ENERGA TERMOELCTRICA Se denomina energa termoelctrica a la forma de energa que resulta de liberar el agua de un combustible para mover un alternador y producir energa elctrica. Desde la antigedad, el hombre ha necesitado generar energa trmica para cubrir sus necesidades de abrigo, alimentacin, iluminacin, fabricacin de herramientas, y tambin para resolver todos aquellos problemas que no puede afrontar con el slo uso de su fuerza fsica, como accionar medios transparentes, maquinarias , armamento, etc. La energa termoelctrica puede usar como combustibles productos fsiles como petrleo, carbn o gas natural (ciclo combinado), tomos de uranio, en el caso de la energa nuclear, y energa solar para la generacin solar-termoelctrica. CLASIFICACIN Energa nuclear

La energa nuclear es aquella que resulta del aprovechamiento de la capacidad que tienen algunos istopos de ciertos elementos qumicos para experimentar reacciones nucleares y emitir energa en la transformacin. Una reaccin nuclear consiste en la modificacin de la composicin del ncleo atmico de un elemento, que muta y pasa a ser otro elemento como consecuencia del proceso. La energa nuclear o energa atmica es la energa que se libera espontnea o artificialmente en las reacciones nucleares. Sin embargo, este trmino engloba otro significado, el aprovechamiento de dicha energa para otros fines, tales como la obtencin de energa elctrica, trmica y mecnica a partir de reacciones atmicas, y su aplicacin, bien sea con fines pacficos o blicos.[1] As, es comn referirse a la energa nuclear no solo como el resultado de una reaccin sino como un concepto ms amplio que incluye los conocimientos y tcnicas que permiten la utilizacin de esta energa por parte del ser humano. Existen varias disciplinas y tcnicas que usan de base la energa nuclear y van desde la generacin de electricidad en las centrales nucleares hasta las tcnicas de anlisis de datacin arqueolgica (arqueometra nuclear), la medicina nuclear usada en los hospitales, etc. Las barras de Uranio enriquecido al 4% con Uranio-235, (recordamos que el Uranio natural es el U-238, y el que es fisionable es el U-235, que es un 0.71% del Uranio que se encuentra en la naturaleza, de ah que solo un pequeo porcentaje del Uranio se aproveche y se requieran grandes cantidades de este para obtener una cantidad significativa de U-235. El U-238 no es fisionable, ya que es un tomo estable, y al romperlo, no habra diferencia de masa, y no se obtendra energa, cosa que con el U-235 s se obtiene, al ser inestable.) se introducen en el reactor, y comienza un proceso de fisin. En el proceso, se desprende energa en forma de calor. Este calor, calienta unas tuberas de agua, y esta se convierte en vapor, que pasa por unas turbinas, hacindolas girar. Estas a su vez, giran un generador elctrico de una determinada potencia, generando as electricidad, al igual que con una dnamo de bicicleta, solo que estas turbinas y el generador, son muy grandes. Lgicamente, no se aprovecha toda la energa obtenida en la fisin, y se pierde parte de ella en calor, resistencia de los conductores, vaporizacin del agua, etc. Los neutrones son controlados para que no explote el reactor mediante unas barras de control (generalmente, de Carburo de Boro), que al introducirse, absorben neutrones, y se disminuye el nmero de fisiones, con lo cual, dependiendo de cuntas barras de control se introduzcan, se generar ms o menos energa. Normalmente, se introducen las barras de tal forma, que solo se produzca un neutrn por reaccin de fisin, controlando de esta forma el proceso de fisin. Si todas las barras de control son introducidas, se absorben todos los neutrones, con lo cual se parara el reactor. El reactor se refrigera, para que no se caliente demasiado, y funda las protecciones, convirtindose en una bomba atmica, incluso cuando este est parado, ya que la radiacin hace que el reactor permanezca caliente. Energa termosolar

La cantidad de radiacin solar disponible para convertir en energa til depende de varios factores: posicin del sol en el cielo, condiciones atmosfricas, altura sobre el nivel del mar y la duracin del da. Uno de los usos ms rentables del sol se da en las plantas termosolares. La energa termosolar, a diferencia de la fotovoltaica que transforma los rayos directamente del sol en energa elctrica, conlleva un proceso ms complejo. Mediante la radiacin solar se calienta un aceite especial de origen sinttico hasta alcanzar los 400C. Con ese aceite se calienta agua. Esa agua se evapora y pasa a unas turbinas cuyo moviento produce la energa elctrica. El proceso, por tanto, es mucho ms complicado que el que se produce en las plantas fotovoltaicas. El rendimiento es mayor tambin. Se trata de unos cilindros parablicos. En su centro llevan unos tubos receptores de calor HC (por la sigla de Heat Collection) por los que circula el aceite. Los rayos del sol sobre el cristal se reflejan al tubo por donde circula el aceite que se calienta. Ese aceite pasa por unos intercambiadores agua-aceite. Con el aceite calientas el agua, la evaporas y el vapor de agua mueve unas turbinas. Ah es cuando se produce la electricidad. HISTORIA La primera central termoelctrica fue construida por Sigmund Schuckert en la ciudad de Ettal en Baviera y entr en funcionamiento en 1878. Las primeras centrales comerciales fueron Pearl Street Station en Nueva York y la Edison Electric Light Station, en Londres, que entraron en funcionamiento en 1882. Estas primeras centrales utilizaban motores de vapor de pistones. El desarrollo de la turbina de vapor permiti construir centrales ms grandes y eficientes por lo que hacia 1905 la turbina de vapor haba reemplazado completamente a los motores de vapor de pistones en las grandes centrales elctricas. EVOLUCIN La evolucin de las centrales se debe principalmente que antes era utilizado el motor de vapor y fue hasta 1905 que se empez a utilizar la turbina de vapor la cual proporcionaba un mejor rendimiento. Las turbinas de vapor y gas se pueden clasificar de varias formas. La primera es de acuerdo a la direccin general del flujo de fluido de trabajo a travs de la mquina, es decir en flujo radial y flujo axial. Hoy da la mayor parte de las turbinas estn diseadas para el flujo axial del vapor o gas (no as los compresores), por lo que este captulo se dedicar principalmente al estudio de turbinas de flujo axial. La turbina de vapor Ljunstrom, usada principalmente en Europa es una turbina de flujo radial. El vapor fluye hacia

afuera en direccin radial a travs de labes en rotacin. Juegos de labes alternativos giran en direcciones opuestas, por lo cual son posibles velocidades de vapor relativamente altas, lo que implica buena performance. Se han construdo numerosas pequeas turbinas de flujo radial, sea con flujo del exterior hacia el eje o vice versa. Las turbinas de vapor y gas, a pesar de usar fluidos de trabajo muy diferentes, tienen muchos puntos comunes de diseo, construccin y operacin. Las mayores diferencias estn en las presiones y temperaturas de trabajo de estas mquinas. Para turbinas a vapor, la temperatura mxima est hoy limitada a unos 540 a 600C. En las turbinas de gas en cambio, la temperatura de ingreso de los gases a la turbina es de unos 1000C para las de uso industrial y hasta unos 1300C para turbinas a gas de uso aeronutico y alta performance. Las presiones mximas son de unos 35 MPa para turbinas a vapor (350 bar), y entre 4 y 2 MPa para turbinas a gas. El tener altas presiones de admisin requiere una construccin robusta para las turbinas de vapor, en cambio las turbinas de gas son de construccin mas liviana. El desarrollo de la turbina a vapor es el producto de los esfuerzos de muchos investigadores, entre los que destacan cuatro nombres. Durante la dcada de 1880 G.C.P. de Laval produjo las primeras turbinas a vapor de importancia comercial. Esta era una mquina simple de una etapa, y el diseo bsico fue mejorado por C.G.Curtis y A.C.E.Rateau (a travs de escalonamientos de velocidad y de presin respectivamente).

CMO SE OBTIENE? La energa termoelctrica es la forma de energa que resulta de liberar el agua de un combustible para mover un alternador y producir energa elctrica.

Diagrama de las etapas de funcionamiento El funcionamiento de una central termoelctrica de carbn, como la representada en la figura, es la siguiente: el combustible est almacenado en los parques adyacentes de la central, desde donde,

mediante cintas transportadoras (1), es conducido al molino (3) para ser triturado. Una vez pulverizado, se inyecta, mezclado con aire caliente a presin, en la calder< (4) para su combustin. Dentro de la caldera se produce el vapor que acciona los labes de los cuerpos de las turbinas de alta presin (12), media presin (13) y baja presin(14), haciendo girar el rotor de la turbina que se mueve solidariamente con el rotor del generador (19), donde se produce energa elctrica, la cual es transportada mediante lneas de transporta a alta tensin (20) a los centros de consumo. Despus de accionar las turbinas, el vapor pasa a la fase lquida en el condensador (15). El agua obtenida por la condensacin del vapor se somete a diversas etapas de calentamiento (16) y se inyecta de nuevo en la caldera en las condiciones de presin y temperatura ms adecuadas para obtener el mximo rendimiento del ciclo. El sistema de agua de circulacin que refrigera el el condensador puede operarse en circuito cerrado, trasladando el calor extraido del condensador a la atmsfera mediante torres de refrigeracin (17), o descargando dicho calor directamente al mar o al ro. Para minimizar los efector de la combustin de carbn sobre el medio ambiente, la central posee una chimenea (11) de gran altura -las hay de ms de 300 metros-, que dispersa los contaminantes en las capas altas de la atmsfera, yprecipitadores (10) que retienen buena parte de los mismos en el interior de la propia central. QU MATERIAL UTILIZA? La energa termoelctrica puede usar como combustibles productos fsiles como petrleo, carbn o gas natural (ciclo combinado), tomos de uranio, en el caso de la energa nuclear, y energa solar para la generacin solar-termoelctrica. APROVECHAMIENTO Y REDIMIENTO Otras nuevas tecnologas que estn siendo objeto de investigacin pretenden mejorar el rendimiento de las centrales termoelctricas de carbn, actualmente situado entre el 30 y el 40%. Destaca entre ellas la combustin del carbn en lecho fluidificado, que -segn determinadas estimaciones- permitira obtener rendimientos de hasta el 50%, disminuyendo al mismo tiempo la emisin de anhdrido sulfuroso. Consiste en quemar carbn en un lecho de partculas inertes (de caliza, por ejemplo), a travs del cual se hace pasar una corriente de aire. Esta soporta el peso de las partculas y las mantiene en suspensin, de modo que da la impresin de que se trata de un lquido en ebullicin. Otras investigaciones, por ltimo, intentan facilitar la sustitucin del fuel-oil en las centrales termoelctricas para contribuir a reducir la dependencia respecto del petrleo. Cabe citar en este sentido proyectos que pretenden conseguir una adecuada combustin de mezclas de carbn y fuel (coal-oil mixture: COM) o de carbn y agua (CAM) en las centrales termoelctricas equipadas para consumir fueloil. CENTRALES TERMOELCTRICAS Y EL MEDIO AMBIENTE Para evitar que el funcionamiento de las centrales termoelctricas clsicas pueda daar el entorno natural, estas plantas llevan incorporados una serie de sistemas y elementos que afectan a la estructura de las instalaciones, como es el caso de las torres de refrigeracin.

La incidencia de este tipo de centrales sobre el medio ambiente se produce por la emisin de residuos a la atmsfera (procedentes de la combustin del combustible) y por va trmica, (calentamiento de las aguas de los ros por utilizacin de estas aguas para la refrigeracin en circuito abierto). Por lo que se refiere al primero de los aspectos citados, esa clase de contaminacin ambiental es prcticamente despreciable en el caso de las centrales termoelctricas de gas y escasa en el caso de las de fuel-oil, pero exige, sin embargo, la adopcin de importantes medidas en las de carbn. La combustin del carbn, en efecto, provoca la emisin al medio ambiente de partculas y cidos de azufre. Para impedir que estas emisiones puedan perjudicar al entorno de la planta, dichas centrales poseen chimeneas de gran altura -se estn construyendo chimeneas de ms de 300 metros- que dispersan dichas partculas en la atmsfera, minimizando su influencia. Adems, poseen filtros electrostticos o precipitadores que retienen buena parte de las partculas voltiles en el interior de la central. Por lo que se refiere a las centrales de fuel-oil, su emisin de partculas slidas es muy inferior, y puede ser considerada insignificante. Slo cabe tener en cuente la emisin de hollines cidos -neutralizados mediante la adicin de neutralizantes de la acidez- y la de xidos de azufre -minimizada por medio de diversos sistemas de purificacin-. Cabe mencionar, por ltimo, que diversos pases -entre ellos Espaa- estn desarrollando proyectos de investigacin que permiten aprovechar las partculas retenidas en los precipitadores y los efluentes trmicos de estas centrales de manera positiva. As, se estudia la posibilidad de emplear cenizas volantes, producidas por la combustin del carbn, como material de construccin o para la recuperacin del aluminio en forma de almina. Y se utilizan los efluentes trmicos de estas plantas para convertir en zonas cultivables extensiones de terrenos que antes no lo eran, o para la cra de determinadas especies marinas, cuya reproduccin se ve favorecida gracias al aumento de la temperatura de las aguas en las que se desarrollan. VENTAJAS La principal ventaja es que esta energa prcticamente no contamina. Es una energa renovable por lo tanto no se agota. Evita la emisin de 700 millones de toneladas de dixido de carbono al ao ya que produce la tercera parte de la electricidad que se consume. Reduce el consumo de reservas de combustibles fsiles, ya que con muy poca cantidad de combustible se produce muchsima energa elctrica. Evita el calentamiento global y con ello el cambio climtico del planeta, las lluvias cidas que destruyen bosques y matan a la fauna acutica, la contaminacin del aire que mata a miles de personas cada ao, los gases que favorecen el efecto invernadero y la destruccin de la capa de Ozono. DESVENTAJAS Uno de los principales inconvenientes es la generacin de residuos nucleares cuya radiactividad y peligrosidad tardan en desaparecer. La energa nuclear produce la contaminacin trmica de los ros, mares y lagos afectando as a animales y plantas. Las centrales nucleares tienen un elevado coste de instalacin. Aunque los sistemas de seguridad son muy avanzados, las reacciones nucleares por fisin generan reacciones en cadena y si los sitemas de control fallasen provocaran una explosin radiactiva. Con esta energa se producen armas que provocan el terrorismo internacional.

EJEMPLOS EN EL MUNDO Las centrales trmicas en Espaa producen aproximadamente la mitad de la generacin espaolade energa elctrica. El siguiente listado nos muestra las instalaciones de este tipo existentes en el pas, que se encuentran en activo y por comunidad autnoma, detallando su ubicacin y empresa propietaria de la instalacin, segn datos de Red Elctrica Espaola, la empresa distribuidora de electricidad: Central trmica Litoral de Almera Cuenta con 48 quemadores de carbn distribuidos en 24 cada una de las dos calderas, que suministran una potencia total de 1.168 MW.

Central trmica de Caletillas Su combustible es elfuelleo y el gasleo. Cuenta con una potencia instalada de 256,8 MWe para el total de sus 9 grupos.

Central trmica de Velilla Consta de 2 grupos trmicos de 350 y 148 MW. Utiliza carbn.

TERMOELCTRICAS EN BOLIVIA San Matas

Unos 15 habitantes de la poblacin de San Matas en Santa Cruz dejarn de comprar energa elctrica a Brasil y desde la fecha contarn con electricidad de la planta termoelctrica que entreg hoy (22 de Julio, 2011) el presidente Evo Morales. San Matas, ubicada a unos 80 kilmetros de la ciudad capital ser beneficiada con la instalacin de dos motores de fabricacin alemana para la generacin de 1.367 kilowatts, cada uno y una capacidad instalada de 2.700 kilovatios por encima de la demanda actual que est por encima de los 650 a 700

kilovatios. Hasta antes de la instalacin de la planta termoelctrica San Matas compraba electricidad del Brasil a un costo de 1.75 bolivianos por kilovatio, un precio considerado caro para el mercado nacional. El proyecto incluye una subestacin reguladora de gas natural, una subestacin elctrica con dos transformadores y generador de emergencia de 130 kilovatios. El proyecto energtico demand una inversin superior a los 2 millones 400 mil dlares a cargo de la Empresa Nacionalizada de Electricidad (ENDE) y la subsidiaria nacionalizada Guaracachi. Tambin se beneficiar con electricidad a las comunidades de San Francisco, San Manuel, San Jos de la Frontera, La Curicha, San Joaqun, Santa Clara, Santa Brbara, San Antonio, Santa Fe, Santa Isabel y otras que nunca tuvieron acceso a energa elctrica. "Se trata de una planta termoelctrica resultado de los beneficios de la nacionalizacin de los hidrocarburos", expres en la oportunidad el primer mandatario. Manifest que en anterioridad los gobiernos explotaban los recursos naturales a travs de las empresas privatizadoras y capitalizadas y el Estado se beneficiaba apenas con el 18% de esa explotacin, pero resultado de la nacionalizacin de los hidrocarburos, ese aspecto fue revertido para beneficio del pas.

Entre Ros

El presidente Evo Morales, inaugur ayer la planta termoelctrica Entre Ros que inyectar 104,2 MW adicionales al Sistema Interconectado Nacional (SIN), suficientes para cubrir la demanda actual de energa en Bolivia que oscila entre 900 y 1.100 MW. La inauguracin oficial del proyecto se realiz con la presencia del Primer Mandatario, autoridades del Ministerio de Hidrocarburos, ejecutivos de la Empresa Nacional de Electricidad (Ende) y de Petrleos de Venezuela (Pdvsa), socias del emprendimiento. Durante su discurso, el presidente Evo Morales destac el trabajo realizado por los tcnicos de Ende

durante el ltimo ao y por las empresas encargadas de la construccin de la obra, quienes aportaron para que este proyecto sea una realidad. Asimismo, Morales anunci que se impulsar la construccin de una termoelctrica en Tarija, as como el desarrollo de otros proyectos para aprovechar la energa elica y trmica en el pas. El costo aproximado de la planta es de 86 millones de dlares, con un financiamiento de Venezuela. La administradora es la empresa Ende Andina Sociedad Annima Mixta (SAM). Ende participa con el 60% de las acciones y la venezolana Pdvsa, con el 40% restante. Segn el gerente de Ende Andina SAM, Hugo Villarroel, la planta comenz a construirse en mayo de 2009 y en el lapso de un ao fue concluida. Se construy esta planta termoelctrica en un tiempo rcord, seal el ejecutivo. Para Ende Andina, la planta termoelctrica Entre Ros es un proyecto estratgico y de importancia nacional ya que garantiza el suministro de energa elctrica en el SIN. Esta planta est conformada por cuatro turbogeneradores SGT-700 de marca Siemens con una potencia unitaria ISO de 29.06 MW y una potencia total de 100 MW, lo que representa ms del 10% de la demanda de electricidad en Bolivia. Adicionalmente, la planta cuenta con una subestacin elctrica que se encuentra conformada por cuatro turbogeneradores de potencia trifsicos de 35 MVA y 11 KV/230 KV de tensin. Cada uno de los transformadores tiene un peso aproximado de 40 tn. Tambin se construy una lnea de transmisin de alta tensin de 230 KV con una longitud de 1.5 Km y 6 torres diseadas para doble terna que permiten inyectar la energa generada al SIN. Un comunicado de Ende Andina dice que la planta termoelctrica Entre Ros cumple con todas las normas medioambientales. Otro aspecto a destacar es que durante el periodo de construccin y montaje electromecnico de la planta no se tuvo que lamentar ningn accidente de trabajo.