L'electricitat és un fenomen natural que pot passar de diverses maneres a través de les centrals elèctriques. La qüestió de l'origen de l'electricitat no és senzilla: per ser utilitzada com a energia, ha de fer un llarg camí. Daltra banda, la seva capacitat de producció i nivell deficiència, és a dir, la quantitat delectricitat que poden produir a partir de la conversió denergia primària, dependrà de les matèries primeres i la tecnologia utilitzada. És per això que les centrals elèctriques dependran de l'energia. A Espanya, els principals tipus de centrals elèctriques són tèrmiques, nuclears, atmosfèriques i solars fotovoltaiques.
En aquest article explicarem tot el que necessita saber sobre els diferents tipus de centrals elèctriques que existeixen i les seves característiques.
Tipus de centrals elèctriques
Central tèrmica
Les turbines d'aquestes plantes comencen a moure's a causa dels raigs de vapor a pressió que s'obtenen en escalfar l'aigua. Les centrals tèrmiques generen electricitat de diferents formes: entre elles calor
- Clàssic: Obtenen la seva energia de la crema de combustibles fòssils.
- De la biomassa: Obtenen la seva energia de la crema de boscos, de residus agrícoles o dels coneguts cultius energètics.
- De la incineració de residus sòlids municipals: obtenen energia cremant els residus tractats.
- Centrals nuclears: Generen energia a través de la reacció de fissió dels àtoms d'urani. D'altra banda, els termos solars escalfen l'aigua concentrant l'energia del sol i, finalment, les centrals geotèrmiques aprofiten la calor de l'interior de la terra.
Planta eòlica
A mesura que el vent actua sobre les pales de la turbina eòlica, la turbina es mou. Per això, a la part superior de la torre s'instal·la un rotor amb diverses pales, que s'orienten a la direcció del vent. Giren al voltant d'un eix horitzontal que actua sobre el generador. El seu funcionament està limitat per la velocitat del vent i els parcs eòlics requereixen grans extensions de terreny. A Espanya, en canvi, les hores de funcionament de la generació elèctrica se situen entre el 20% i el 30% de l'any, valor baix en comparació amb les centrals tèrmiques i nuclears, que arriben al 93%.
Cal recordar, però, que es tracta d'una font d'energia neta i aquestes instal·lacions no provoquen cap dany al medi ambient. El parc eòlic instal·lat al port de Bilbao a Ponta Lucero va generar 7,1 milions de kWh d'energia eòlica a Espanya durant els seus primers cinc mesos de funcionament. És més beneficiós que aquests parcs es construeixin al costat del mar, ja que l'aire tendeix a circular a ràfegues i és més estable que a terra.
Planta denergia solar
Hi ha diferents tipus daquestes centrals elèctriques. Entre elles, les centrals termosolars aprofiten la calor del sol per escalfar aigua i utilitzen el vapor produït per la calefacció per moure turbines. També hi ha plantes d'energia solar fotovoltaica, ja que les cèl·lules fotovoltaiques són les encarregades de convertir l'energia solar en electricitat. A Espanya comptem amb dues importants fàbriques: els parcs fotovoltaics de Puertollano i Olmedilla de Alarcón. Tots dos es troben a Castella-la Manxa.
Planta d'energia hidroelèctrica
Les turbines d'aquestes plantes es mouen per flux d'aigua d'alta velocitat. Aquests aprofiten els salts daigua, ja siguin naturals, és a dir, desnivells de cascades i rius, o salts daigua artificials integrats en embassaments. A més de lenergia elèctrica que són capaços de produir, també es divideixen o classifiquen segons la potència que tenen. D'una banda hi ha les grans hidroelèctriques, les petites hidroelèctriques i les micro hidroelèctriques.
Estació d'energia mareomotriu
El seu funcionament té similituds amb les centrals hidroelèctriques. Però aquests aprofiten la diferència de nivell del mar entre les marees altes i baixes. També es consideren centrals mareomotrius aquelles que aprofiten el moviment de les onades per moure turbines. D'altra banda, també hi ha els corrents oceànics, que aprofiten l'energia cinètica dels corrents oceànics o de l'oceà. Aquest enfocament té poc impacte ambiental perquè no es construeixen preses per alterar l'ecosistema.
Com funcionen els tipus de centrals elèctriques
Una central tèrmica és una central tèrmica que té com a objectiu convertir l'energia tèrmica en electricitat. Aquesta conversió es fa mitjançant un cicle de turbina d'aigua termal/vapor. Aquest és el cicle de Rankine. En aquest cas, la font de vapor produirà el vapor que acciona la turbina.
Un tipus de central tèrmica és el cicle combinat. En una planta de cicle combinat hi ha dos cicles termodinàmics:
- Cicle bretó. Aquest cicle funciona amb una turbina de gas per combustió, generalment gas natural.
- Cicle de Rankine. Aquest és un cicle convencional de turbina daigua i vapor.
A tota central tèrmica es requereixen tres elements per generar electricitat:
- Una turbina de vapor. Les turbines converteixen lenergia tèrmica en energia cinètica.
- Un alternador que converteix energia mecànica en energia elèctrica.
- Transformador que modula el corrent obtingut en corrent altern amb la diferència de potencial desitjada.
Importància d'un reactor nuclear
Un reactor de fusió és una instal·lació on tenen lloc reaccions de fusió nuclear en combustible compost per isòtops d'hidrogen (deuteri i triti), alliberant energia en forma de calor, que després es converteix en electricitat.
Actualment no hi ha reactors de fusió que puguin recol·lectar electricitat, encara que hi ha instal·lacions de recerca per estudiar les reaccions de fusió i la tecnologia que s'utilitzarà en aquestes plantes en el futur.
En el futur, els reactors de fusió es dividiran en dos tipus: els que usen confinament magnètic i els que usen confinament inercial. Un reactor de fusió per confinament magnètic consta dels següents components:
- Una càmera de reacció limitada per una paret de metall.
- Suposant que el combustible a la cambra de reacció sigui deuteri-triti, una capa de material formada per liti que extreu calor de les parets metàl·liques i produeix triti.
- Algunes bobines grans generen camps magnètics.
- Una mena de protecció contra la radiació.
El reactor de fusió per confinament inercial inclourà:
- La càmera de reacció, menor que l'anterior, també està limitada per parets metàl·liques.
- Cobertura de liti.
- S'utilitza per facilitar la penetració de partícules de feix de llum o d'ions d'un làser.
- Radioprotecció.
Espero que amb aquesta informació puguin conèixer més sobre els tipus de centrals elèctriques que hi ha i les seves característiques.