El Carbón como Fuente de Energía

El carbón es un mineral de origen orgánico constituido básicamente por carbono. Su formación es el resultado de la condensación gradual de la materia de plantas parcialmente descompuesta a lo largo de millones de años. Los 3 tipos básicos de carbón son el lignito, hulla y antracita. El que tiene mayor poder calorífico es la antracita. Para extraer carbón se utiliza:

• Mina de pozo: cuando los depósitos de carbón están muy profundos en la tierra.
• Mina de galería: cuando el filón aflora en la superficie, generalmente en la ladera de una montaña.
• Mina en declive: cuando los depósitos de carbón están situados a profundidades moderadas.
• Mina a cielo abierto o cantera: cuando el carbón se encuentra cerca de la superficie.

Centrales Térmicas Convencionales

Una central térmica convencional produce energía eléctrica a través de la combustión del carbón, aunque también puede utilizar gas o gasóleo. Funciona así: el carbón debe ser reducido a polvo fino. El polvo de carbón es bombeado dentro del horno por medio de un chorro de aire caliente. El calor producido es empleado para hervir el agua que fluye por las tuberías de la caldera. El vapor, que alcanza hasta los 600ºC, es enviado hacia la turbina para hacerla girar a gran velocidad. Al salir de la turbina, el vapor pasa por un condensador donde se transforma otra vez en agua para ser bombeada nuevamente hacia la caldera. El vapor producido por el condensador es enviado a la torre de refrigeración donde se transforma en agua y es bombeada nuevamente al condensador. El eje de la turbina está conectado a un generador que produce electricidad. Mediante transformadores se aumenta su voltaje para enviarla a la red.

Fisión Nuclear y Centrales Nucleares

La fisión del uranio consiste en una reacción nuclear en la que neutrones bombardean núcleos de uranio para dividir el átomo. Una reacción en cadena es el proceso mediante el cual los neutrones que se han liberado en una primera fisión nuclear producen una fisión adicional en al menos un núcleo más. Este núcleo, a su vez, produce neutrones, y el proceso se repite. La radioactividad es la emisión espontánea de partículas o radiaciones procedentes de la desintegración de determinados nucleidos que las forman, por causa de un arreglo en su estructura interna. La radioactividad puede ser natural cuando la sustancia ya la posee en el estado natural y artificial cuando la radioactividad le ha sido inducida por irradiación. Los átomos se vuelven radiactivos cuando son inestables.

Funcionamiento de una Central Nuclear

El funcionamiento de una central nuclear se basa en el aprovechamiento del calor para mover una turbina por la acción del vapor de agua, la cual está conectada a un generador eléctrico. Para conseguir el vapor de agua se utiliza como combustible el uranio o el plutonio. El proceso se simplifica en 5 fases:

1. Debido a la fisión del uranio que se lleva a cabo en el reactor nuclear, se libera una gran cantidad de energía que calienta el agua hasta evaporarla.
2. Este vapor se transporta al conjunto turbina-generador mediante un circuito de vapor.
3. Una vez ahí, las aspas de la turbina giran por acción del vapor y mueven el generador que transforma la energía mecánica en electricidad.
4. Una vez el vapor de agua ha pasado por la turbina, se envía a un condensador donde se enfría y se vuelve líquido.
5. Nuevamente se transporta el agua para volver a conseguir vapor, cerrando así el circuito del agua.

Ventajas y Desventajas de las Centrales Nucleares

Ventajas: estas centrales producen mucha energía eléctrica, no contaminan directamente a la atmósfera y no dependen de los combustibles fósiles.

Inconvenientes: estas centrales producen residuos tóxicos y radiactivos que pueden provocar enfermedades, dañan el medioambiente debido a las partículas radioactivas de los residuos y el almacenamiento de residuos radiactivos es un gran problema.

Gestión de Residuos Nucleares

Cuando el combustible nuclear se gasta, se lleva a una planta de procesamiento donde se extrae parte para poderle dar utilidad en otros campos como medicina y el resto del residuo se lleva a un AGP (Almacenamiento Geológico Profundo). Hay 442 centrales, los países con más centrales nucleares son EEUU, Francia, Japón, Rusia y Corea del Sur.

El Accidente de Chernobyl

Durante un experimento para comprobar si la energía de las turbinas podía generar suficiente electricidad para las bombas de refrigeración de los reactores en caso de fallo, un error provocó una enorme subida de potencia que causó el sobrecalentamiento del núcleo del reactor número 4 y provocó su explosión, lo cual dio lugar a la formación de una nube radiactiva gigante que afectó con diferentes intensidades a todo el continente europeo.

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