Ecología y Medio Ambiente
Fuentes de energía
INDICE.
01.- INTRODUCCION.
02.- CONCEPTO DE ENERGIA.
03.- UNIDADES.
04.- FORMAS DE ENERGIA.
05.- FUENTES DE ENERGIA. CLASIFICACION.
06.- FUENTES DE ENERGIA DE RECURSOS RENOVABLES.
06.01.- ENERGIA HIDROELECTRICA.
07.- LAS NUEVAS ENERGIAS.
07.01.- ENERGIA SOLAR.
07.02.- ENERGIA EOLICA.
07.03.- BIOMASA.
07.04.- ENERGIA MAREOMOTRIZ.
08.- FUENTES DE ENERGIA DE RECURSOS NO RENOVABLES.
08.01.- ENERGIA TERMOELECTRICA CLASICA.
08.02.- CARBON.
08.03.- GAS NATURAL.
08.04.- PETROLEO.
08.05.- GEOTERMICA.
08.06.- NUCLEAR.
09.- LA ELECTRICIDAD Y EL MEDIO AMBIENTE.
10.- CONCLUSION PERSONAL.
11.- BIBLIOGRAFIA.
01.- INTRODUCCION.
Con este tema que hemos elegido “La energía” vamos a intentar introducirnos en sus clases o tipos para explicarlos y tener un mayor conocimiento de todas ellas. Algunas de estas energías las tenemos muy cerca de donde nosotros vivimos, como puede ser la eólica, con el parque de aerogeneradores que han construido recientemente en Malpica.
Vamos a ver cuales de todas estas energías son contaminantes y cuales no, cuales son las más beneficiosas para el medio ambiente. También podremos ver qué energías fueron las primeras en utilizarse y las últimas para poder producir electricidad. Veremos en que situación está España en el tema de la energía, si la que todos nosotros gastamos es de producción propia o tenemos que traerla de otros países extranjeros. De todos los tipos de energía explicaremos cuál es el más utilizado y el menos usado.
Podemos encontrar energía en lugares donde nosotros nunca pensamos que podría haberla, de estos lugares quizás el más interesante sea la playa, donde los españoles pasamos todos los veranos disfrutando del sol y el agua. Pues esa agua por medio de las olas y las mareas produce energía aunque nos sea difícil de creer.
Podremos ver cómo las centrales nucleares no son tan peligrosas como muchos de nosotros creíamos, la seguridad que existe en este tipo de central no existe en ninguna otra, además más de las medidas de seguridad que se toman en el exterior de las centrales.
Esto es a grandes rasgos lo que intentaremos explicar con nuestro trabajo.
02.- CONCEPTO DE ENERGIA.
La energía es un concepto de la ciencia y su conservación constituye uno de los principios básicos de la Termodinámica.
Desde un punto de vista material, la energía no es algo que se pueda definir. En Física se dice que un sistema contiene energía cuando es capaz de realizar un trabajo. La observación directa indica que la energía, aún siendo única, puede presentarse en diversas formas capaces de transformarse unas en otras.
03.- UNIDADES.
En el Sistema Internacional de Unidades (SI), la unidad de energía es el JULIO, que por definición, es el trabajo realizado por la fuerza de un newton cuando desplaza su punto de aplicación 1 m en la misma dirección.
En el Sistema Internacional de Unidades la unidad de potencia es el Vatio, que se defina como la potencia de la máquina que realiza el trabajo de 1 Julio en un segundo.
En Física Nuclear se utiliza como unidad el ELECTROVOLTIO (eV), definido como la energía que adquiere un electrón al pasar de un punto a otro entre los que hay una diferencia de potencial de un voltio.
En economía energética el poder combustible viene dado en kcal/kg, toneladas equivalentes de carbón (tec) o toneladas equivalentes de petróleo (tep).
04.- FORMAS DE ENERGIA.
Podemos agrupar todas las formas bajo las que se puede presentar la energía en seis tipos, atendiendo no al rigor científico, pues desde este punto de vista la energía es única y no admite clasificaciones, sino a las formas adoptadas. Estas son:
- Energía mecánica: en este grupo incluimos la energía cinética acumulada por un cuerpo en movimiento, la potencial gravitatoria y la elástica.
- Energía electromagnética: este grupo incluye la energía electromagnética en sus diversas manifestaciones: campo electrostático, campo magnético, corriente eléctrica.
- Energía térmica: energía interna de los cuerpos que se manifiesta al exterior en forma de temperatura.
- Energía química: es la energía que posen los compuesto que puede ponerse en manifiesto mediante una reacción química.
- Energía metabólica: es la generada en los organismos vivos por la oxidación de los elementos que ingieren.
- Energía nuclear: es la energía que proviene de las reacciones nucleares o de la desintegración de los núcleos de algunos átomos. Las reacciones nucleares que liberan energía son la fisión y la fusión nuclear.
05.- FUENTES DE ENERGIA. CLASIFICACION.
Las distintas fuentes de energía se pueden clasificar:
a) según sean o no renovables.
b) según su incidencia con la economía del país.
En el primer caso, hablaremos de fuentes de energía renovables, por llegar de forma continua a la tierra y ser inagotables (por ejemplo, la energía solar), y no renovables, aquéllas que se encuentran de forma fija en el planeta, agotándose al consumirlas (por ejemplo, el carbón).
En cada caso será necesario realizar un estudio pormenorizado analizando los recursos, los precios, seguridad de abastecimiento, etc.
FUENTES DE ENERGÍA RENOVABLES
* Hidráulica.
* Solar.
* Eólica.
* Biomasa.
* Mareomotriz.
FUENTES DE ENERGÍA NO RENOVABLES.
* Carbón.
* Petróleo.
* Gas natural.
* Geotérmica.
* Nuclear.
6.01.- ENERGÍA HIDROELECTRICA.
¿Qué características presenta el agua como puente de energía?
Entre los múltiples usos del agua -abastecimiento de poblaciones, riego de cultivos, etc.-, sus posibilidades como fuente de energía - por ejemplo, para el movimiento de los molinos- son conocidas y vienen siendo aprovechadas desde hace mucho tiempo.
Su utilización para la producción de electricidad es más reciente. Data de finales del pasado siglo y se encuentra estrechamente ligada al propio nacimiento de la industria eléctrica.
El agua presenta, entre otras, la característica de ser una fuente energética renovable merced a un ciclo natural. Y la transformación de su energía potencial en energía hidroeléctrica permite un alto nivel de eficiencia energética, ya que en el proceso se alcanza un grado de aprovechamiento superior al 80%, rendimiento que no se consigue en ninguna otra instalación de producción de electricidad.
Es una fuente de energía totalmente autóctona, ya que se trata de un recurso primario existente en el suelo nacional que es aprovechado, en el caso de España, mediante equipos y tecnologías totalmente nacionales.
En un año de producción hidroeléctrica media, España se ahorra con estas centrales la importación de 6,8 millones de toneladas equivalentes de petróleo, es decir, unos 125.000 millones de pesetas.
Sin embargo, todo esto no quiere decir que deba ser considerada como una fuente inagotable, permanentemente disponible o que esté totalmente al amparo de problemas medioambientales.
Buena parte del Planeta se enfrenta desde el tiempo inmemorial a serios problemas de abastecimiento de agua. Y, por lo que se refiere en especial a los países industrializados, a lo largo de los últimos años -con el incremento de las necesidades de agua para fines humanos, agrícolas e industriales, la aparición de fuertes y extensos períodos de sequía en determinados países y la creciente preocupación por el deterioro, en términos medioambientales, de importantes recursos hídricos- se ha hecho cada vez más evidente que el agua ha de ser considerado como un bien escaso en términos relativos y cuya preservación y uso racional son esenciales para el futuro de nuestra sociedad y de nuestra cultura.
¿Qué es una central hidroeléctrica?
Las centrales hidroeléctricas son instalaciones que permiten aprovechar, mediante un desnivel, la energía potencial contenida en la masa de agua que transportan los ríos para convertirla en energía eléctrica, utilizando turbinas acopladas a alternadores.
Aunque existe una enorme diversidad de esquemas posibles de centrales hidroeléctricas, dado que las características orológicas del emplazamiento en el que se asienta la central condicionan en gran medida dicho esquema, todos ellos pueden ser reducidos a dos modelos básicos, siendo cada emplazamiento particular una variante de uno de ellos o una combinación de ambos.
El primer tipo, denominado “aprovechamiento por derivación de las aguas”, consiste en esencia en desviar el agua de un río mediante n embalse de derivación y conducirla, por medio de un canal, de manera que conserve su energía potencial, hacia una cámara de presión, de la que arranca una tubería forzada que conduce el agua hasta la sala de máquinas de la central. La energía liberada a causa del desnivel existente entre ambos extremos de dicha tubería es transformada, mediante grupos turbina- alternador, en energía eléctrica. Posteriormente, el agua es restituida al río aguas abajo utilizando un canal de descarga.
Por su parte, el segundo sistema de aprovechamiento, o “aprovechamiento por acumulación de las aguas”, consiste en construir, en un tramo de un río que ofrece un desnivel apreciable, una presa de determinada altura. El nivel de agua alcanzará, entonces, un punto cercano al extremo superior de la presa. A media altura de la misma, para aprovechar el volumen de embalse a cota superior, se encuentra la toma de aguas; y en la base inferior- aguas debajo de la presa-, la sala de máquinas, que aloja al grupo (o grupos) turbina-alternador. La energía liberada por el agua al caer por una conducción forzada del interior de la presa es transformada, mediante dicho grupo (o grupos), en energía eléctrica.
¿Cómo funciona una central hidroeléctrica?
El funcionamiento de una central hidroeléctrica a pie de presa es básicamente el siguiente: por la acción de una presa, ubicada en el lecho de un río, se acumula una cierta cantidad de agua formando un embalse. Con el fin de generar un salto cuya energía potencial pueda transformarse posteriormente en energía eléctrica, se sitúan tomas en aguas arriba de la presa, formadas por una bocina de admisión, protegida por una rejilla metálica, y por una cámara de compuertas que controla la admisión del agua a una tubería forzada. Normalmente, ésta atraviesa el cuerpo de la presa y tiene por fin llevar el agua desde las tomas hasta las máquinas de la central.
El agua, en la tubería forzada, transforma su energía potencial en cinética, es decir, adquiere velocidad. Al llegar a las máquinas, actúa sobre los álabes del rodete de la turbina, haciéndolo girar y perdiendo energía. El rodete de la turbina está unido por un eje al rotor del alternador que, al girar con los polos excitados por una corriente continua, induce una corriente alterna en las bobinas del estátor del alternador. El agua, una vez que ha cedido su energía, es restituida al río, aguas debajo de la central. Solidario con el eje de la turbina y el alternador, gira un generador de corriente continua, llamado excitatriz, que se utiliza para excitar los polos del rotor del alternador.
En los terminales del estátor aparece, así, una corriente eléctrica alterna de media tensión y alta intensidad. Mediante un transformador, es convertida en corriente de baja intensidad y alta tensión para poder ser transportada en condiciones adecuadas.
Normalmente, una central dispone de más de un grupo turbina-alternador. El conjunto de turbinas suele estar alojado en una sala de máquinas o edificio de la central propiamente dicho.
¿Cuándo comenzó en el mundo el aprovechamiento de la energía hidráulica para la producción de electricidad?
La construcción y utilización de las primeras centrales de aprovechamiento de energía hidráulica para producción de electricidad se encuentra prácticamente ligada en el tiempo al propio nacimiento de la industria eléctrica. En el año 1882 - apenas tres años después de que Thomas Edison descubriere la primera lámpara eléctrica de carácter práctico para alumbrado- se puso en marcha en Appleton (Wisconsin, Estados Unidos) la primera central hidroeléctrica del mundo para servicio comercial. Esta central, que sólo era capaz de alimentar 250 lámparas de incandescencia, supuso el primer paso tecnológico para poder utilizar el agua como fuente de energía eléctrica.
¿Cuál es la situación actual de la producción hidroeléctrica en España?
La potencia hidroeléctrica instalada en España ha pasado de los 1.350 MW de 1940 a los 17.478 MW que estaban en servicio en 1995, lo que pone de manifiesto que en España se ha llevado a cabo un importante esfuerzo para aprovechar recursos hidráulicos existentes en la generación de energía eléctrica.
No obstante, entre los años anteriormente citados se ha registrado un apreciable descenso del peso de la producción de origen hidroeléctrico en la estructura de la producción total de electricidad. Ello se debe no sólo a que la potencia de las centrales termoeléctricas ha crecido a un ritmo mayor a lo largo de dicho período, sino también a que, así como existe una clara correlación entre mayor potencia termoeléctrica y mayor producción termoeléctrica, la correlación entre potencia hidroeléctrica y producción de este mismo origen es menor.
No se puede afirmar que un determinado aumento de la potencia hidroeléctrica en servicio vaya a provocar un incremento similar en la producción, ya que ésta depende no sólo de la potencia, sino también y fundamentalmente, del nivel de pluviosidad, lo cual es bastante más aleatorio.
¿Cuáles son las principales centrales hidroeléctricas españolas?
El parque español de centrales hidroeléctricas presenta una gran diversidad en cuanto a tamaño de las instalaciones. Hay en servicio 20 centrales de más de 200 MW que presentan conjuntamente alrededor del 50% de la potencia hidroeléctrica total de España. Las de mayor capacidad son las de Adeadávila con 1.139,2 MW de potencia total, José María Oriol con 915,2 MW y el aprovechamiento de Cortes-La Muela con 908,3 MW de potencia conjunta.
| Provincia | NºCentrales | MW |
| Norte | 338 | 3.981 |
| Ebro | 266 | 3.671 |
| Duero | 111 | 3.410 |
| Tajo | 86 | 2.679 |
| Júcar | 74 | 1.370 |
| Guadalquivir | 66 | 603 |
| Pirineo Oriental | 175 | 235 |
| Sur | 18 | 457 |
| Segura | 32 | 74 |
| Guadiana | 12 | 215 |
| Canarias | 1 | 1 |
| Baleares | 0 | 0 |
¿Cómo es la distribución geográfica de las centrales hidroeléctricas españolas?
La ubicación del as instalaciones hidroeléctricas españolas obedece a criterios de optimización de la producción y se adapta, por tanto, a las condiciones orológicas y a las características de los ríos de las distintas cuencas, respondiendo al criterio de aprovechamiento máximo e integral de los recursos hidráulicos disponibles. Por lo tanto, su distribución presenta, en lo que se refiere a número de centrales y potencia instalada, diferencias muy acusadas de unas provincias a otras y de unas cuencas a otras.
¿Qué es una central de bombeo?
Una central hidroeléctrica de bombeo es un tipo especial de central hidroeléctrica que posee dos embalses. El agua contenida en el embalse situado en la cota más baja -embalse inferior- puede ser elevada mediante bombas al embalse situado en la cota más alta -embalse superior-, con el fin de reutilizarla posteriormente para la producción de energía eléctrica.
Este tipo de centrales produce energía eléctrica durante las horas punta de consumo -las de mayor demanda de electricidad- mediante la acción que ejerce un salto de agua sobre los álabes de una turbina asociada a un alternador, es decir, funcionando como una central hidroeléctrica convencional. Después, durante las horas valle -las de menor demanda-, se bombea el agua que ha quedado almacenada en el embalse superior, bien mediante una bomba o bien mediante la turbina, si ésta es reversible, de manera que el agua pueda volver a ser utilizada en un nuevo ciclo.
Para elevar el agua desde el embalse inferior hasta el embalse superior, la central dispone de grupos moto-bombas o, en otros casos, sus turbinas son reversibles, de modo que pueden actuar ellas mismas como bombas, funcionando los alternadores como motores.
Las centrales de bombeo suponen un ahorro energético sustancial, dado que consumen, durante las horas valle, el excedente de energía eléctrica producido por las centrales termoeléctricas que, en tan corto espacio de tiempo, aún funcionando a su mínimo técnico, no pueden adaptar su producción al consumo real. Es decir, que en dichas horas estas últimas generan un volumen de energía eléctrica que no puede ser absorbido por el mercado. De no existir las centrales de bombeo, esa energía excedente se perdería.
Existen dos tipos de centrales de bombeo: el primero de ellos, denominado “bombeo puro”, comprende a aquellas centrales que no pueden ser utilizadas como centrales hidroeléctricas convencionales sin haber bombeado previamente al embalse superior el agua acumulada en el embalse inferior. El segundo tipo agrupa a las centrales que pueden ser utilizadas como centrales hidroeléctricas convencionales sin necesidad de un bombeo previo del agua almacenada en el embalse inferior. Estas centrales reciben el nombre de “centrales mixtas con bombeo”.
¿Cuántas centrales de bombeo hay en España?
España dispone actualmente de 24 centrales de bombeo -ocho de ellas de bombeo puro y las dieciséis restantes, mixtas con bombeo- con una potencia conjunta de 4.996,1 MW.
Entre estas instalaciones, se encuentran algunas de las centrales hidroeléctricas españolas de mayor potencia, como la de Villarino, sobre el río Tormes, cuya potencia instalada asciende a 810 MW; la de La Muela, sobre el río Júcar, con 628,4 MW; la de Estany Gento-Sallente, sobre el Flamisell, de 451 MW; la de Aldeadávila II, sobre el Duero, con 420 MW; la de Tajo de la Encantada, sobre el río Guadalhorce, de 360 MW de potencia; o la de Aguayo, sobre el río Torina, con 339,2 MW.
¿Qué es una minicentral hidroeléctrica?
Se denominan minicentrales hidroeléctricas a las centrales hidroeléctricas de potencia inferior a 5 MW.
En los primeros años de desarrollo del sector eléctrico español, estas centrales conocieron un gran auge y fueron incluso la base de buena parte del la electrificación del los núcleos rurales. Con el tiempo, sin embargo, la tendencia fundamental del desarrollo hidroeléctrico se centró en las instalaciones de gran potencia y un gran número de minicentrales fueron abandonadas.
Sin embargo, dos criterios básicos de política energética han generado un renovado interés por este tipo de instalaciones. Por un lado, el objetivo de incrementar la independencia energética -reduciendo, en especial, el uso de combustibles importados en la producción de electricidad- aconseja la mayor utilización posible de los recursos energéticos nacionales, entre los cuales se encuentran la totalidad de los hidráulicos, incluidos los aprovechables con centrales de muy pequeña potencia. Por otro, los objetivos de preservación del medio ambiente y de eficiencia energética impulsan la utilización de las llamadas nuevas fuentes energéticas renovables, entre las cuales -y junto a la solar, la eólica o la biomasa- se ha acordado incluir, a nivel internacional, la energía hidráulica aprovechable a base de minicentrales. Se estima que la producción eléctrica anual de una minicentral de 5 MW en un año hidráulico medio evita el consumo de 1.400 toneladas de combustibles y la emisión de 16.000 toneladas de CO2 y 110 de SO2.
Como fruto de este nuevo interés por las minicentrales hidroeléctricas, un gran número de países han potenciado la recuperación, modernización, automatización e incluso nueva construcción de este tipo de instalaciones.
España, a finales de 1994, contaba con un total de 867 minicentrales hidroeléctricas en servicio que sumaban unos 938 MW de potencia y generaban alrededor de 2.566 millones de kWh anuales. Buena parte de estas minicentrales se han sumado al parque eléctrico español merced a un Plan Acelerado de Minicentrales Hidroeléctricas puesto enmarcah en 1981.
¿Cuáles son los embalses hidroeléctricos españoles de mayor capacidad?
De entre los embalse hidroeléctricos españoles, sólo tres sobrepasan los 2.000 hectómetros cúbicos de capacidad. Son el de La Serena con 3.232 hm3; Alcántara, sobre el río Tajo, con 3.137 hectómetros cúbicos, que alimenta a la central de José Mª Oriol, y el de La Almendra, sobre el río Tormes (Duero), con 2.649 hectómetros cúbicos de capacidad, que regula a la central de Villarino.
Otros cinco embalses superan los 1.000 hectómetros cúbicos de capacidad: Buendía, en el Guadiela (Tajo); Mequinenza, en el Ebro; Cíjara, en el Guadiana; Valdecañas, en el Tajo; e Esla, o Ricobayo en el Esla (Duero).
¿Cuáles son las características de la pluviosidad en España?
Los recursos hidráulicos de un país dependen fundamentalmente de su grado de pluviosidad, de su orografía y de las características de los ríos que lo atraviesan. Así como los dos últimos aspectos mencionados son prácticamente invariables a lo largo del tiempo, la pluviosidad puede mostrar, dentro de determinados límites, oscilaciones muy significativas.
Por su parte, la producción de energía hidroeléctrica depende, por un lado, de esos recursos hidráulicos que pueden ser en parte -en concreto, por lo que se refiere a la pluviosidad- muy variables; y, por otro, de la potencia hidroeléctrica instalada. De ahí que, en un país como España, que cuenta con un importante porcentaje de potencia hidráulica dentro de su parque eléctrico, la influencia de la pluviosidad en el abastecimiento de energía eléctrica sea importante.
España cuenta con abundantes montañas y ríos, si bien, en general, ni las primeras son muy altas, ni los segundos muy largos y caudalosos.
Por lo que se refiere al clima, se trata de un país predominantemente seco, con irregulares precipitaciones que se distribuyen de forma poco uniforme entre las distintas regiones que lo componen. Con frecuencia se registran grandes períodos de sequía, alternados con fases muy breves de intensas precipitaciones.
Hay que tener en cuenta, por otra parte, que, del volumen total de agua caída, sólo alrededor del 50% se convierte en aportaciones reales a los ríos, por lo que la oscilación entre ambos años es, en términos de aportaciones efectivas, todavía mayor.
¿Cómo afectan al sistema eléctrico Español los períodos de sequía?
En períodos de sequía, la escasez de agua, reduce considerablemente la disponibilidad de las centrales hidroeléctricas. Ello obliga a incrementar de manera sustancial la producción de las centrales que utilizan carbón, fuel-oil o gas (las llamadas centrales termoeléctricas clásicas o convencionales) a fin de cubrir el déficit de producción de origen hidráulico.
Dado que el coste del kWh producido por una central hidroeléctrica es mucho menor que el coste del kWh generado por una central termoeléctrica clásica, tiene lugar entonces un apreciable encarecimiento de los costes de producción de la electricidad. Puede estimarse en más de 160 millones de pesetas el sobrecoste causado al sistema eléctrico español por el grave período de sequía que ha afectado a España entre 1992 y 1995.
¿Cuáles son las perspectivas de la producción hidroeléctrica en España?
España ha conseguido un elevado grado de aprovechamiento de sus recursos hidráulicos para producción de electricidad. Así lo demuestra el hecho de que sólo ocho países industrializados del mundo poseen una potencia hidroeléctrica superior a la de España.
No obstante, el desarrollo de esa potencia tropieza con grandes limitaciones. En primer lugar, porque la construcción de nuevas centrales hidroeléctricas entra cada vez más en conflicto con otros importantes usos alternativos del agua y del suelo, o podría tener en algunos casos negativos efectos medioambientales. En segundo lugar, porque buena parte de los emplazamientos potenciales se encuentran en lugares de difícil acceso o implican la realización de complejas y costosas obras civiles que encarecerían notablemente el coste del kWh producido.
Por tales razones, la extensión de la potencia hidroeléctrica -aunque aún es posible- deberá realizarse en mayor medida a través de otras vías; ampliación de la potencia instalada en centrales ya existentes mediante la adición de nuevos grupos turbina-alternador; desarrollo de centrales de bombeo, y recuperación o construcción de centrales hidroeléctricas de muy pequeña potencia -menos de 5 MW-, también llamadas minicentrales.
El Plan Energético Nacional actualmente vigente, prevé que la potencia eléctrica española se incremente en 902 MW a lo largo del período 1991-2000. En el último año de dicho período, la producción hidroeléctrica, supuesto un año hidráulico medio, debería ascender a unos 32.781 millones de kWh, el 16,4% de la producción total estimada para dicho ejercicio.
Embalse y central hidroeléctrica de Sta. Mariña de los Remuíños.
Cereo. Coristanco.
Es una de las pocas centrales de las antiguas tiene sobre cincuenta años. Esta central produce electricidad para las parroquias vecinales: Cereo, Verdes y Coristanco entre otras.
Por nuestra zona podemos destacar otras centrales: Batán, Fervenza, etc.
Fuente: propiedad de autoras.
07.- LAS NUEVAS ENERGIAS.
¿Qué son las llamadas nuevas energías?
La energía es un bien caro y relativamente escaso y la urgencia de potenciar el uso de recursos energéticos propios, diversificar las materias primas utilizadas y de potenciar el uso de fuentes energéticas que, por ser renovables, no presentan problemas de agotamiento de las reservas físicas, se generó un creciente interés por una serie de recursos que no ocupaban en ese momento un lugar significativo en el abastecimiento energético. Y se dio un gran impulso al desarrollo de las tecnologías necesarias para hacer posibles su aprovechamiento a mayor escala.
En fechas más recientes, la creciente preocupación por limitar y reducir en lo posible los efectos sobre el entorno natural de las actividades energéticas y por aumentar el uso eficiente de la energía -dos objetivos que frecuentemente van estrechamente relacionados- ha contribuido a que estas fuentes energéticas reciban un mayor interés, ya que a su carácter renovable unen el presentar un impacto menor, aunque no nulo, sobre el ambiente que las energías tradicionales.
En definitiva, se trata de la energía solar, eólica, geotérmica, biomasa, fusión nuclear, la maremotriz... un conjunto de recursos a los que se comenzó a designar con el apelativo, entre otros, de “nuevas energías”.
¿Por qué se les llama nuevas energías?
En primer lugar, no resulta muy exacto hablar de nuevas energías, ya que algunas de estas fuentes, como la biomasa o la eólica, han venido siendo aprovechadas con fines energéticos, merced a métodos más o menos rudimentarios, desde hace cientos de años.
En segundo lugar, aplicarles el término de energías renovables también induce a confusión, ya que bajo tal denominación sería obligado incluir al conjunto de la energía hidroeléctrica, que es una de las fuentes energéticas renovables por excelencia. Sin embargo, es costumbre por el momento generalizado, incluir entre las nuevas energías únicamente a la hidroeléctrica de pequeños saltos aprovechada mediante minicentrales de muy escasa potencia individual.
En tercer lugar, la noción de energías alternativas resulta igualmente errónea, ya que el término podría sugerir implícitamente, que se trata de fuentes energéticas que aparecen como una opción, en términos excluyentes, frente a las energías tradicionales.
Por el contrario, la opinión internacional es que el uso de estas energías renovables debe combinarse racionalmente con el de las tradicionales a fin de contribuir a la diversificación energética y a la seguridad en el abastecimiento.
En el fondo, lo que hay realmente “de nuevo” en este campo no es tanto el recurso primario “energía solar, eólica...” que aprovecha, sino la tecnología mediante la cual es actualmente aprovechado. Por ello, un término adecuado para englobar a estas fuentes de energía sería el de “nuevas tecnologías energéticas”.
¿Cuál es la contribución las “nuevas energías” al abastecimiento energético?
En la actualidad, la contribución de las “nuevas energías” al abastecimiento energético es extraordinaria-mente modesta. Su aportación resulta más interesante si atendemos al papel que juegan el determinados usos muy concretos o en el suministro de energía en lugares muy determinados donde presentan ventajas frente a otras posibilidades energéticas, que si nos fiamos en su contribución global en términos cuantitativos.
De acuerdo con datos de la Unión Europea (UE), las energías renovables -incluyendo la totalidad de la hidroeléctrica- contribuyenron con 45,9 millones de toneladas equivalentes de petróleo (TEP) en 1993 al consumo energético de los doce países que la integraban. Esa cantidad suponía únicamente un 3,7% del consumo total de energía. Y, si se incluye en esa cifra únicamente la producción hidroeléctrica generada mediante minicentra-les, la aportación de las “nuevas energías” al abastecimiento energético total sería de sólo un 2,5%, es decir, alrededor de 32 millones de TEP. De esta cantidad, en torno al 90% habría procedido del aprovechamiento de biomasa y residuos urbanos.
En cuanto a España, y de acuerdo con datos del Ministerio de Industria y Energía relativos a 1994, las “nuevas energías” contribuyeron con 2,7 millones de TEP al abastecimiento energético de dicho año, lo que supone un 2,9% del total. En esa cifra no se incluye la producción hidroeléctrica mediante centrales de más de 5 MW, ni la biomasa doméstica no comercializable. Si, por el contrario, añadiéramos estos dos conceptos, la contribución de las energías renovables al total alcanzaría los 6,3 millones de TEP, lo que supone un 6,5% del consumo energético total.
07.01.- ENERGÍA SOLAR.
¿Qué es la energía solar?
El Sol es una esfera gaseosa, formada fundamental-mente por helio, hidrógeno y carbono. Su masa es del orden 330.000 veces la de la Tierra. Se estima que su edad es de unos 6.000 millones de años y su probable duración de vida, de similar magnitud. A escala humana, su radiación puede considerarse como prácticamente inagotable.
En el seno del Sol, se producen continuas reacciones nuecleares de fusión en las que el hidrógeno se transforma en helio, liberándose en esta reacción nuclear la correspondiente cantidad de energía. Una parte de ella se recoge en la cara iluminada de la Tierra, a la cual llega en forma de radiación.
Las cantidades de energía solar que llegan a la Tierra en esta forma son enormes, pero la densidad media a lo largo del año es baja.
¿Cuál es el estado actual de desarrollo de la tecnología que permite utilizar la energía solar?
Existen en la actualidad dos vías de aprovechamiento de la energía solar: la térmica y la fotovoltaica.
A su vez, el aprovechamiento de la energía solar como fuente energética por vía térmica se ha orientado en dos direcciones: la primera, para utilizaciones a baja y media temperatura; y la segunda, para la producción de electricidad mediante altas temperaturas.
En esta última vía, el sistema consiste fundamentalmente en concentrar los rayos solares, mediante espejos, en un punto, en el que se alcanzan así elevados niveles de temperatura.
Para producir electricidad en cantidad apreciable, serían necesarios grandes conjuntos de espejos que ocuparían superficies muy extensas y tendrían -tanto ellos, como la tecnología necesaria para que capten adecuadamente la radiación solar- un coste muy elevado.
Temperaturas mucho más bajas, inferiores a los 100ºC, pero con instalaciones más sencillas, se consiguen con los llamados colectores solares. Estos sitemas constan de unos paneles que se sitúan en los tejados de los edificios o en lugares despejados, de forma que puedan recibir las radiaciones solares directamente y transmitirlas en forma de calor a un fluido.
Hay asimismo colectores -por ejemplo, los llamados colectores de concentración- que permiten alcanzar temperaturas de entre 100ºC y 300ºC y son aplicables a ciertos procesos industriales para suministro de vapor, o incluso, electricidad.
La vía fotovoltaica consiste en la transformación directa de energía solar en energía eléctrica merced al llamado efecto fotovoltaico.
¿Cuáles son las utilizaciones más adecuadas actualmente de la energía solar?
El aprovechamiento de la energía solar está conociendo un apreciable desarrollo, especialmente para determinados usos energéticos. Y se considera que, por razones mediambientales y de ahorro energético, es importante continuar este camino.
Las instalaciones de aprovechamiento de energía solar a baja temperatura ofrecen actualmente interesantes posibilidades para determinadas utilizaciones de tipo doméstico, tales como calefacción y calentamiento de agua. El objetivo de esta tecnología actual se centra principalmente en aumentar el rendimiento del proceso de conversión fototérmica y en abaratar el coste de los equipos, con el objeto de que sea cada vez más atrayente su instalación.
Por lo que se refiere a sus aplicaciones en la industria o en el sector terciario, se utilizan sistemas de aprovechamiento de energía solar a baja y media temperatura para suministro de calor a procesos industriales.
Finalmente, la utilización de la energía solar para generación de electricidad por vía térmica se encuentra aún, en términos generales, en fase de experimentación.
La energía solar fotovoltaica está ya siendo aplicada con buenos resultados mediante instalaciones de baja potencia unitaria para pequeños suministros, sobre todo en puntos de consumo aislados de la red general de distribución eléctrica.
¿Cómo se puede utilizar la energía solar para producción de electricidad?
Existen actualmente tres vías de utilización de la energía solar para producción de electricidad:
- La vía termodinámica aprovechando la radiación directa y difusa del Sol.
- La vía termodinámica o alta temperatura, aprovechando únicamente la radiación directa.
- La vía fotovoltaica, que permite convertir directamente la energía lumínica en corriente eléctrica continua.
Los dos primeros procedimientos suponen una conversión indirecta que se lleva a cabo en dos fases:
Primero, conversión de la energía radiante de origen solar en calor con la ayuda de un dispositivo captador térmico; después, conversión del calor en electricidad pro medio de una máquina termodinámica. En el tercero se produce una única conversión de forma directa, ya que la energía lumínica del sol, al incidir en las “células solares”, se transforma directamente en electricidad merced al efecto fotovoltaico.
El desarrollo de la energía se enfrenta a dos tipos de limitaciones: económicas, por la necesidad de reducir el coste de generación de kWh, que es aún excesivamente alto; y tecnológicas, derivadas de la necesidad de superar problemas tales como la eficiencia de los sistemas de almacenamiento, la aleatoriedad en la disponibilidad de llegar por el momento a niveles de potencia instalada unitaria significativas, etc.
¿Cómo funciona una central termosolar?
Una central termosolar es una instalación que permite el aprovechamiento de la energía del Sol para producir electricidad.
El ciclo térmico de una central termosolar es equivalente al de toda central termoeléctrica: la energía calorífica que se produce en un determinado foco es transformada en energía mecánica mediante una turbina, y, posteriormente, en energía eléctrica mediante un alternador. En las centrales termoeléctricas convencionales, el foco calorífico se consigue por medio de la combustión de una fuente fósil de energía (carbón, gas, fuelóleo); en las nucleares, mediante la fisión de núcleos de átomos de uranio; en las solares, mediante la acción de la radiación solar sobre un fluido.
Hay diversos esquemas de centrales solares, cabe mencionar especialmente las centrales de tipo torre central y las de colectores distribuidos.
Una central solar del tipo torre central está formada por un conjunto de espejos (llamados heliostatos) que se encuentran situados de forma regular sobre el terreno alrededor de una torre en la que se halla alojado un sistema receptor. Este posee una caldera en la que hay un fluido que permite poner en marcha el ciclo térmico antes citado.
Los espejos concentran la radiación solar sobre el sistema receptor, calentando el fluido. Este, a su vez, convierte en vapor el agua -u otro líquido- que circula por una serie de conductos que forman el llamado circuito secundario y se sigue, a partir de ahí, el proceso habitual de conversión de la energía calorífica en energía eléctrica. Los espejos llevan incorporado un sistema que les permite seguir automáticamente la trayectoria del Sol, garantizando así que la incidencia de los rayos de éste sobre los heliostatos es la más adecuada para un aprovechamiento eficaz de la radiación solar.
Por su parte, las centrales de colectores distribuidos están formadas, en esencia, por un conjunto de espejos cilíndrico-parabólicos que concentran la radiación sobre su eje focal.
¿Cómo funciona una instalación solar fotovoltaica?
La conversión de la energía solar en energía eléctrica por vía fotovoltaica se realiza de forma directa, mediante células fotovoltaicas.
Una célula fotovoltaica es un dispositivo generador de energía eléctrica que está constituido por materiales semiconductores “dopados”, esto es, materiales semiconductores a los que han sido adicionados determinados tipos de impurezas.
Una célula fotovoltaica está formada por dos láminas muy delgadas de materiales semiconductores que se superponen: la primera de ellas es un cristal de silicio con impurezas de fósforo; y la segunda, un cristal de silicio con impurezas de boro. Cuando el sol ilumina la célula, la energía de la radiación luminosa provoca una corriente eléctrica en el interior de la misma, generando una fuerza electromotriz entre dos electrodos adosadso respectivamente, a cada capa de la célula.
¿Cuáles son las principales instalaciones solares fotovoltaicas existentes en el mundo?
La mayor potencia eléctrica fotovoltaica existente en el mundo se halla en Estados Unidos, cuyas instalaciones sumaban unos 12.000 kW de capacidad en servicio en 1990.
Los doce países que integraban en 1991 la Unión Europea generaron 15,5 millones de kWh en dicho año mediante sistemas fotovoltaicos. España, con 6,8 millones de kWh, fue el mayor productor, seguido de Italia con 5 millones y de Holanda con 1,2 millones.
España destaca también, a nivel comunitario, en el terreno del aprovechamiento de la energía solar por vía fotovoltaica.
Además de un elevado número de sistemas fotovoltaicos de pequeña potencia individual, España cuenta con algunos aprovechamientos de potencia unitaria relativamente significativa.
¿Qué es una central eólico-solar?
Una central eólico-solar consta de una cubierta plástica colectora de grandes dimensiones, abierta por sus extremos, y de una chimenea situada en el centro de la misma.
Los rayos del sol, al incidir sobre la cubierta, calientan el aire contenido en su interior y el que entra por su periferia. Al ser el aire caliente menos denso que el frío, se produce así una fuerte corriente de aire en la chimenea situada en medio de la cubierta. Dicha corriente de aire actúa sobre un grupo turbina-alternador instalado en la chimenea, produciendo energía eléctrica.
Se considera que este tipo de sistemas podría ser interesante para zonas rurales muy soleadas, poco habitadas y alejadas de la red de distribución. Presentan, no obstante, importantes problemas: bajo rendimiento, bajo factor de carga anual y necesidad de disponer de grandes superficies.
07.02.- ENERGIA EOLICA.
¿Qué es un aerogenerador eléctrico?
Un aerogenerador eléctrico es una máquina que convierte la energía cinética del viento en energía eléctrica. Para ello, utiliza una hélice que transmite el movimiento que el viento produce en sus palas al rotor de un alternador.
Existe una gran diversidad de modelos y diseños existentes de aerogeneradores, si bien se puede agrupar en dos grandes conjuntos: los de eje vertical y los de eje horizontal. No obstante, todos ellos constan de tres partes fundamentales: las palas, el “aerogenerador” o navecilla y la torre soporte del conjunto.
¿Qué posibilidades y limitaciones presenta la energía eólica?
Uno de los principales problemas que plantea el desarrollo del aprovechamiento de la energía eólica para producción de electricidad es la dificultad de encontrar y disponer de emplazamientos adecuados en número suficiente. También hay que superar los problemas causados por los frecuentes cambios en la velocidad y dirección del viento, las tormentas, los vientos racheados y, en suma, el carácter aleatorio.
Ello hace que el suministro eléctrico procedente de estas instalaciones se encuentre sometido a fuertes discontinuidades.
Es necesario disponer de un número muy elevado de aerogeneradores para generar cantidades suficientes de energía. Por ello es habitual la instalación no sólo de turbinas individuales de cierta potencia, sino de auténticos parques eólicos compuestos por un considerable número de aerogeneradores. Incluso en tales casos la potencia que proporcionan es aún reducida.
Las zonas que ofrecen mayores posibilidades son de difícil acceso o plantean problemas de transporte de energía. Hay que considerar determinados efectos medioambientales, como el ruido, el impacto paisajístico, la gran ocupación de terreno o las consecuencias sobre los movimientos de ciertas especies de aves.
Los expertos opinan que la aplicación más adecuada de las instalaciones eólicas consiste por el momento en su utilización para suministro de energía -como complemento de la generada a partir de otras fuentes- en núcleos rurales aislados de la red general en los que resulte difícil garantizar la continuidad del suministro eléctrico a partir de medios convencionales.
Se considera de gran interés potenciar el desarrollo de esta fuente de energía por razones tanto medioambientales, como de diversificación y eficiencia energética.
¿Cuáles son las instalaciones eólicas más importantes del mundo?
Entre los aerogeneradores individuales de mayor dimensión que han sido puestos en funcionamiento enel mundo cabe citar los siguientes:
En Norteamérica, el WTS-4 de Wyoming (4.000 kW), el MOD-5B de Hawai (3.200 kW) y los MOD-2 de Goldendale, Wyoming y Solano (2.500 kW cada uno), todos ellos en Estados Unidos.
España es uno de los países del mundo que cuenta con un mayor desarrollo del aprovechamiento de la energía eólica para generación de electricidad. Y cuenta con algunas de las instalaciones eólicas más importantes de Europa.
Entre las de mayor dimensión destacan los parques eólicos de 30.000 kW y 29.750, respectivamente, que poseen en Tarifa (Cádiz) la Sociedad Eólica de Andalucía y la Sociedad kW Tarifa.
Parque eólico: Malpica; es el sistema de energía que está funcionando mejor. En los últimos años, por nuestra zona “A Costa da Morte”, se construyeron muchos parques eólicos, debido al alto nivel de viendo que existe en esta zona, Camariñas, Malpica, Muxía, etc... son los parques eólicos más conocidos por esta zona aunque se están construyendo muchos más.
Fuente: propiedad de autoras.
07.03.- LA BIOMASA.
La biomasa es el conjunto de recursos forestales, plantas terrestres y acuáticas, y de residuos y subproductos agrícolas, ganaderos, urbanos e industriales.
Esta fuente energética puede ser aprovechada mediante su combustión directa a través de su transformación en biogas, bioalcohol, etc.
Los métodos de conversión de la biomasa en combustible pueden agruparse en dos tipos: conversión bioquímica y conversión termoquímica. De la primera, se puede obtener el etanol y metano mediante la fermentación alcohólica y digestión anaerobia. De la segunda, se puede obtener gas pobre, carbón y jugos piroleñosos mediante gasificación y pirólisis.
El potencial energético de la biomasa existente en el planta podría bastar para cubrir la totalidad de las necesidades energéticas mundiales. No obstante, una serie de circunstancias limitan notablemente su aprovechamiento. Por ejemplo:
- Alrededor del 40% de la biomasa es acuática. Se produce fundamentalmente en los océanos y es de muy difícil recuperación.
- De la biomasa terrestre, una gran parte está muy dispersa y es imposible utilizarla de forma eficaz.
- El aprovechamiento directo y a gran escala de los recursos forestales para fines energéticos podría conducir a un agotamiento de dichos recursos y dar lugar a efectos medioambientales negativos.
- Aprovechar la parte utilizable de la biomasa existente exige aportar una notable cantidad de energía para su recolección, transporte y transformación en combustible útil, lo cual reduce considerablemente la energía neta resultante.
- Por el momento, la mayor parte de la biomasa que se utiliza para fines energéticos es explotada a través de medios tradicionales, poco eficaces y productivos, y que permiten únicamente el aprovechamiento de una pequeña parte de su potencial energético.
¿Cuál es el nivel actual de explotación de la biomasa a nivel mundial?
Si se suman todas sus formas, la biomasa suministra actualmente alrededor del 14% de la energía que se consume en el mundo. Este porcentaje es muy superior en las zonas menos desarrolladas del planeta, donde cubre por término medio el 35% de las necesidades energéticas.
El mantenimiento o incremento de este nivel de consumo supondría una presión excesiva sobre los recursos de madera existentes en el mundo y aceleraría la deforestación de partes importantes del planeta. Por ello, se considera necesario que el incremento del uso de la biomasa con fines energéticos se efectúe mediante los “cultivos energéticos” -es decir, cosechas no forestales, principalmente de caña de azúcar- y la utilización de los residuos sólidos urbanos (RSU) como combustible en centrales térmicas, sobre todo en los países desarrollados.
Entre los países que más destacan en el terreno del aprovechamiento de la biomasa, cabe citar a Estados Unidos, que cubre hasta un 4% de sus necesidades energéticas con esta fuente de energía y posee un total de 9.000 MW de potencia en centrales que utilizan residuos como combustible.
¿Cuál es el nivel de utilización de la biomasa en España?
La biomasa es la energía renovable que más contribuye al abastecimiento energético español. En 1994, se consumieron 3,8 millones de toneladas equivalentes de petróleo de la biomasa, lo que supone más de 91% de la contribución total de las energías renovables.
La mayor parte de la biomasa consumida -alrededor del 56% del total- lo fue en el sector doméstico.
De la cifra de consumo total de biomasa antes citada, unas 62.700 toneladas equivalentes de petróleo lo fueron de forma de residuos sólidos urbanos (RSU).
07.04.- LA ENERGIA MAREOMOTRIZ.
¿Qué es una central mareomotriz?
Las centrales mareomotrices aprovechan la energía de las mareas para producir energía eléctrica. Para ello, en la bahía o estuario donde se asienta la central, deben tener unas grandes mareas, con unos diez metros de diferencia de nivel entre pleamar y bajamar.
En dicho estuario, se construye un dique que permite retener grandes cantidades de agua y en él se practican esclusas para que, con la subida de la marea, se llene e agua el embalse. Al alcanzar la marea su nivel más alto, se cierran las esclusas. Cuando baja el mar y se alcanza cierta diferencia de altura entre el agua del embalse y la del mar, se abren las esclusas de nuevo, dando lugar a la formación de un salto de agua que hace girar los álabes de una turbina que acciona, a su vez, un alternador.
El tiempo durante el cual la central está en condiciones de producir electricidad puede duplicarse aprovechando el efecto contrario, es decir, manteniendo cerradas las esclusas cuando el embalse está casi vació y va a comenzar la pleamar. Cuando ésta llega a su punto máximo, se abren de nuevo las esclusas, formándose así un salto de agua que acciona la turbina. Esta operación requiere que tanto la turbina como el alternador puedan girar indistintamente en uno u otro sentido.
¿Qué posibilidades ofrece la energía mareomotriz?
Aún cuando la energía potencial contenida en las mareas es considerable -se estima en 22.000 TWh (1 TWh = 1.000 millones de kWh) la energía disipada por las mareas oceánicas anualmente-, los requisitos naturales necesarios para su aprovechamiento hacen que sólo en determinados lugares del mundo pueda realmente plantearse la instalación de centrales mareomotrices.
La construcción de estas centrales exige unas fuertes inversiones, muy elevadas tanto en comparación con las que son precisas para el aprovechamiento de otras fuentes energéticas, como, sobre todo, en comparación con el rendimiento que hoy por hoy alcanzas estas instalaciones.
Por razones técnicas y económicas, el desarrollo de este tipo de centrales será forzosamente lento. Y tenderá a concentrarse en zonas muy determinadas. Se estima que más de la mitad de la energía potencial con posibilidades de explotación se halla en sólo cinco áreas: la bahía de Fundy (Canadá), el estuario del Severn (Gran Bretaña), la costa noroccidental de Francia, la costa sudeste de China y el mar Okhotsk.
El emplazamiento potencial mareomotriz más importante se encuentra en Europa, concretamente enel estuario del rio Severn (Gran Bretaña). Podría alcanzar una potencia total de 8.000 MW. Sin embargo, los análisis que se están desarrollando para evaluar su viabilidad están detectando graves problemas, especialmente por lo que se refiere al coste de su instalación y a la energía generada.
¿Se puede aprovechar la energía de las olas?
El mar proporciona una fuente natural de energía por medio de las olas. La potencia media de las olas del Atlántico que llegan a las costas de Europa Occidental se sitúa en unos 250.000 MW. Sin embargo, su conversión en forma de energía utilizable es técnica y económicamente difícil e implica una gran pérdida de potencia.
Se han diseñado varios dispositivos para convertir la energía de las olas en electricidad y hacerla llegar a la tierra. Unos están concebidos para ser instalados en tierra firme: el canal ahuesado y la columna de agua oscilante; otros, para su localización en aguas profundas: flotadores, boyas de ondulación, alerones, bolsas elástica, cilindros sumergidos... En estos dos últimos tipos de diseños, la idea consiste, básicamente, en exponer a las olas dispositivos flotantes, en una amplia gama de frecuencias y direcciones, que están sometidos a complejos movimientos tridimensionales.
Para aprovechar este tipo de energía, se necesitan estructuras bastante sólidas, complejas y costosas, para proporcionar la estabilidad hidrodinámica necesaria y así obtener un rendimiento razonablemente alto. Además, el movimiento oscilatorio de las olas oceánicas se encuentra en un rango de frecuencias de entre 3 y 30 ciclos por minuto, muy inferior a los centenares de revoluciones por minuto que exige la generación de energía eléctrica.
La maquinaria necesaria para convertir el lento movimiento de las olas en electricidad es asimismo costosa e implicaría pérdidas adicionales. Por añadidura, para reducir los costes de mantenimiento y de transporte de energía a tierra, sería aconsejable instalar los dispositivos cerca de la costa -o en tierra firme-, pero ahí es donde la energía de las olas es mucho menor. A su vez, el diseño de un dispositivo eficaz capaz de soportar con un mantenimiento mínimo, las condiciones climatológicas del mar abierto constituyen en sí mismo un gran problema. Por último, no se pueden olvidar los problemas ecológicos que se derivarían de instalaciones semejantes.
Hay un amplio conjunto de problemas que hacen que la energía de las olas realmente aprovechable en la actualidad no sea considerable; y el coste de la electricidad generada con estos sistemas, muy superior al de la producida con fuentes energéticas convencionales.
08.- FUENTES DE ENERGÍA DE RECURSOS NO RENOVABLES.
08.01.- ENERGÍA TERMOELECTRICA CLASICA.
¿Qué es una central termoeléctrica clásica?
Se denominan centrales termoeléctricas clásicas o convencionales a las que producen energía eléctrica a partir de la combustión de carbón, fuelóleo o gas.
El apelativo de “clásicas” o “convencionales” alude el hecho de que se emplean combustibles fósiles tradicionales que fueron la base de las primeras experiencias de producción de electricidad.
¿Cómo funciona una central termoeléctrica clásica?
El esquema básico de funcionamiento de todas las centrales termoeléctricas clásicas es prácticamente el mismo, independientemente de que utilicen carbón, fuelóleo o gas. Las únicas diferencias sustanciales consisten en el distinto tratamiento previo que sufre el combustible antes de ser inyectado en la caldera y en el diseño de los quemadores de la misma, que varía según sea el tipo de combustible empleado.
Dentro del propio recinto de la central termoeléctrica clásica, existen sistemas de almacenamiento de combustible (parque de carbón, depósitos de fuelóleo, etc.) para garantizar que se dispone permanentemente de una adecuada cantidad del mismo. Si se trata de una central termoeléctrica de carbón, éste es previamente triturado en molinos pulverizadores hasta quedar convertido en un polvo muy fino, para facilitar su combustión. De los molinos es enviado a la caldera de la central mediante chorros de aire precalentado. Si es una central termoeléctrica de fuelóleo, el combustible es precalentado para que fluidifique e inyectado posteriormente en quemadores adecuados a este tipo de derivado de petróleo. Finalmente, si se trata de una central termoeléctrica de gas, los quemadores están asimismo diseñados específicamente para quemar dicho combustible.
¿Cuántas centrales termoeléctricas clásicas existen en España?
Al finalizar el año 1994, España tenía en servicio 182 centrales termoeléctricas clásicas, con una potencia total de 22.620 MW.
De ellas, 53 pertenecen a las empresas eléctricas que integran UNESA. Estas 53 centrales suman una potencia total de 20.673 MW, que suponen el 91,2% de la potencia clásica total de España.
08.02.- EL CARBÓN.
¿De cuánto carbón dispone España en el territorio nacional?
De acuerdo con datos del Consejo Mundial de la Energía, las reservas recuperables probadas de carbón existentes en España ascendían en 1990 a 1.450 millones de toneladas, repartidas de la siguiente manera: 850 millones de toneladas de hulla y antracita, 400 millones de toneladas de hulla subbituminosa y 200 millones de toneladas de lignito pardo. La Coruña, Teruel, Asturias y León son las zonas españolas que concentran los volúmenes más significativos de reservas.
A esta cifra de reservas cabe añadir la de las llamadas “reservas adicionales estimadas in situ”, que incluye los cálculos de las cantidades de mineral que pueden existir tanto en extensiones aún no exploradas de yacimientos conocidos, como en yacimientos aún no descubiertos en áreas que se sabe, desde el punto de vista geológico, que contienen combustible. No incluye, por el contrario, los yacimientos cuya existencia es por el momento meramente especulativa. El Consejo Mundial de la Energía cifra en 7.100 millones de toneladas las “reservas adicionales estimadas in situ” de los cuales 3.350 millones de toneladas serían recuperables en las condiciones económicas y tecnológicas previsibles.
Al ritmo actual de producción de carbón, los recursos de carbón nacionales serían suficientes para garantizar el abastecimiento durante cerca de 50 años si se atiende únicamente a las reservas recuperables probadas; durante 150 años si añadimos a las anteriores las reservas adicionales estimadas que son recuperables en las previsibles condiciones económicas y tecnológicas; y durante unos 270 años si tenemos en cuenta la totalidad de las reservas estimadas.
¿Cuál es el papel del carbón en la producción española de energía eléctrica?
La producción de las centrales españolas que consumen carbón supone más del 45% de la generación total de electricidad del país, lo que hace de este combustible la principal fuente energética en la producción de electricidad.
La política energética española viene asignado al carbón un papel de gran importancia desde finales de los años 70. La razón fundamental es que constituye una de las escasas materias primas energéticas con las que cuenta España, por lo que se utilización permite reducir la dependencia energética y potenciar el aprovechamiento de los recursos energéticos nacionales.
¿Cuáles son las principales centrales de carbón que existen en España?
Las centrales de carbón de mayor potencia son las siguientes: Puentes de García Rodríguez con 1.400 MW, Compostilla con 1.312 MW y Teruel con 1.050 MW.
He aquí la lista de las principales centrales termoeléctricas de carbón españolas:
| Central | Provincia | Combustible | MW |
| Puentes de Gª Rdez | La Coruña | Lignito pardo | 1.400 |
| Compostilla | León | Hulla y antr. | 1.312 |
| Teruel | Teruel | Hulla subb. | 1.050 |
| Aboño | Asturias | Hulla | 903 |
| Soto de Ribera | Asturias | Hulla | 672 |
| La Robla | León | Hulla | 620 |
| Narcea | Asturias | Antracita | 569 |
| Meirama | La Coruña | Lig. pardo y hulla | 550 |
| Litoral de Almería | Almería | Hulla | 550 |
| Los Barrios | Cádiz | Hulla | 550 |
¿Qué es la combustión de carbón en lecho fluido?
La combustión de carbón en lecho fluido es una nueva tecnología que permite una utilización más limpia y eficiente del carbón en las centrales termoeléctricas.
Consiste esencialmente en efectuar la combustión del carbón en un lecho compuesto por partículas de este combustible, sus cenizas y un absorbente alcalino -gene-ralmente caliza- que se mantiene suspendido por la acción de una corriente ascendente de aire. De esta forma, el conjunto tiene la apariencia de un líquido en ebullición. Con ello, se obtiene un mejor rendimiento en el proceso de combustión, al haber una mayor superficie de contacto entre el aire y las partículas reaccionantes.
El aspecto más positivo de esta nueva tecnología es que se consigue con ella una considerable disminución del impacto mediambiental.
Hay dos tipos fundamentales de combustión en lecho fluido: por un lado, la tecnología de lecho fluido atmosférico, que logra niveles de reducción de emisiones de SO2 de entre un 60% y un 95% en comparación con una central de carbón convencional, así como disminuciones apreciables en las de NOx y CO2; por otro, la tecnología de lecho fluido a presión, que puede conseguir niveles de eficiencia térmica superiores al 40% y reducciones asimismo sustanciales en las emisiones de los gases citados.
¿Investigan las empresas eléctricas españolas en las nuevas tecnologías de combustión de carbón?
Las empresas eléctricas de UNESA vienen desarrollando desde 1980 un amplio plan de investigación -denominado Programa de Investigación y Desarrollo Tecnológico Electrotécnico (PIE) - en el que se da especial importancia a los proyectos relativos a la utilización eficiente de combustibles fósiles en las centrales termoeléctricas y al control de su impacto medioambiental.
En el marco de dicho Programa, se han desarrollado proyectos de investigación sobre combustión en lecho fluido, gasificación de carbón, licuefacción de lignitos, análisis de calidad de carbones, lavado de lignitos, sistemas de desulfuración, equipos de medida de emisiones contaminantes, etc.
¿Qué perspectivas presenta en España la producción de electricidad con carbón?
Dada la conveniencia, desde el punto de vista de la política energética nacional, de basar el suministro de energía eléctrico en fuentes autóctonas va a seguir ocupando un lugar preponderante en la producción eléctrica española.
No obstante, es imprescindible que la utilización del carbón en la generación de energía eléctrica esté sujeta a criterios de racionalidad y prudencia: en primer lugar, teniendo en cuenta el nivel de reservas disponibles y su coste de extracción, en segundo lugar, fomentando el uso eficiente de los carbones nacionales; y, en tercer lugar, asumiendo el objetivo de reducir al máximo el impacto medioambiental de toda actividad energética.
De cara al futuro, el Plan Energético Nacional actualmente vigente, aprobado en 1992, prevé la construcción de seis nuevas centrales de carbón con una potencia total de 1.888 MW antes del año 2000. De esta forma, el carbón seguirá siendo en el año 2000 la principal fuente energética en la generación de electricidad, con una participación del 34,2% en la estructura de la producción eléctrica peninsular.
Central de Meirama y mina de “Limeira”: Podemos decir que es la única central de carbón que hay en esta zona. Había una en Sada, pero no se sabe si está funcionando.
Fuente: propiedad de autoras.
08.03.- EL GAS NATURAL:
Es una de la energías primarias de utilización más reciente, puesto que hasta la segunda década del siglo actual no comenzó su comercialización el los Estados Unidos, país pionero en su producción y consumo, no extendiéndose su empleo a Europa Occidental hasta después de la segunda guerra mundial. Así pues, su modernidad como fuente energética únicamente es superada por el combustible nuclear.
Sin embargo, aunque el gas natural es una energía muy moderna en su uso, su conocimiento se remonta, al menos, al comienzo de la explotación del petróleo -el otro hidrocarburo- con el que está asociado en los yacimientos en la mayor parte de los casos. En este sentido, el gas natural ha fluido junto con el petróleo durante muchas décadas, pero como una indeseada producción que, por “inservible”, se ha quemado al pie de las torres de extracción, práctica que todavía hoy se aplica en bastantes campos de Oriente Medio y de otras zonas.
La demora en la utilización comercial del gas natural respecto al petróleo se explica básicamente por la existencia de importantes problemas técnicos en su transporte y distribución, que frenaron su empleo hasta bien entrado el siglo actual. El obstáculo inicial, relativo al transporte en gran escala desde los yacimientos a los puntos de consumo, se superó con la fabricación y soldadura de tuberías capaces de resistir altas presiones, permitiendo así el nacimiento de los gasoductos para el transporte continental de esta energía primaria.
¿Cuánto gas natural posee España?
La producción española de gas natural es muy reducida. Hasta 1984, se limitaba prácticamente a la explotación de un pequeño yacimiento en la provincia de Alaba. Desde mediados de los 80 , otros yacimientos han comenzado a ser explotados, como el del Golfo de Cádiz, cerca de Huelva; el Serrablo, al norte de la provincia de Huesca; el “Gaviota”, frente a la costa vizcaína de Bermeo, etc.
En la actualidad, la explotación de gas natural incluye una decena de campos con una producción anual que en 1992 fue de 1,1 millones de toneladas equivalentes de petróleo. Esa producción asegura únicamente un 20% del consumo nacional anual de gas natural. El resto ha de ser importado de Argelia y Libia.
¿Cuál es la situación actual de la producción de electricidad con gas natural en España?
En la actualidad, no hay en España ninguna central termoeléctrica que consuma exclusivamente gas natural. Si se emplea, en cambio, gas natural y gas siderúrgico en algunas centrales termoeléctricas que están equipadas para consumir indistintamente cualquier tipo de combustibles fósiles -a las que se suele llamar “centrales mixtas”- o como combustibles de apoyo en diversas centrales de carbón.
Aunque las cantidades consumidas de combustibles gaseosos se han incrementado a lo largo de los años -han pasado de 620 millones de m3 a unos 1.600 millones de m3 entre 1970 y 1995, con un máximo de 2.707 en 1981-, el gas representa en estos momentos poco más del 1% de la generación total de electricidad en España.
¿Cuáles son las perspectivas de producción de electricidad con gas natural en España?
Se pretende que el gas natural suponga en el año 2000 el 12,16% de la demanda nacional de energía primaria, frente al 5,57% que representaba en 1990.
El plan Energético Nacional actualmente vigente establece que la generación de energía con gas natural supondrá el 11,3% de la producción eléctrica peninsular en el año 2000.
Y ello sin contar con que buena parte del incremento de la aportación de los autogeneradores al abastecimiento peninsular se efectuará a base de instalaciones de cogeneración buena parte de los cuales utilizará fundamentalmente combustibles gaseosos.
¿De dónde provendrá el gas natural que se utilizará en España para producción de electricidad en los próximos años?
España carece de yacimientos propios de gas natural de dimensiones significativas. Por ello, el considerable incremento del papel del gas natural en la generación de energía eléctrica previsto para los próximos años tendrá lugar a través de fuertes importaciones de este combustible.
El gobierno español ha suscrito con Argelia un contrato a largo plazo de suministro de gas natural, para cuyo cumplimiento se ha venido desarrollando a lo largo de los últimos años un importante gasoducto que unirá Argelia con el sur de España a través de Marruecos y el estrecho de Gibraltar.
Paralelamente, se está desarrollando en el interior de la península una red de gasoductos destinada a hacer posible que las grandes cantidades de gas argelino que está previsto importar puedan llegar al consumidor final.
¿Cuánto gas natural van a consumir las empresas eléctricas españolas en los próximos años?
El 8 de junio de 1994, ENAGAS y las empresas eléctricas miembros de UNESA firmaron un protocolo para el uso de gas natural en la generación de electricidad en España. De acuerdo con el mismo, las compañías eléctricas se comprometen a utilizar en sus centrales termoeléctricas un total de 136.000 millones de termias de gas natural en el conjunto del período 1996-2000. Y, a partir del año 2000,un mínimo de 39.000 millones de termias anuales.
Como consecuencia de todo ello, este combustible representará alrededor del 20% del consumo total de combustibles fósiles de las centrales térmicas españolas en el año 2000.
El compromiso de las empresas eléctricas de asumir la utilización de las cantidades de gas citadas va a hacer posible que las primeras entregas de gas argelino a España tengan garantizado un uso final, facilitando así el cumplimiento del contrato y el adecuado desarrollo de la red gasista española.
08.04.- EL PETRÓLEO:
El petróleo es un aceite mineral natural, no refinado, de color pardo o verdinegro, olor fuerte y constituido por una mezcla de hidrocarburos.
El petróleo se origina a partir de una materia prima formada, fundamentalmente, por restos de organismos vivos acuáticos, vegetales y animales que vivían en los mares, las lagunas o las desembocaduras de los ríos y en las cercanías del mar. El petróleo se encuentra únicamente en los medios de origen sedimentario. La materia orgánica se deposita y se va cubriendo por sedimentos, transformándose en hidrocarburos mediante un proceso que, según las recientes teorías, es una degradación sufrida por bacterias anaerobias, primero, y anaerobias, después. Estas reacciones desprenden oxígeno, nitrógeno y azufre, que forman parte de los compuestos volátiles de los hidrocarburos.
¿Cuántas reservas de petróleo posee España?
Las reservas españolas de petróleo son insignificantes. De acuerdo con datos del Consejo Mundial de la Energía, las reservas probadas recuperables eran de unos 2,6 millones de toneladas de petróleo crudo en 1990, el 0,002 del total mundial.
En 1993, España hubo de importar el 98,2% del petróleo necesario para el consumo. Los ocho campos que son objeto de explotación en territorio nacional produjeron menos de 900.000 toneladas y hubo que importar 51,4 millones de toneladas de petróleo crudo.
¿Cuál es la situación actual de la producción de energía eléctrica con derivados del petróleo?
La producción de energía eléctrica con combustibles derivados del petróleo supone en España alrededor del 9% de la generación total de energía eléctrica, para lo cual se consumen anualmente algo más de 3 millones de toneladas de fuelóleo, que es el derivado del petróleo que se utiliza habitualmente para general electricidad.
En el caso de las empresas de UNESA, la participación de las centrales que consumen fuelóleo en la producción eléctrica total de dichas empresas fue de un 4,5% en 1995, para lo cual utilizaron unos 2,4 millones de toneladas de combustible.
No obstante, aunque los combustibles líquidos no juegan hoy un papel esencial en el abastecimiento eléctrico del país, hace unos años eran la principal fuente energética en la generación de electricidad. Asi, en 1976 las centrales que emplean fuelóleo produjeron 38.650 millones de kWh, lo que representaba entonces el 43% de la producción anual de electricidad.
¿Cuáles son las principales centrales españolas que consumen derivados del petróleo?
Las principales centrales termoeléctricas españolas que utilizaron fuelóleo u otros derivados del petróleo como combustible principal son las siguientes:
| Central | Provincia | MW |
| Castellón | Castellón | 1.083 |
| Santurce | Vizcaya | 936 |
| Escombreras | Murcia | 858 |
| Algeciras | Cádiz | 753 |
| Aceca | Toledo | 627 |
| Sabón | A Coruña | 470 |
| Jinamar | Las Palmas | 416 |
| Cristóbal Colón | Huelva | 378 |
| Badalona II | Barcelona | 344 |
| Candelaria | Sta Cruz Ten. | 332 |
Buena parte de las centrales de este tipo que se hallan en España van a ser próximamente transformadas en centrales termoeléctricas de gas natural.
¿Cómo ha evolucionado en España el consumo de fuelóleo para producción de electricidad?
En los años 70, el fuelóleo era la principal fuente de energía que se utilizaba en España para generar electricidad. En 1976, se registró el récord histórico en consumo de combustibles líquidos para producción de energía eléctrica: 10,1 millones de toneladas.
Sin embargo, a raíz de los sucesivos “shocks” del petróleo de 1973 y 1978, la reducción de la dependencia energética respecto de este combustible se convirtió en uno de los objetivos básicos de la política energética española.
Se inició así un amplio y progresivo proceso de sustitución de fuelóleo, por carbón y energía nuclar, en la generación de electricidad. Como resultado de este esfuerzo, el consumo de fuelóleo en las centrales termoeléctricas españolas se fue reduciendo hasta alcanzar un mínimo de 1,5 millones de toneladas en 1986.
Aunque desde entonces este consumo ha experimentado cierto crecimiento, en 1995 se situó un 81,7% por debajo del nivel que representaba en 1976.
08.05.- ENERGÍA GEOTÉRMICA:
La energía geotérmica es la procedente del calor acumulado en la corteza terrestre que es posible extraer de ésta a través de un determinado medio de transporte -generalmente agua- con el objeto de utilizarla como foco de calor para calefacción o transformarla en energía eléctrica.
La energía geotérmica puede ser aprovechada mediante la perforación de profundos pozos que permiten extraer del subsuelo agua caliente o vapor. No obstante, el número de zonas en las que se combina un alto índice de temperatura con un impermeabilidad del terreno a la profundidad necesaria para producir agua caliente o vapor es muy limitado. Estas condiciones sólo se dan en las que ha habido una reciente actividad volcánica o sísmica.
Los yacimientos geotérmicos se suelen dividir en tres categorías: de alta, media y baja temperatura. Los dos primeros pueden permitir la conversión de la energía geotérmica en electricidad. El tercero hace posible únicamente aplicaciones para suministro de calefacción o agua caliente.
¿Qué instalaciones de aprovechamiento de la energía geotérmica existen en el mundo?
La primera central geotérmica se construyó en 1913 en Larderello (Italia). Y la primera que generó electricidad en cantidades significativas, en Wairakei (Nueva Zelanda) en 1958.
Sin embargo, este tipo de instalaciones no recibió apenas atención hasta que la “crisis del petróleo” de los años setenta impulsó el desarrollo del aprovechamiento de las fuentes energéticas “alternativas”. En 1990 había ya 24 países que utilizaban la energía geotérmica para generación de electricidad mediante centrales que sumaban 6.000 Mwe de potencia y suministraban cerca de 30.000 millones de kWh anuales.
¿Cuál es la situación de la energía geotérmica en España?
España no posee recursos geotérmicos significativos. En la península, los proyectos realizados en los últimos años se refieren casi únicamente a rehabilitación de algunos balnearios. De hecho, la energía geotérmica contribuye con sólo un 0,1% a los 4,1 millones de toneladas equivalentes de petróleo suministrados por las nuevas energías en 1994.
08.06.- ENERGIA NUCLEAR:
¿Qué es la fisión nuclear?
La fisión es una reacción nuclear o interacción que afecta al núcleo de los átomos de ciertos elementos químicos pesados (uranio, torio, plutonio) cuando colisionan con una partícula subatómica que carece de carga eléctrica, llamada “neutrón”. A consecuencia de dicho impacto, el núcleo se escinde en dos fragmentos, liberándose en el proceso una gran cantidad de energía y emitiéndose de dos a tres neutrones.
El proceso de fisión resulta posible por la inestabilidad que tienen los núcleos atómicos de algunos isótopos de los elementos químicos de alto número atómico -el uranio 235, por ejemplo-, debida a la relación existente entre el cuadrado del número de protones (partículas nucleares de carga eléctrica positiva) y el número total de partículas nucleares (protones y neutrones) de dichos núcleos.
En tales condiciones, basta una pequeña cantidad de energía, como la que transporta el neutrón que colisiona con el núcleo, para que pueda tener lugar la reacción. Por otro lado, los fragmentos producidos en la fisión son tales, que la suma de las masas de sus núcleos es ligeramente inferior a la masa del núcleo que se fisiona. Esta diferencia de masa corresponde a la energía liberada en el proceso de fisión.
A su vez, los neutrones emitidos en la fisión de un núcleo de uranio pueden provocar nuevas fisiones en otros núcleos de uranio que, al fragmentarse, producirán nuevos neutrones, continuándose el proceso. De esta forma, se consigue una “reacción en cadena” capaz de automantenerse.
Cuando se consigue que sólo un neutrón de los producidos provoque una nueva fisión, la reacción en cadena se mantiene estable. De esta forma, se puede aprovechar la energía liberada en los sucesivos procesos de fisión mediante su conversión en una forma de energía utilizable, como la energía eléctrica.
¿Cómo funciona una central termoeléctrica nuclear?
Una central termoeléctrica nuclear es una instalación que aprovecha el calor obtenido mediante la fisión de núcleos de uranio para producir energía eléctrica.
Las centrales nucleares son instalaciones que poseen un reactor, es decir, una máquina que permite iniciar, mantener y controlar una reacción en cadena de fisión nuclear, la cual se provoca mediante el “bombardeo” con neutrones de núcleos de uranio. La gran cantidad de calor generada en dicha reacción es utilizada para convertir en vapor a alta temperatura un líquido -generalmente, agua ligera o agua pesada- que circula por una serie de conductos. Y ese vapor, de manera semejante a como ocurre en las centrales termoeléctricas clásicas, es empleado para accionar un grupo turbina-alternador y producir así energía eléctrica.
Por analogía con el proceso que tiene lugar en las centrales termoeléctricas clásicas, se suele denominar combustible nuclear al uranio que se consume en las centrales nucleares, si bien en estas últimas no tiene lugar ninguna reacción de combustión.
¿Cuántas centrales nucleares hay en el mundo?
Según datos del Organismo Internacional de la Energía Atómica, el 31 de diciembre de 1994 había en el mundo 432 centrales nucleares en funcionamiento con una potencia neta total de 340.314 MW y 48 más en construcción con una potencia de 38.876 MW. Un total de 32 países tenían en esa fecha centrales nucleares en funcionamiento o en construcción.
España contribuía a esas cifras totales con 9 centrales nucleares en servicio que poseían 7.105 MW de potencia neta, lo que le convierte en el décimoprimer país del mundo por su potencia electronuclear.
¿Qué se hace con los residuos nucleares?
Las instalaciones nucleares y radiactivas producen residuos que pueden ser clasificados de acuerdo con diversos criterios:
a) En cuanto a su origen, según la instalación que los genera: fábrica de concentrados de uranio, central nuclear, instalación de reprocesamiento, centro de investigación, hospital, etc.
b) En cuanto a sus características físicas y químicas, ya que requieren métodos de tratamiento muy diferentes, se suelen clasificar en gaseosos, líquidos y sólidos.
c) En cuanto a la naturaleza exacta y concentración de los nucleados radiactivos, se clasifican por su actividad -es decir, en función de las desintegraciones producidas por segundo-, en residuos de alta, media y baja actividad.
De todos los residuos producidos en las instalaciones nucleares y radiactivas, los más significativos son:
- Residuos gaseosos y líquidos emitidos como efluentes radiactivos en centrales nucleares.
- Residuos sólidos de baja y media actividad, producidos en centrales nucleares y otras instalaciones radiactivas, tales como hospitales.
- Residuos sólidos de alta actividad, producidos exclusivamente en las instalaciones de reprocesamiento del combustible irradiado.
Los residuos gaseosos de una central nuclear, una vez separados del refrigerante primario, son filtrados para retener los isótopos de yodo y las partículas en suspensión. El resto de dichos residuos, fundamentalmente gases nobles, pasan a un sistema de retención de tanques o a lechos de carbón activo, donde pierden gran parte de su actividad por desintegración radiactiva. Posteriormente, se evacúan a la atmósfera donde se difunden como cualquier efluente gaseoso, aprovechando condiciones meteorológicas favorables.
Los residuos líquidos se filtran y, posteriormente, se tratan en procesos de evaporación o intercambio de ión. Una vez que los efluentes líquidos han sido depurados, y efectuados los correspondientes controles para verificar el cumplimiento de las especificaciones de vertido, se pueden descargar al exterior.
Los residuos sólidos de una central nuclear pueden ser de baja o de media actividad, nunca de alta actividad.
Son residuos de baja actividad ropas, guantes, papeles, herramientas y otros elementos que estén contaminados.
Entre los residuos de media actividad, se encuentran los filtros y resinas procedentes del tratamiento de los residuos líquidos y gaseosos.
Todos estos residuos sólidos se compactan, incineran e incorporan en hormigón o asfalto, según su naturaleza, y posteriormente se embidonan. Los bidones que contienen los residuos así acondicionados se almacenan temporalmente en la central basta su traslado a una instalación de almacenamiento definitivo.
En las instalaciones de reprocesamiento, se recupera el uranio y el plutonio contenidos en el combustible irradiado, separándolos de los residuos radiactivos de alta actividad. Estos residuos, inicialmente en forma líquida, se solidifican e incorporan a una matriz de vidrio, de un tipo parecido al pyrex, y se encapsulan en un recipiente metálico de acero inoxidable para su manejo. De esta forma, los residuos de alta actividad están en condiciones de ser almacenados en una instalación definitiva.
Las instalaciones de almacenamiento definitivo de los residuos radiactivos aseguran su aislamiento respecto del medio ambiente. Para ello, se utilizan formaciones geológicas estables (algunas de ellas con varios millones de años de inmovilidad geológica), en cuyo interior se almacenan los recipientes que contienen los residuos.
¿Cuáles son los países más avanzados en tecnología nuclear?
Atendiendo al tipo de reactores nucleares en funcionamiento, en construcción y en proyecto, la tecnología imperante en el mundo es la americana, tanto en reactores de agua a presión (PWR) como de agua en ebullición (BWR). Desde 1973, Francia ha desarrollado un ambicioso programa nuclear que ha llevado aparejada la construcción de un buen número de centrales nucleares y la consecución de una tecnología nuclear propia, basada en la tecnología PWR americana, que le ha situado en condiciones de exportarla con éxito, compitiendo con Estados Unidos. Otros países con apreciable tecnología nuclear propia son Gran Bretaña, Alemania, Canadá, Japón y Rusia.
Las centrales nucleares son la consecuencia práctica de la aplicación de unos conocimientos científicos y tecnológicos que se hallan entre los más avanzados del mundo y que han sido promovidos y desarrollados por los países con mejor tradición y prestigio en los campos de la investigación y aplicación científica y tecnológica.
¿Cuántas centrales nucleares en servicio posee España?
España posee en la actualidad nueve centrales nucleares con 7.417 MW de potencia conjunta, las cuales suministraron en 1995 el 32,8% de la energía eléctrica generada en el país.
La primera central nuclear española que entró en servicio fue la de “José Cabrera”, situada en Zorita de los Canes, provincia de Guadalajara. Tiene una potencia de 160 MW y comenzó a funcionar en el año 1968. Tres años más tarde, en1971, fue conectada a la red la de Santa María de Garoña, localizada en la provincia de Burgos, con una potencia de 460 MW. En el año 1972, entró en funcionamiento la central nuclear hispano-francesa de Vandellós, situada en la provincia de Tarragona, con una potencia de 500 MW. Sin embargo, en octubre de 1989 un incendio destruyó parte de las instalaciones de la central de Vandellós I. Al año siguiente, una vez evaluada la viabilidad técnica y económica de proceder a su reparación, se decidió su retirada definitiva de servicio.
A comienzos del año 1981, fue puesto en servicio el primer grupo de la central nuclear de Almaraz, con una potencia de 930 MW, emplazada en la provincia de Cáceres.
En 1983, entró en servicio el primer grupo de la central nuclear de Ascó, con 947 MW de potencia. Está situada en la provincia de Tarragona, a orillas del Ebro. Asimismo, en ese mismo año se puso en servicio el segundo grupo de la central de Almaraz, que posee también 930 MW de potencia.
En 1984, entró en funcionamiento el reactor de la central nuclear de Cofrentes, que tiene actualmente una potencia de 990 MW. Está situada en Cofrentes, a orillas del Júcar, en la provincia de Valencia. En 1985, lo hizo el segundo grupo de la central de Ascó, de 930 MW de potencia.
En diciembre de 1987 entró en período de pruebas la central de Vandellós II, que alcanzó su servicio a plena potencia durante 1988. Posee en la actualidad 1.004 MW. Por último, en 1989 entró en servicio la central de Trillo I, que tiene 1.066 MW.
¿Cuándo son revisadas las centrales nucleares españolas?
Todos los años se realiza una parada de la central, de un mes de duración aproximada, durante la cual se efectúa la recarga del combustible, llevándose a cabo al mismo tiempo una revisión completa y exhaustiva de todos y cada uno de los componentes de la central.
Además de esta revisión anual, la central está sometida a un programa continuo de pruebas de vigilancia e inspección que se aplica a las estructuras, sistemas y componentes relacionados con la seguridad nuclear.
Asimismo, durante la explotación de la central, se realiza continuamente un plan de vigilancia radiológica del ambiente y de los ecosistemas del entorno, para comprobar el cumplimiento de las condiciones y límites de seguridad establecidos.
09.- LA ELECTRICIDAD Y EL MEDIO AMBIENTE:
¿Cuál es el impacto de la electricidad sobre el medio ambiente?
La energía eléctrica es la única forma de energía cuyo consumo es absolutamente limpio, es decir, no produce ningún tipo de residuo que puede afectar al medio ambiente.
Ahora bien, la producción de electricidad sí tine efectos sobre el medio ambiente, como consecuencia de las materias primas empleadas, tales como carbón, agua, fuelóleo, uranio, etc. y de su proceso de transformación en energía eléctrica. Lo mismo ocurre con las actividades de transporte y distribución de electricidad.
En contrapartida, la producción y uso de la electricidad puede contribuir significativamente a la preservación del entorno natural.
¿Cómo contribuye la energía eléctrica a la preservación del medio ambiente?
Dado que la electricidad puede ser generada a partir de un amplio abanico de fuentes energéticas diferentes, una adecuada diversificación de las materias primas utilizadas en la producción de electricidad hace posible evitar el uso excesivo de las que presentan un mayor impacto medioambiental a favor de otras que lo tienen menor.
Asimismo, el medio ambiente se ve favorecido cuando se lleva a cabo la sustitución de sistemas energéticos convencionales por sistemas eléctricos en determinados procesos industriales. Y la creciente aplicación de nuevas tecnologías que hacen posible una utilización más limpia y más eficiente de los combustibles fósiles contribuye a la reducción o estabilización de las emisiones a la atmósfera.
Además, uno de los objetivos permanentes de las compañías eléctricas es utilizar de manera óptima, desde el punto de vista económico, los recursos primarios necesarios para la producción de electricidad (agua, combustibles, etc), a fin de reducir sus costes de explotación. Esto significa consumir la menor cantidad de recursos primarios posible por cada unidad de energía producida, lo que implica, a su vez, generar la menor cantidad de contaminantes posible por cada kWh puesto en la red.
Por añadidura, el empleo de técnicas diferentes de reducción de contaminantes en las plantas de generación eléctrica les permite a éstas consumir combustibles de alto poder contaminante con un reducido impacto ambiental final, lo cual no es posible en otro tipo de instalaciones. Esto supone poder utilizar materias primas que, de otra manera, tendrían que ser desechadas.
¿Qué influencia tienen las centrales hidroeléctricas sobre el medio ambiente?
El proceso productivo de una central hidroeléctrica, adecuadamente gestionado, no tiene por qué modificar negativamente, al menos de manera significativa, la cantidad y la calidad del agua, que es su materia prima. Esta puede verse incluso mejorada a consecuencia de la eliminación de las materias sedimentables de decantación, lo que facilita la utilización del agua para el abastecimiento de poblaciones.
Otra consecuencia medioambiental positiva de los embalses es que, por acción del viento y de las diferencias de temperatura, se producen efectos superficiales y en profundidad en la masa de agua que favorecen su mezcla, y por tanto, una mayor aireación, dando así lugar a su autodepuración.
La regulación de regadíos es otro de los efectos positivos de estos emplazamientos. Asimismo, los embalses han contribuido a embellecer ciertas zonas áridas, permitiendo su utilización para fines distintos del de la producción hidroeléctrica, tales como deportes náuticos, natación, pesca, etc., lo que les ha aportado un valor social añadido.
En contrapartida, una central hidroeléctrica puede dar lugar también a efectos medioambientales negativos: inundación de tierras cultivables e incluso de pequeños núcleos urbanos, con el consiguiente desplazamiento de su población; modificaciones en la sedimentación; variaciones eventuales en determinadas especies piscícola; posible acumulación de materia orgánica procedente de vertidos residuales aguas arriba, etc. También cabe considerar negativo, desde el punto de vista ecológico, la transformación de un sistema fluvial lacustre.
¿Cuál es el impacto de las centrales termoeléctricas de carbón sobre el medio ambiente?
Los efectos potenciales sobre el medio ambiente de las centrales termoeléctricas de carbón se derivan de las emisiones atmosféricas y residuos que se producen en la combustión del mineral (óxidos de azufre, nitrógeno y carbono, así como partículas, principalmente), del tratamiento del agua que se transforma en vapor (vertidos químicos) y de la refrigeración necesaria para condensar el vapor (contaminación térmica)
Estos efectos son controlados en gran parte de manera sistemática en estas instalaciones. Por lo que se refiere a los problemas derivados de la combustión del mineral, soluciones como la instalación de chimeneas, la inyección de caliza y otros aditivos, el empleo de precipitaciones, la caracterización y el lavado previo de carbones, etc., son habituales en este tipo de centrales desde hace mucho tiempo.
Además, se están desarrollando y aplicando nuevas tecnologías que permiten una combustión limpia del carbón al limitar considerablemente sus emisiones, e incrementan su rendimiento térmico.
Finalmente, las técnicas aplicadas en las centrales españolas permiten que una parte considerable de los residuos sólidos producidos en el proceso de combustión del carbón quede retenida en el interior de la central; y existen experiencias de aprovechamiento útil de cenizas y escombreras.
¿Cómo afectan las centrales termoeléctricas de gas al medio ambiente?
La utilización de gas natural para la generación de electricidad está experimentando un fuerte impulso en muchos países desarrollados, incluido España, por sus ventajas medioambientales en comparación con otros combustibles fósiles, entre otros factores.
La combustión de gas natural implica una menor emisión por unidad de energía producida de óxidos de nitrógeno y, sobre todo, óxidos de azufre y carbono. En especial, cabe subrayar que la relación CO2 emitido/energía producida es en el caso del gas natural alrededor de la mitad de la que supone la combustión de carbón.
La utilización de gas natural suele permitir un mayor margen de incremento del rendimiento térmico que otros combustibles fósiles.
Buena parte de las nuevas tecnologías y sistemas energéticos que están siendo aplicados para compatibilizar mejor la utilización de combustibles fósiles con la preservación del entorno -gasificación de carbón, cogeneración, ciclo combinado, turbinas de gas, celdas de combustible, etc.- implican un mayor empleo del gas natural en la generación de energía eléctrica.
¿Cómo afectan las centrales nucleares al medio ambiente?
En el marco de las principales preocupaciones medioambientales que hoy atraen la atención mundial, las centrales nucleares presentan la particularidad de que su funcionamiento no genera ninguno de los gases a los que se suele responsabilizar buena parte de los principales problemas medioambientales de carácter global (lluvia ácida, efecto invernadero, etc).
Las consecuencias potenciales de la utilización del combustible son de tipo radiológico, debido a la emisión de radioisótopos junto con los efluentes líquidos y gaseosos de la central. Dado que la radiactividad puede ser medida de forma fácil y precisa, se puede conocer en todo momento cuál es la que emite la central con los efluentes citados.
Todos los caminos a través de los cuales los isótopos radiactivos emitidos pueden llegar al hombre, por inhalación o por ingestión a través de la cadena alimenticia, son tenidos en cuenta en la evaluación de las dosis de radiación, tanto en el individuo potencialmente expuesto -los trabajadores de planta-, como en la población situada en los alrededores de la central.
La dosis de radiación que recibe el individuo más expuesto a través de todas las vías de exposición debe ser siempre inferior a la permitida por la reglamentación vigente. Para la población que vive en las inmediaciones de la central, la dosis producida por ésta represente, como promedio, un incremento de 1 milirem por año sobre la dosis de radiación natural. Este incremento es inferior en un 1% a la dosis recibida por radiación natural y resulta comparable, por ejemplo, a la ocasionada por un televisor.
Por tanto, las emisiones radiactivas de las centrales nucleares no tienen una incidencia significativa sobre el medio ambiente.
10.- CONCLUSION PERSONAL:
Después de haber realizado este trabajo hemos llegado a conclusiones muy importantes como que, la energía es un bien para todos, pero este bien tenemos que saber administrarlo para no agotarlo. Nosotros somos los primeros que debemos administrarlo porque somos sus directos consumidores, así una luz encendida cuando no hay nadie, o la televisión si no miramos para ella, la radio, una estufa, etc. todo esto está gastando energía, la cual no estamos aprovechando.
Puede haber muchas personas que piensen que la energía no se acabará nunca, estas personas están muy equivocadas porque el carbón, el gas, el petróleo, tienen un límite, ya que estos yacimientos no son eternos. Pero incluso las energías renovables no son eternas. Este puede ser el caso de la hidráulica, se aprovecha esta energía mediante el agua y nosotros mismos hemos sufrido temporadas de sequía con lo cual este tipo de energía nos sería inútil porque no tiene su fuente de combustible que es el agua. Esto sería una gran desgracia ya que este tipo de energía es la más beneficiosa para nuestro planeta. Es la menos contaminante y una de las más usadas. Deberíamos concienciar a todo el mundo sobre este tema de la energía, para que ellos mismos se den cuenta de lo importante que es y el bien que nos dá. La más peligrosa en caso de una gran desgracia sería la nuclear. Decimos en caso de una gran desgracia por todas las centrales nucleares están realizadas con una doble seguridad, para que en caso de que falle una entre inmediatamente la segunda protección, también son controladas periódicamente, por lo tanto el único peligro sería un escape de radioactividad, de todos modos podemos estar tranquilos porque esto es difícil de que suceda. Tenemos en nuestras manos un gran bien, el cual esperamos y deseamos lo sea para siempre.
52
- La energía. Pág. -
La energía. Pág 0
Descargar
| Enviado por: | Pikaso |
| Idioma: | castellano |
| País: | España |
Todos los derechos reservados.