Centrales Termicas

2.2. Centrales térmicas de combustibles fósiles
2.2.1. Funcionamiento
En una central térmica alimentada con combustibles fósiles (carbones, derivados líquidos del petróleo o gas natural), el proceso de combustión (reacción química de ciertos componentes con el oxígeno del aire) se realiza en la caldera, donde la energía interna de las materias primas se libera generando calor.
La mayor parte delas centrales eléctricas utiliza el calor para producir vapor de agua a alta temperatura y presión; éste hace girar una turbina de vapor que, a su vez, mueve el generador eléctrico (alternador).
En resumen, la energía interna de los combustibles se libera en forma de calor para producir un movimiento de turbinas que genera corriente eléctrica.
Cuando son combustibles gaseosos (y en algunos casostambién con los líquidos), los gases de combustión accionan directamente las turbinas (turbina de gas).
La tendencia hoy es la generación asociada de turbinas de gas y de vapor (producido a partir de los gases calientes de escape), con lo que se alcanzan rendimientos de producción eléctrica más elevados que con los ciclos convencionales.
Un último sistema, aplicado en instalaciones de bajapotencia, es el empleo de motores diesel para mover directamente el generador eléctrico.
2.2.2. Combustibles fósiles
De forma general, puede decirse que el poder calorífico de un combustible está directamente asociado a sus contenidos en carbono e hidrógeno. Los restantes componentes del combustible (muy variables según la naturaleza de la materia prima) contribuyen a reducir esa potencia calorífica, acomplicar el proceso de combustión y a generar una serie de subproductos cuya incidencia ambiental es frecuentemente negativa.
Los principales combustibles fósiles empleados en centrales termoeléctricas son, como ya se ha indicado:
Gas natural: Constituido en su mayor parte por metano (CH4) y algunos otros hidrocarburos ligeros, es un combustible esencialmente limpio cuyo uso genera muy pocosproductos residuales.
Derivados líquidos del petróleo: Son fundamentalmente el fuelóleo y el gasóleo, obtenidos en el proceso de refinado del crudo. Sus características responden a especificaciones adaptadas a los requerimientos de las centrales térmicas. Tienen sin embargo una composición y un contenido en azufre que dan lugar a residuos de carácter contaminante (óxidos de azufre y nitrógeno, hollines,etc.).
Carbones: Sin duda son los combustibles fósiles más complejos. Se trata de rocas sedimentarias heterogéneas originadas a partir de restos vegetales muy diversos, sometidos a altas presiones, elevaciones de temperatura y movimientos de la corteza terrestre. Como resultado de este largo y complicado proceso, en los yacimientos de carbón se encuentran, junto con los productos procedentes devegetales, restos minerales ajenos que contribuyen a aumentar la variedad y calidad de los carbones.
Dependiendo del grado de carbonización existen una serie de variedades de carbones que, en orden ascendente de poder calorífico, son: turba, lignito, carbones subbituminosos, carbones bituminosos (hullas) y antracita.
Desde el punto de vista de su empleo como combustible, en cualquier carbón puedendistinguirse dos grandes fracciones:
Materia carbonosa: Básicamente es la que aporta el contenido energético.
Fracción estéril: Constituida por humedad (agua) y materia mineral (que normalmente se libera como ceniza).
Sin embargo, en ambas fracciones existen constituyentes muy diversos, como el azufre, nitrógeno, halógenos y otros elementos minoritarios, todos con importante incidencia ambiental.Por ello el uso de carbones resulta el más complejo de entre los combustibles fósiles.
2.2.3. Incidencia ambiental de la generación de electricidad en centrales térmicas
Todo proceso de combustión tiene efectos muy directamente relacionados con la contaminación atmosférica y, en particular el de los carbones, con la producción de residuos sólidos.
La combustión ideal de un compuesto constituido...