Centrales termicas de biomasa

1. Funcionamiento:

La biomasa son todos los compuestos orgánicos producidos por procesos naturales.La energía de la biomasa se obtiene a partir de la vegetación.Se aprovecha la biomasa mediante procesos físicos y químicos naturales (descomposición, fermentación...), que dan lugar a combustibles como el carbón vegetal, el alcohol o el biogas.Para producir el vapor de agua se quema el combustible proveniente de la biomasa, moviendo la turvina que está conectada a un generador que produce electricidad.Estas centrales utilizan recursos renovables, es decir las cosas que se regeneran otra vez en la tierra en un corto periodo de tiempo.
Los Tipos de Biomasa pueden ser por tanto:
1.- Biomasa Residual (residuos forestales y agrícolas, residuos sólidos urbanos, residuos de Industrias forestales y agrícolas, residuos Biodegradables).
2.- Biomasa Natural (es la que se produce en ecosistemas naturales).
3.- Cultivos Energéticos (son los realizados con el único objeto de su aprovechamiento).
4.- Excedentes Agrícolas (excedentes agrícolas que no sean empleados en la alimentación).

2. Esquema de funcionamiento con nombres de las partes:













3. Impacto ambiental:

Aunque estas centrales tengan un impacto ambiental menor que el de las centrales térmicas, por el simple motivo de que utilizan combustible "ecologico", el proceso es el mismo. Al quemar el combustible, aunque en menos cantidad, se sigue suministrando CO2 a la átmosfera. Aunque como hemos dicho, contaminan mucho menos que las térmicas.

Para la instalación relevada, los hogares y las calderas presentaban un aceptable estado de mantenimiento y una razonable regulación de marcha. Las chimeneas de las calderas exhibían una altura adecuada y la densidad y color aparente de los gases de escape de la combustión revelaban un control correcto de la misma.
El ambiente y la localización de la planta (y por ende la inexistencia de regulaciones al respecto) no requiere de especiales cuidados en el tratamiento de las emisiones gaseosas de las calderas.
El vapor de escape del motor que se encontraba en funcionamiento se condensaba en una pileta dispuesta al efecto, de manera de poder recuperar el agua para su reutilización (de igual forma se procede con el otro motor cuando está en uso).
El nivel de ruido y de vibraciones del motor de vapor resulta en todos los casos menor o similar al de una instalación Diesel equivalente. En cualquier caso, el impacto de la usina, debido a su pequeña capacidad relativa, no implica un impacto adicional mensurable respecto del resto de las actividades productivas de la planta industrial.
Las cenizas y otros residuos y los afluentes de la planta son procesados conjuntamente con los otros desechos del proceso productivo.
Dado que la planta utiliza como combustible leña comercial de eucalyptus producida al efecto, no existe posibilidad de depredación en el entorno. El parque de almacenamiento de leña sí presenta un importante impacto sobre el terreno circundante, pero la utilización mayoritaria del combustible para otros usos productivos (secado) tampoco puede penalizar solamente a la generación eléctrica.
En contraste con el funcionamiento de la usina generadora de la planta industrializadora de yerba mate y té, se observó un negativo impacto ambiental en el incinerador de residuos instalado en el aserradero cercano integrado al establecimiento. Dicho incinerador, construido en chapa, recibe por medio de una cinta transportadora los desperdicios de industrialización de madera. La combustión en el mismo es altamente deficiente, al punto que para mantenerlo encendido se requiere el funcionamiento de un ventilador adicional en la puerta lateral del mismo, que a ese efecto se mantiene abierta.
Posiblemente debido a un subdimensionamiento del incinerador, sumado al deficiente funcionamiento antes mencionado, el mismo se está deteriorando rápidamente por lo que se está precediendo a construir uno nuevo basado en mampostería, con los elevados costos que ello implica.
Paradójicamente, el aserradero cuenta con un equipo de generación energética de reserva de tipo Diesel, marca Caterpillar D349, de 620 kW de potencia. De acuerdo a lo manifestado por las autoridades del establecimiento, la utilización energética de los residuos del aserradero no se ha implementado ano debido a los elevados costos de inversión que requiere la instalación.
Si este aprovechamiento se concretara, la energía posible de generar en el mismo permitiría alimentar no solamente al propio aserradero sino que, por medio de una línea de transmisión disponible al efecto, también podría alimentar al resto de las áreas productivas del establecimiento (lineas de producción de yerba mate y té).

4. Centrales térmicas de biomasa instaladas en España:

Compostilla (León) con 1312MW. Utiliza carbones de la cuenca minera en que está enclavada.
Litoral de Almería (Carboneras-Almería) con1100MW utiliza carbón importado.
Castellón (Castellón) con 1083 MW. Emplea como combustible fuel-oil.
Teruel (Aragón) con 1050 MW. Emplea carbones de la cuenca minera aragonesa.
San Adrián (Barcelona) con 1050 MW. Consume fuel y gas natural.

5. Imágenes relacionadas:

Centrales hidroeléctricas

1. Funcionamiento:

Las centrales hidroeléctricas funcionan convirtiendo la energía cinética y potencial de una masa de agua al pasar por un salto en energía eléctrica. El agua mueve una turbina cuyo movimiento de rotación es transferido mediante un eje a un generador de electricidad.
Se consideran centrales minihidráulicas aquellas con una potencia instalada de 10 MW o menos, una frontera que hasta hace poco se situaba en los 5 MW.
Existen fundamentalmente dos tipos de centrales hidroeléctricas:
· Centrales de agua fluyente
· Centrales de pie de presa

2. Esquema de funcionamiento con nombres de las partes:













3. Impacto ambiental:

Principalmente: La construcción y operación de la represa y el embalse constituyen la fuente principal de impactos del proyecto hidroeléctrico. Los proyectos de las represas de gran alcance pueden causar cambios ambientales irreversibles, en una área geográfica muy extensa; por eso, tienen el potencial de causar impactos importantes.
El área de influencia de una represa se extiende desde los límites superiores del embalse hasta los esteros y las zonas costeras y costa afuera, e incluyen el embalse, la represa y la cuenca del río, aguas abajo de la represa. Hay impactos ambientales directos asociados con la construcción de la represa (p.ej., el polvo, la erosión, problemas con el material prestado y de los desechos), pero los impactos más importantes son el resultado del embalse del agua, la inundación de la tierra para formar el embalse, y la alteración del caudal de agua, aguas abajo. Estos efectos ejercen impactos directos en los suelos, la vegetación, la fauna y las tierras silvestres, la pesca, el clima y la población humana del área.

4. Tecnologías para disminuir el impacto ambiental:

La tecnología de las principales instalaciones se ha mantenido igual durante el siglo XX. El agua se transporta por unos conductos o tuberías forzadas, controlados con válvulas y turbinas para adecuar el flujo de agua con respecto a la demanda de electricidad.

Existe una variedad de alternativas para los proyectos hidroeléctricos propuestos. Individual o colectivamente, pueden influenciar el tamaño, la ubicación y el momento de implementación del proyecto hidroeléctrico propuesto.
Se puede cambiar la demanda de energía, aplicando medidas de conservación, mejorando la eficiencia, o restringiendo el crecimiento regional;
Se puede utilizar centrales termoeléctricas o fuentes alternativas de energía, incluyendo cogeneración, por la industria, de energía hidroeléctrica de baja carga hidrostática, biogás, etc.;
Se puede investigar la posibilidad de ubicar el proyecto en un río que ya tenga una represa, diversificando sus funciones:
Se debe ubicar la represa propuesta, de tal manera que se reduzcan al mínimo los impactos negativos y sociales;
Es posible ajustar la altura de la represa, su área de inundación, o el diseño, para reducir los impactos ambientales negativos.

5. Centrales instaladas en España o en el mundo:

La Muela (Valencia): 628 MW.
Sallente-Estany Gento (LLeida):451 MW.
Tajo de la Encantada (Málaga): 360 MW.
Aguayo (Cantabria): 3301 MW.
Moralels- LLauret (LLeida): 210 MW.
Guillena (Sevilla): 210 MW.
Bolarque (Guadalajara): 208 MW

6. Imágenes relacionadas:

Centrales nucleares

1. Funcionamiento:

Una central nuclear es una instalación industrial empleada para la generación de energía eléctrica a partir de energía nuclear, que se caracteriza por el empleo de materiales fisionables que mediante reacciones nucleares proporcionan calor. Este calor es empleado por un cicl termodinámico convencional para mover un alternador y producir energía eléctrica.

Las barras de Uranio enriquecido al 4% con Uranio-235 se introducen en el reactor, y comienza un proceso de fisión. En el proceso, se desprende energía en forma de calor. Este calor, calienta unas tuberías de agua, y esta se convierte en vapor, que pasa por unas turbinas, haciéndolas girar. Estas a su vez, giran un generador eléctrico de una determinada potencia, generando así electricidad, al igual que con una dínamo de bicicleta, saolo que estas turbinas y el generador, son muy grandes. Lógicamente, no se aprovecha toda la energía obtenida en la fisión, y se pierde parte de ella en calor, resistencia de los conductores, vaporización del agua, etc.
Los neutrones son acontrolados para que no explote el reactor mediante unas barras de control (generalmente, de Carburo de Boro), que al introducirse, absorben neutrones, y se disminuye el número de fisiones, con lo cual, dependiendo de cuántas barras de control se introduzcan, se generará más o menos energía.
Normalmente, se introducen las barras de tal forma, que solo se produzca un neutrón por reacción de fisión, controlando de esta forma el proceso de fisión. Si todas las barras de control son introducidas, se absorben todos los neutrones, con lo cual se pararía el reactor. El reactor se refrigera, para que no se caliente demasiado, y funda las protecciones, convirtiéndose en una bomba atómica, incluso cuando este esté parado, ya que la radiación hace que el reactor permanezca caliente.

2. Esquema de funcionamiento con nombres de las partes:













3. Impacto ambiental:

Con frecuencia se intenta minimizar el impacto de la radioactividad artificial, comparándola con el nivel de radiación ambiental natural. El comportamiento químico y biológico de los radio isótopos artificiales provoca su concentración en la cadena alimenticia, o en ciertos órganos, en mayor grado que los naturales. Los organismos vivientes nunca tuvieron que evolucionar para soportar tales substancias. Por tanto, su presencia supone un riesgo mucho mayor de lo que muestra una comparación simplista de su radioactividad.

Como parte de su operación normal, la producción nuclear libera radioactividad venenosa en el aire, tierra y agua. Las sustancias radioactivas emiten partículas alfa y beta y rayos gamma, los que pueden dañar a las células vivas. Una alta dosis de radiación puede conducir a la muerte en cuestión de días o semanas, y se sabe ahora que las dosis bajas de radiación son mucho más dañinas para la salud de lo que se pensaba anteriormente. La exposición prolongada a la llamada radiación de bajo nivel puede causar problemas graves y perdurables a la salud humana, tanto para las personas expuestas como para su descendencia.

4. Tecnologias para disminuir el impacto ambiental:

En operación normal, los productos radiactivos están confinados dentro de la pastilla de uranio. Para evitar su escape, se fabrica el combustible con la máxima calidad y se diseña la central de forma tal que el combustible no sufra daño durante la fabricación. Márgenes de seguridad adecuadas en el diseño del núcleo, y un sistema de protección automático, impiden las maniobras erróneas que puedan dañar al combustible.
Sin embargo, a pesar de las precauciones anteriores, se presupone la hipótesis de que haya fugas en el combustible, que pudieran contaminar el agua de refrigeración que circula por la vasija; también se postula la hipótesis de fugas en la vasija y sus tuberías asociadas. Por esta razón, se instala un sistema para el tratamiento de las fugas de los equipos de la central, y se impide que estos efluentes traspasen de forma incontrolada la contención.
Para asegurar que el público no sufra ningún daño los operadores de las centrales están obligados a medir la radiactividad del ambiente, y comprobar, mediante controles en el agua, aire, suelo y alimentos, que las personas que viven en los alrededores, puedan respirar, beber y comer los alimentos de la zona sin peligro alguno. Estos controles también son realizados en forma independiente por el Ente Regulador.

5. Centrales instaladas en España o en el mundo:

-Santa María de Garoña. Situada en Garoña (Burgos). Inaugurada en 1970. Tipo BWR. Potencia 466 MWe
-Almaraz I. Situada en Almaraz (Cáceres). Inaugurada en 1980. Tipo PWR. Potencia 980 MWe
-Almaraz II. Situada en Almaraz (Cáceres). Inaugurada en 1983. Tipo PWR. Potencia 984 MWe
-Ascó I. Situada en Ascó (Tarragona). Inaugurada en 1982. Tipo PWR. Potencia 1.032,5 MWe
-Ascó II. Situada en Ascó (Tarragona). Inaugurada en 1985. Tipo PWR. Potencia 1.027,2 MWe
-Cofrentes. Situada en Cofrentes (Valencia). Inaugurada en 1984. Tipo BWR. Potencia 1.097 MWe
-Vandellós II. Situada en Vandellós (Tarragona). Inaugurada en 1987. Tipo PWR. Potencia 1.087,1 MWe
-Trillo. Situada en Trillo (Guadalajara). Inaugurada en 1987. Tipo PWR. Potencia 1.066 MWe

6. Imágenes relacionadas:

Centrales térmicas

1.Funcionamiento:

El funcionamiento de todas las centrales térmicas, o termoeléctricas, es semejante. El combustible se almacena en parques o depósitos adyacentes, desde donde se suministra a la central, pasando a la caldera.
Una vez en la caldera, los quemadores provocan la combustión del carbón, fuel-oil o gas, generando energía calorífica. Esta convierte a su vez, en vapor a alta temperatura el agua que circula por una extensa red formada por miles de tubos que tapizan las paredes de la caldera.
Este vapor entra a gran presión en la turbina de la central, la cual consta de tres cuerpos -de alta, media y baja presión, respectivamente- unidos por un mismo eje.
En el primer cuerpo (alta presión) hay centenares de álabes o paletas de pequeño tamaño. El cuerpo a media presión posee asimismo centenares de álabes pero de mayor tamaño que los anteriores. El de baja presión, por último, tiene álabes aún más grandes que los precedentes. El objetivo de esta triple disposición es aprovechar al máximo la fuerza del vapor, ya que este va perdiendo presión progresivamente, por lo cual los álabes de la turbina se hacen de mayor tamaño cuando se pasa de un cuerpo a otro de la misma., Hay que advertir, por otro lado, que este vapor, antes de entrar en la turbina, ha de ser cuidadosamente deshumidificado. En caso contrario, las pequeñísimas gotas de agua en suspensión que transportaría serían lanzadas a granvelocidad contra los álabes, actuando como si fueran proyectiles y erosionando las paletas hasta dejarlas inservibles.
El vapor de agua a presión, por lo tanto, hace girar los álabes de la turbina generando energía mecánica. A su vez, el eje que une a los tres cuerpos de la turbina (de alta, media y baja presión) hace girar al mismo tiempo a un alternador unido a ella, produciendo así energía eléctrica. Esta es vertida a la red de transporte a alta tensión mediante la acción de un transformador.
Por su parte, el vapor -debilitada ya su presión- es enviado a unos condensadores. Allí es enfriado y convertido de nuevo en agua. Esta es conducida otra vez a los tubos que tapizan las paredes de la caldera, con lo cual el ciclo productivo puede volver a iniciarse.

2.Esquema de funcionamiento:

3.Impacto ambiental:

CONTAMINACIÓN ACÚSTICA :
Además de los requisitos de limitación sonora que se encuentran incluidos en las prescripciones de puesta en marcha de las centrales más recientes, se han realizado mejoras específicas de la contaminación acústica actuando, por ejemplo, sobre el nivel sonoro causado por la marcha de los ventiladores de tiro forzado o por componentes pasivos como las válvulas de purga o las válvulas limitadoras del combustible.
La aplicación de las mejoras no se ha hecho de manera generalizada, sino que cada central ha realizado modificaciones de mayor a menor extensión, dependiendo de sus condiciones específicas.

VERTIDOS QUÍMICOS :
Los efluentes líquidos, además del condensador para la refrigeración, provienen de muchos subsistemas de la Central. Al final, se obtienen aguas residuales contaminadas con materiales diversos.
En general, las procedencias son de la generación de vapor, de la refrigeración ya comentada, del tratamiento y depuración del agua de alimentación, del manejo de cenizas por vía húmeda,etc.
También se producen efluentes líquidos con otros usos del agua, de forma intermitente. Son las operaciones de limpieza de caldera y precalentadores.
Los componentes que se encuentran en estas aguas residuales son: coagulantes, productos de regeneración, productos de corrosión, escoria, cenizas y otros.

4.Tecnologías para disminuir el impacto ambiental:

Para minimizar los efectos de la combustión de carbón sobre el medio ambiente, la central posee una chimenea de gran altura -las hay de más de 300 metros-, que dispersa los contaminantes en las capas altas de la atmósfera, y precipitadores (que retienen buena parte de los mismos en el interior de la propia central. )

5.Centrales instaladas en España o en el mundo:

En nuestro país hay en funcionamiento aproximadamente 200 centrales térmicas, con una potencia total instalada de más de 27.000 MW. La potencia media de estas centrales, por lo tanto, es de unos 140 MW. En 2000, las centrales térmicas produjeron más de 125 TWh, el 56% del total.
Seis de las centrales tienen más de 1.000 MW de potencia:
• As Pontes de García Rodríguez (A Coruña), con más de 1.400 MW, la mayor de España. Consume carbón, tanto nacional como importado.
• Compostilla (León), con 1.312 MW. Utiliza carbones de la cuenca minera en que está enclavada.
• Litoral de Almería (Carboneras), (Almería), con 1.100 MW. Utiliza carbón importado.
• Castellón (Castellón), con 1.083 MW Emplea como combustible fuel-oil.
• Teruel (Andorra), con 1.050 MW. Emplea carbones de la cuenca minera aragonesa.
• San Adrián (Barcelona), con 1.050 MW. Consume fuel y gas natural.

6. Imágenes relacionadas: