Central termoeléctrica. Fundamentos

Central termoeléctrica. Fundamentos

Elaborado por Nikko Médici el 21 de abril de 2021.

Una central termoeléctrica es una instalación empleada en la generación de energía eléctrica a partir de la energía liberada en forma de calor.[4]

La tecnología de plantas termoeléctricas de generación de energía eléctrica a carbón es la más contaminante de todas, siendo la subcrítica la menos eficiente de las tecnologías de generación mediante carbón comercializadas, no importa que sea carbón vegetal o mineral. [1][6]

Cuando el calor se obtiene mediante la fisión controlada de núcleos de uranio la central se llama central nuclear.

Prácticamente todas las centrales eléctricas de carbón, nucleares, geotérmicas, energía solar térmica o de combustión de biomasa, así como algunas centrales de gas natural son centrales termoeléctricas. Las centrales termoeléctricas no nucleares, particularmente las de combustibles fósiles (petróleo, carbón o gas natural) se conocen también como centrales térmicas o centrales termoeléctricas convencionales.[4]

Las plantas termoeléctricas son consideradas fuentes importantes de emisiones atmosféricas y pueden afectar la calidad del aire en el área local o regional. La combustión que ocurre en los proyectos termoeléctricos emite dióxido de sulfuro (S02), óxidos de nitrógeno (NOx), monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (C02) y partículas (que pueden contener metales menores). Las cantidades de cada uno dependerán del tipo y el tamaño de la instalación, del tipo y calidad del combustible, y la manera en que se queme. [2]

El problema de la contaminación es máximo en el caso de las centrales termoeléctricas convencionales que utilizan como combustible carbón. Además, la combustión del carbón tiene como consecuencia la emisión de partículas y óxidos de azufre que contaminan en gran medida la atmósfera. [2]

El carbón se compone de carbono e impurezas. Casi todo el carbono que se quema se convierte en dióxido de carbono (CO2) —también puede convertirse en monóxido de carbono si la combustión es pobre en oxígeno—.[5]

Según el combustible, y suponiendo un rendimiento del 40 % sobre la energía primaria consumida, una central térmica emite aproximadamente:

Combustible

Emisión de CO2

(kg/kWh)

Gas natural

0.68*

Gas natural (ciclo combinado)

0.54*

Fuelóleo

0.70*

Biomasa (leña, madera)

0.82**

Carbón

1.00*


En la tabla siguiente se muestra la producción de contaminantes en centrales termoeléctricas. [3]

Miles de toneladas/año (central de 1 000 MW).

Contaminante

Carbón

Fuelóleo

Gas

Partículas

5

0.8

0.5

Óxidos de azufre

150

60

0.015

Óxidos de nitrógeno

23

25

13

Monóxido de carbono

0.25

0.009

Despreciable

Hidrocarburos

0.5

0.7

Despreciable

 

Referencias bibliográficas:

1. Las 10 centrales eléctricas que más contaminan de Europa. José A. Roca, El Periódico de la Energía, 24/3/2015.

https://elperiodicodelaenergia.com/las-10-centrales-electricas-que-mas-contaminan-de-europa/ (Última vez visitado 21/4/2021).

2. Contaminación de las termoeléctricas. Universidad de Concepción Chile.

http://www2.udec.cl/quimles/general/publicacion-6.htm (Última vez visitado 21/4/2021).

3. ¿Qué contaminación producen las centrales termoeléctricas?

https://www.foronuclear.org/descubre-la-energia-nuclear/preguntas-y-respuestas/sobre-distintas-fuentes-de-energia/que-contaminacion-producen-las-centrales-termoelectricas/ (Última vez visitado 21/4/2021).

4. CentralesdeGeneracióndeEnergíaEléctrica. Universidad de Cantabria (UC).

https://ocw.unican.es/pluginfile.php/1160/course/section/1407/bloque-energia-IV.pdf (Última vez visitado 21/4/2021).

5. Combustión, quemadores, controles y sistemas de seguridad de llama. Proceso básico de combustión. MANUAL DE CALDERAS Principios operativos de mantenimiento, construcción, instalación, reparación, seguridad, requerimientos y normativas. Volumen II. Capítulo 11, pp. 409‑473.

http://recursosbiblio.url.edu.gt/publicjlg/biblio_sin_paredes/fac_ing/Manu_cald/cap/11.pdf (Última vez visitado 21/4/2021).

6. Energy Technology Perspectives 2014. Harnessing Electricity’s Potential. Agencia Internacional de Energía (AIE).

- Libro de Consulta para Evaluación Ambiental (Volumen I; II y III). Trabajos Técnicos del Departamento de Medio Ambiente del Banco Mundial.

* Obtenido, con los rendimientos expresados en el texto, a partir de las tablas de producción de CO2 por kg de combustible y de poder calorífico del combustible en M. A. Gálvez Huerta; et alt. (2013). Instalaciones y Servicios Técnicos. Madrid: Sección de Instalaciones de Edificios. Escuela Técnica Superior de Arquitectura, U.P.M. ISBN 97-884-9264-1253.

** Variable según el tipo de madera.


Nikko Médici

Ingeniero químico.

Especialidad en tecnología de alimentos.

Especialidad en calidad y tratamiento de agua.

Maestría en gestión y auditorías ambientales. Orientación en ingeniería y tecnología ambiental.

Maestría en ingeniería térmica.

Doctor (Ph. D.) en eficiencia energética y sostenibilidad en ingeniería y arquitectura.

Gerente general e investigador científico jefe en CIENCIA EQUIS.




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