienen por destilación seca.
- Antracita: carbón mas antiguo y ha sufrido un metamorfismo. Es duro, negro y brillante. Su contenido es de 95% y su calor especifico de 8000 kcal/kg. Arde con dificultad y no produce humos ni cenizas. Se utiliza como combustible domestico e industrial.
Aplicaciones
- Agente reductor en la industria siderúrgica.
- Combustible para producir electricidad en las centrales térmicas.
- Combustible en el sector domestico, aunque ha caído en desuso.
1.3
Impacto medioambiental
La
humedad de todos los carbonos es entre 3 y 40%; el contenido de
sustancias volátiles varia del 8 al 50%. Principales impurezas: S y
N. En la combustión del carbón se liberan a la atmósfera agentes
contaminantes.
Los
agentes contaminantes y otras sustancias en su reacción con el agua
producen el efecto invernadero y la lluvia ácida. En la actualidad,
existen tecnologías capaces de eliminar la totalidad de los agentes
contaminantes. El inconveniente es que para poder empezar hay que
poner mucho dinero. Están penalizados por el protocolo de Kyoto y
los cambios climáticos.
2.
Petróleo
El
proceso de formación del petróleo es similar a la del carbón. La
presión y el calor interno crearon la materia orgánica, que son
componentes básicos del petróleo.
El
petróleo es un aceite mineral natural de color pardo o negro, menos
denso que el agua y de olor acre. Esta constituido por carbono e
hidrógeno, combinados en forma de hidrocarburos pero también
podemos encontrar en proporción es variables oxigeno, nitrógeno y
azufre.
2.1
Yacimientos de petroleo y transporte
El
petróleo se encuentra en el subsuelo. La profundidad del yacimiento
puede alcanzar los 15000m. Ahora para localizar el petróleo es
necesario estudiar el terreno geológico porque se emplean métodos
magnéticos, gravimétricos y sísmicos. Los yacimientos de petróleo
están en una capa inferior de agua salada y otra superior de
hidrocarburos gaseosos. La presión de los gases obliga al petróleo
a salir a la superficie. De esta forma solo es posible obtener un 25%
de petróleo, suele inyectarse agua o gas. Se obtiene hasta 40% del
contenido total. Su transporte por vía terrestre (oleoductos), por
vía marítima (petroleros o buques cisterna).
2.2
Proceso de refino: transformación y aplicaciones
Después
de ser limpiado de impurezas (agua, lodos y piedras) tiene un poder
calorífico entre 9500 y 11000 kcal/kg. Es sometido a una destilación
fraccionada continua que es un proceso que consiste en calentar el
crudo hasta 400ºC y hacer pasar unos vapores por la torre de
fraccionamiento. A medida que desciende y se enfría, se condensan
diferentes productos:
- Residuos sólidos: constituye al primer producto del proceso de destilación. Esta compuesto por asfaltos, betunes y ceras. Se emplea para construcción de carreteras y recubrimientos.
- Aceites pesados: se condensan a 360ºC, en la parte mas baja de la torre. Se emplea como combustible (fuelóleo). Por su viscosidad, se destina para maquinas y otros productos.
- Gasóleos: se condensa entre 250 y 350ºC, su poder calorífico es de 11120 kcal/kg. Se emplea como combustible (calefacción y motores diesel). Algunos productos se someten un proceso de craqueo.
- Queroseno: se obtiene a 280ºC y se emplea como combustible (motores de aviones)
- Gasolinas: mezcla de hidrocarburos líquidos y azufre y nitrógeno. Se condensan entre 20 y 160ºC, y su poder calorífico de 11350 kcal/kg. Se emplea como combustible (vehículos).
- Productos gaseosos: no se condensa sino que se obtiene por la parte superior de la torre. Esta compuesto por hidrógeno, metano, propano y butano. Se emplea algunos como combustibles (domésticos).
El
petróleo se utiliza de forma de combustible, hogar, y en la
industria, es decir, se utiliza todos los días.
2.3
Impacto medioambiental
La
gasolina, el queroseno y el gasóleo libera agentes contaminantes y
otros aditivos que se añaden a los combustibles, son responsables de
la contaminación atmosférica que generan las industrias y el
transporte, de la lluvia ácida y del efecto invernadero. Es
penalizado por el protocolo de Kyoto y los cambios climáticos.
3.
Gas natural
Es
una mezcla de gases, metano (mas del 70 por ciento), y en menor
proporción, otros como etano, propano, butano, nitrógeno,
hidrógeno, dióxido de carbono y sulfuro de hidrógeno.
3.1
Obtención y transporte
Los
yacimientos
de gas natural
son grandes rocas que se han sometido a fuertes presiones. Suelen ser
acompañados por los yacimientos del petróleo aunque en otras
ocasiones están aislados. Hay dos tipos de yacimientos:
- Gas húmedo: aparece junto a pequeñas cantidades de petroleo. Esta formado por los hidrocarburos gaseosos.
- Gas seco: ausencia del petróleo. Esta formado por metano, etano y hidrógeno.
El
gas natural tiene un poder calorífico de 11500 kcal/m3. Después de
su extracción, el gas se almacena en grandes depósitos denominados
gasómetros. El problema del transporte es que se puede hacer por
gaseoductos o licuando el gas, que después se carga en estado
liquido en un buque metanero y se regasifica en el punto de destino.
3.2
Aplicaciones
El
gas natural se utiliza como combustible domestico e industrial para
proporcionar a la energía térmica calor. En las centrales de ciclo
combinado, se utiliza antes de calentar la caldera para impulsar
turbinas generadoras de energía eléctrica. Se emplea también de
combustible para vehículos. También se utiliza como materia prima
en la industria petroquímica para la obtención de productos
químicos.
3.3
Impacto medioambiental
El
gas natural es el combustible fósil con menos impacto medioambiental
debido a la extracción, transporte y elaboración. Emite pocas
cantidades de gases contaminantes
porque su combustión es más completa.
- Emite entre 40 y 50% menos de CO2 que el carbón, y entre 25 y 30% menos que el fuelóleo.
- Emite la mitas de NO2 que el carbón y menos de la mitad que el fuelóleo.
- Por el contenido de S, la emisión SO2 en su combustión es 150 veces menor que la del gasóleo, entre 700 y 1500 menor que el carbón y 2500 veces menor que el fuelóleo.
El
gas natural se caracteriza por la ausencia de impurezas y residuos, y
solo permite el uso de los gases de combustión.
4.
Otros combustibles gaseosos
A
parte del gas natural, los gases más empleados en la actualidad son:
el
gas hulla,
los
gases licuados del petroleo, el
gas carbón y
el
acetileno.
4.1
Gas hulla
Se
obtiene de la destilación seca de la hulla. Durante mucho tiempo fue
utilizado como combustible domestico en el alumbrado de las calles.
Tiene un poder calorífico de 4200 kcal/m3.
Es un gas inflamable y toxico, por su composición (hidrógeno,
metano y monóxido de carbono). También se le denomina gas
ciudad
o gas
de alumbrado.
4.2
Gases licuados del petroleo (GLP)
Se
obtiene de la destilación fraccionada del petróleo. Licuan a
presiones bajas y se comercializan, en estado liquido, envasados en
recipientes. Hay dos productos:
- Gas propano: tiene un poder calorífico de 24000 kcal/m3. Se comercializa en bombonas de acero. También se almacenan en grandes tanques fijos que suministran el gas a viviendas.
- Gas butano: tiene un poder calorífico de 28500 kcal/m3. Se comercializa en bombonas para uso de combustible domestico.
4.3
Gas de carbón
Se
obtiene por la combustión incompleta del carbón de coque. Contiene
un 40% de sustancias combustibles. Tiene un poder calorífico de 1500
kcal/m3
(gas
pobre).
Se utiliza como combustible en las instalaciones anejas de las
acerías.
Una
variante del gas carbón es el denominado gas
de alto horno.
5.
Uranio y plutonio
Un
combustible nuclear
es cualquier material que contiene isotopos capaces de experimentar
una reacción de cadena que pueda ser controlada fácilmente en un
reactor nuclear.
5.1
Obtención del combustible y transporte
El
uranio es un material natural se
encuentra en la pechblenda, mineral que se halla en cantidades
limitadas en algunas rocas volcánicas y sedimentarias. No renovable.
Está formado por una mezcla de tres isotopos:
- Uranio -234, constituye al 0'0054% del mineral y tiene un periodo de desintegración de 200000 años.
- Uranio -235, constituye al 0'71% y tiene un periodo de desintegración de 700 millones de años.
- Uranio -238, constituye al 99'28% y tiene un periodo de desintegración de más de 4 billones de años.
El
que más se utiliza como combustible en centrales nucleares y
producción de armamentos es el uranio
-235.
El
plutonio es un elemento metálico pesado radiactivo que se produce de
forma artificial cuan el uranio -238 absorbe un neutrón. Se conoce
que tiene 15 isotopos diferentes con un numero másico entre 236 y
246. El más importante es el plutonio
-239 porque tiene un periodo de
desintegración de más de 20000 años.
El
transporte
de estos radiactivos está regulado por reglamentos nacionales e
internacionales. Los medios de transporte, los materiales, los
almacenes y el personal autorizado que están en contacto con ellos
son sometidos a condiciones de inspección.
A
las instalaciones que están destinadas a la producción de energía
eléctrica son las centrales
nucleares de fisión.
5.2
Transformación: fisión nuclear
Es
una reacción en la que, al bombardear un núcleo pesado con
neutrones, este pierde su estabilidad y se desintegra en dos nuevos
núcleos mas ligeros.
Este
proceso, libera dos o tres neutrones que pueden generar mas fisión
al unirse con nuevos núcleos, a esto se le llama efecto
multiplicador (reacción
en cadena).
Se libera mucha energía. Hay dos características:
- La energía liberada alcanza valores muy elevados: la fisión de 1 kg de uranio 235 libera 18'7 millones de kWh en forma de calor.
- El inicio de la reacción libera un promedio de 2'5 neutrones de los núcleos fisionados por cada neutrón absorbido por el uranio -235. Estos neutrones provocan la fisión de mas núcleos con lo que se libera mas neutrones y se inicia así una reacción en cadena.
6. Deuterio y tritio
La
fusión nuclear es una reacción en la que dos núcleos muy
ligeros se unen para formar un núcleo estable mas pesado con una
masa ligeramente inferior a la suma de las masas de los núcleos
iniciales.
6.1 Obtención del
combustible
Para la unión de dos
átomos, es necesario que tengan la mínima fuerza de repulsión, y
solo se logra en átomos muy ligeros, como los de hidrógeno.
Sus isotopos son el deuterio y el tritio.
- El deuterio no es reactivo y se encuentra de forma natural y prácticamente ilimitada en la naturaleza. En el hidrógeno del agua del mar representa un porcentaje del 0,15%
- El tritio es radiactivo y no se halla de forma natural, pero es fácil de producir a partir del litio, muy abundante en el agua.
6.2 Transformación:
fusión nuclear
Como en el caso de la
fisión, se produce un gran desprendimiento de energía
procedente de la reducción de masa originada. Para que la reacción de
fisión sea posible, hay que vencer las fuerzas de repulsión
electrostáticas entre dos núcleos de igual carga, hay que aplicar una gran cantidad de energía
para conseguir que se inicie la reacción.
6.3 Ventajas de la
fusión
La fusión nuclear es un
recurso energético potencial a gran escala que puede ser muy útil
pata cubrir el esperado aumento de la demanda de energía a escala
mundial. Sus principales ventajas son:
- Los combustibles primarios son baratos, abundantes, no radiactivos y repartidos geográficamente de manera uniforme: el agua de los lagos y los océanos contiene hidrógeno pesado suficiente para el ritmo actual de consumo de energía.
- La tecnología empleada es segura y no presenta riesgos ni para la salud ni para el medio ambiente: el reactor solo contiene el combustible para los diez segundos siguientes de operación. En un reactor de fusión no se producen reacciones en cadena, ni gases nocivos, ni residuos de larga actividad.
- La radiactividad de la estructura del reactor puede ser minimizada escogiendo cuidadosamente los materiales de baja activación. Por tanto, no es preciso almacenar los elementos del reactor durante centenares ni millares de años.
8. Central eléctrica
Una
central eléctrica es una
instalación capaz de convertir la energía mecánica, obtenida
mediante otras fuentes de energía primaria, la energía eléctrica.
8.2 Componentes
básicos
Todas
las centrales eléctricas convencionales constan de las siguientes
máquinas básicas: la turbina, el alternador y el transformador.
- Turbina: es una máquina que transforma la energía cinética de un fluido cualquiera (vapor de agua, agua en movimiento, aire) en energía cinética de rotación.El vapor de agua, que es el fluido normalmente utilizado, se consigue calentando agua en grandes calderas empleando una energía primaria que depende del tipo de central eléctrica.
- Generador eléctrico o alternador: es una máquina donde se lleva a cabo la conversión de energía mecánica en energía eléctrica. Consta de dos piezas fundamentales:
- Estátor: cilindro o armadura metálica hueca en forma de cañón, cuya superficie interior dispone de ranuras que contienen un bobinado de cobre interconectado.
- Rotor: eje macizo, metálico, que gira en el interior del estátor cuya superficie también dispone de ranuras que alojan otro bobinado de cobre interconectado. Éste actúa como un electroimán cuando se le aplica una pequeña corriente eléctrica continua procedente de un tercer equipo exterior, que recibe el nombre de excitatriz.
La turbina, el alternador y el excitatriz están alineados y comparten el mismo eje de rotación. Cuando el rotor gira impulsado por el eje que comparte con la turbina, se produce una corriente inducida en los hilos de cobre del interior de estátor. Estas corrientes proporcionan al generador fuerza electromotriz, capaz de suministrar energía eléctrica a cualquier sistema conectado a él. - Transformador: maquina responsable de elevar la tensión de la energía eléctrica generada hasta altos voltajes para evitar las perdidas de calor por efecto Joule durante el transporte a través de las lineas eléctricas.A medida que la energía se va aproximando a los lugares de consumo se va reduciendo progresivamente el voltaje mediante otros transformadores.
9.
Central térmica
Una
central térmica
es
una instalación compleja donde la energía térmica producida por la
combustión de algún combustible fósil, se emplea para calentar
agua hasta convertirla en vapor, que se canaliza hasta las turbinas.
La
energía
cinética
del vapor es capaz de mover los álabes de las turbinas y este
movimiento se comunica a los turboalternadores,
en los que se genera la energía
eléctrica.
9.1 Fases del proceso clásico
El
funcionamiento se divide en cuatro fases: el aprovechamiento
térmico del combustible,
el ciclo
del vapor,
el circuito
de refrigeración
y la generación
de energía eléctrica.
Aprovechamiento térmico del combustible
- El alimentador se encarga de proporcionar el combustible que se tiene que quemar. Existen centrales térmicas mixtas que pueden funcionar indistintamente con carbón, fuelóleo o gas.
- El hogar es un recinto cerrado donde se quema el combustible. Dispone de canalizaciones que controlan el aporte de aire para regular la combustión.
- El conducto de humos conduce los humos hacia el exterior y los expulsa a través de la chimenea. La energía térmica que conservan los humos se aprovecha para recalentar el vapor obtenido o para precalentar el agua que se suministra a la caldera.
El ciclo del vapor
- Las calderas contienen el agua que se transforma en vapor. Las más empleadas son la de circulación natural a través de tubos.
- Los recalentadores primarios evaporan las partículas liquidas que todavía salen de la caldera arrastradas por el vapor. Así se consigue el vapor sobrecalentado.
- Las turbinas de alta presión aprovechan la energía cinética del vapor recalentado, que se transforma en energía mecánica de rotación.
- Una parte del vapor utilizado se reconduce a los recalentadores secundarios. Estos aprovechan la energía térmica de los humos de la caldera y envían el vapor hacia las turbinas de media presión.
- El calor almacenado en el vapor, después de pasar por ellas, es todavía aprovechado en parte por las turbinas de baja presión.
- El vapor procedente de la turbina de baja presión pasa por el condensador, donde se enfría y se convierte de nuevo en agua hacia los precalentadores. Allí, aumenta su temperatura gracias al aporte energético del vapor que procede de las turbinas de alta y media presión.
- La bomba de extracción envía el agua hacia los economizadores. Estos aprovechan la energía térmica de los humos para calentarla antes de devolverla de nuevo a la caldera. Así, se inicia de nuevo el ciclo.
El circuito de refrigeración
- Una bomba se encarga de aportar agua al condensador y de hacerla circular para enfriar el vapor que sale de la turbina de baja presión.
- Cuando la central se encuentra cerca de un río o un embalse, el agua se toma de estos y después se les devuelve algo más caliente. Si no se dispone de un agua abundante, el agua de la central circula por un circuito cerrado y se enfría mediante torres de refrigeración.
Generación de energía eléctrica
- Todas las turbinas son solidarias con el mismo eje, de modo que la energía mecánica generada en cada una se va sumando a la generada en las otras.
- Esta energía se transmite a un turboalternador, que es el responsable directo de la producción de corriente alterna trifásica.
- La red de salida envía la energía eléctrica generada a un transformador, el cual eleva la tensión para evitar perdidas durante el transporte.
- De esto último se encarga la red de alta tensión.
9.3 Impacto medioambiental
Las
centrales térmicas deben solucionar tres problemas: la
emisión térmica,
la emisión de
gases contaminantes y
el
impacto de las
instalaciones anexas.
Emisión térmica
La mayor parte del calor residual producido es eliminado en el
condensador mediante el agua de refrigeración. La cantidad de calor
eliminado puede alcanzar valores de hasta el 40%, o incluso el 50%,
de la energía térmica total producida en la central.
Este
calor se disipa al medio ambiente a través de dos sistemas: la
refrigeración
en circuito abierto
y circuito
cerrado.
- La refrigeración en circuito abierto se emplea en las centrales refrigeradas con agua de mar. Se vierte la totalidad del agua tomada y se produce la descarga térmica al mar, lo que ocasiona un incremento local de la temperatura en la zona de vertido y un efecto residual sobre los ecosistemas de alrededor.
- La refrigeración en circuito cerrado se emplea en las centrales que utilizan agua dulce de un lago, un embalse o un río. Estas se sirven de torres de refrigeración en las que debido a la evaporación se produce un incremento de la concentración salina.
Emisión de gases
Entre los gases que emite una
central termica destacan los compuestos de azufre y de nitrógeno.
Estos participan en el proceso de la lluvia
ácida y forman ozono
troposférico, un peligroso y tóxico contaminante a nivel local.
Las cantidades de estos
compuestos que se emiten a la atmósfera, se han reducido pero siguen
influyendo en el calentamiento
global del planeta
como consecuencia del efecto
invernadero.
A estas sustancias hay que sumar
el CO2
y el CH4,
gas que posee un potencial de calentamiento aún mayor que el del
CO2.
Impacto de las instalaciones anexas
Son las instalaciones necesarias para los depósitos del combustible
principal y de los auxiliares, los equiparamientos de producción
eléctrica, los almacenes y vías de acceso y evacuación, las
subestaciones complementarias y otras que generan ruido, alteración
paisajistica, polvo y contaminación de menor grado.
10. Central nuclear
Una
central nuclear
es un tipo de central térmica donde la caldera
es sustituida por un reactor
nuclear.
En estas centrales, la energía térmica se origina por las
reacciones nucleares del combustible que tienen lugar en el reactor.
En toda central nuclear se
distinguen cuatro partes: el
reactor, el generador
de vapor, la
turbina y el
condensador.
- En el reactor se producen las reacciones nucleares.
- En el generador de vapor, el calor producido se utiliza para que el agua entre en ebullición y se transforme en vapor.
- La turbina produce electricidad a partir del vapor generado.
- En el condensador se enfría el vapor y se convierte de nuevo en agua liquida.
Según
la reacción que producen, distinguimos dos tipos de centrales: las
centrales de fisión
y las centrales de fusión.
10.1 Centrales de fisión
El
reactor
de fisión
consiste en una vasija metálica de plomo que se encuentra en el
interior de un edificio de contención provisto de gruesos muros de
hormigón. Existen diversos tipos
de reactores nucleares,
entre los que destacan los de agua a presión y los de agua en
ebullición.
- En los reactores nucleares de agua a presión (PWR) se emplea agua ligera a presión como moderador y refrigerante. El refrigerante circula de modo que el agua no alcanza nunca la ebullición, sino que extrae el calor del reactor y lo lleva a un intercambiador de calor, donde se genera el vapor que alimenta al grupo turbina-alternador.
- En los reactores nucleares de agua en ebullición (BWR), el refrigerante trabaja a menor presión y alcanza la temperatura de ebullición al pasar por el núcleo del reactor. Parte del liquido se transforma en vapor y este se conduce directamente hacia el grupo turbina-alternador sin necesidad de emplear el generador de vapor.
Combustible
El
combustible
empleado suele ser uranio
natural,
uranio
enriquecido
y diversas mezclas de óxidos de uranio y de plutonio.
Se
prepara en forma de pastillas
de 1 cm de diámetro y 1 cm de altura, cada una de las clases
contiene la energía equivalente a una tonelada de carbón.
Estas
pastillas se introducen en vainas
metálicas
de unos cuatro metros de largo, perfectamente soldadas para impedir
la fuga de material radiactivo, que se unen en grupos de unas 50 a
250 varillas. Un reactor nuclear convencional puede contener hasta
250 agrupaciones de varillas. El conjunto recibe el nombre de núcleo
activo
del reactor.
Reacción nuclear
Para
iniciar
la reacción, se bombardea el núcleo
activo
del reactor con una fuente de neutrones.
Para
controlarla,
la vasija que contiene un combustible se encuentra sumergida en un
moderador,
que es el encargado de reducir
la velocidad de los neutrones en la reacción
para convertirlos en neutrones lentos o neutros. Pueden ser grafito,
agua o
agua pesada.
De este modo, se controla la cantidad de energía liberada y esta se
puede utilizar sin riesgo.
Además,
el reactor dispone de unas barras
de control formadas
por materiales (boro, cadmio o hafnio) capaces de absorber
fácilmente
los electrones emitidos
y, en consecuencia, aumentar o reducir la potencia del reactor. Estos
materiales absorbentes también pueden encontrarse diluidos en el
refrigerante.
El
refrigerante
se
encarga de extraer
el calor generado por el combustible del reactor.
En los reactores convencionales se emplean refrigerantes
líquidos,
como el agua ligera y el agua pesada (oxido de deuterio), o gaseosos,
como el anhídrido carbónico y el helio.
10.2 Centrales de fusión
Un
reactor
de fusión
es una instalación en la que tienen lugar reacciones nucleares de
fusión en un combustible formado por isotopos de hidrógeno
(deuterio y tritio). En ellas se libera energía en forma de calor,
que se emplea para trasformarla en energía eléctrica.
Los procesos de fusión nuclear solo tienen lugar en temperaturas muy
elevadas, por lo que su aprovechamiento para la obtención de energía
útil presenta algunos inconvenientes técnicos.
El
problema se halla en la dificultas de diseñar un reactor de fusión
que soporte una temperatura del orden de millones de grados para
conseguir dos efectos imprescindibles, conocidos como calentamiento
y
confinamiento.
- Con el calentamiento se pretende obtener un gas sobrecalentado ionizado, denominado plasma. Sus electrones saltan de los orbitales y los núcleos se pueden controlar mediante un campo magnético.
- El confinamiento consiste en encerrar la materia en estado de plasma en la cavidad del reactor el tiempo necesario para realizar la reacción de fusión.
Esta
energía se puede suministrar en forma de energía térmica o calor
por dos métodos diferentes: por el confinamiento
magnéticos
o por confinamiento
inercial
en un acelerador de partículas.
- La fusión por confinamiento magnético se consigue calentando el combustible deuterio-tritio hasta temperaturas de millones de grados, de manera que los choques entre núcleos sean por agitación térmica.Un reactor de fusión por confinamiento magnético esta formado por una cámara de reacción, una cubierta de metal, unas grandes bobinas y una protección contra radiaciones.
- La fusión por confinamiento inercial se lleva a cabo en un acelerador de partículas en el que se hacen chocar entre sí los núcleos de los átomos.Un reactor de fusión por confinamiento inercial esta formado por una cámara de reacción, una cubierta de litio, unas ranuras para facilitar el paso de la luz y una protección contra radiaciones.
10.3
Impacto medioambiental
- Efectos físico-químicos: provocados por la descarga de líquidos de elevada concentración salina que se emplea para limpiar las torres de refrigeración.
- Efectos térmicos: provocados por la descarga de agua caliente provocada por la refrigeración del vapor empleado en las turbinas.
- Efectos hídricos: la toma de agua necesaria para la refrigeración afecta al nivel de lagos y embalses.
- Efectos climáticos: la emisión de vapor de agua puede modificar el microclima del entorno.
- Efectos sonoros: el funcionamiento de las turbinas, turboalternadores y el parque de transformadores produce ruido que puede ser molesto.
- Impacto paisajístico: altera la belleza de determinados entornos naturales.
- Emisiones radioactivas: hacia el exterior puede ser negativo para las personas y demás seres vivos.
