Centrales Hidroeléctricas

Aprovechan la energía potencial de una masa de agua acumulada a cierta altura para mover una turbina acoplada a un generador, produciendo energía eléctrica. Se construye una presa en un río o lago, formando un embalse. El agua embalsada se conduce desde la base de la presa hasta la turbina hidráulica por una tubería forzada. La fuerza del agua hace girar las palas de la turbina a gran velocidad. En el generador, la energía cinética se convierte en energía eléctrica (turbina + generador = turbogenerador). El proceso de transformación energética es: Energía Potencial – Energía Cinética – Energía Cinética de Rotación – Energía Eléctrica. La potencia eléctrica suministrada es proporcional a la altura del salto del agua. Según la potencia suministrada, existen dos tipos: grandes centrales y minicentrales.

Tipos de presas

• Presa de gravedad: Transmite el empuje del agua del embalse hacia el suelo.
• Presa de contrafuertes: Empujan el muro en sentido contrario al del agua.
• Presa de bóveda: Curvada, transmite el empuje del agua hacia los extremos.

Ventajas

• No generan humos ni residuos tóxicos.
• Fuente de energía renovable.
• Regulación del caudal, evitando inundaciones.
• Inversiones en comarcas deprimidas.
• Son autoctonas.

Desventajas

• Alteran ecosistemas.
• Pérdida de terrenos fértiles.
• Aumento de la humedad.
• Empobrecimiento de nutrientes en el río.

Centrales Térmicas

Aprovechan el calor generado por la combustión de un combustible fósil para generar energía eléctrica. En una caldera, se calienta agua hasta transformarla en vapor. Este vapor se conduce a presión por tuberías hasta la turbina, donde hace girar las palas de la turbina principal, que acciona el generador. El vapor que sale circula por tuberías secundarias, enfriándose en el condensador, donde se transforma de nuevo en agua líquida. Una bomba impulsa el agua a la caldera, repitiendo el circuito. La torre de refrigeración enfría el agua para devolverla al medio. El proceso de transformación energética es: Energía Química – Energía Térmica – Energía Cinética – Energía Cinética de Rotación – Energía Eléctrica.

Ventajas

• Rendimiento energético elevado.
• Pueden aprovechar la biomasa.
• Se pueden situar cerca de las minas de carbón (transporte más barato).

Desventajas

• Contaminación atmosférica (lluvia ácida y aumento del efecto invernadero).
• Contaminación térmica.
• Cierta contaminación acústica.

Centrales Nucleares

Aprovechan la energía en forma de calor liberado en las reacciones nucleares de fisión para generar energía eléctrica. El reactor nuclear es donde se llevan a cabo las reacciones de fisión. Contiene combustible (uranio en barras de control) y un moderador que controla la velocidad de los neutrones para asegurar nuevas fisiones. La energía liberada calienta el agua de un circuito primario, que se conduce a un intercambiador de calor. Este produce vapor de agua, que mueve una turbina, la cual transmite el movimiento a un generador, produciendo energía eléctrica. El proceso de transformación energética es: Energía Nuclear – Energía Térmica – Energía Cinética – Energía Cinética de Rotación – Energía Eléctrica.

Ventajas

• Alto rendimiento energético.
• No generan humos ni aumentan el efecto invernadero.
• Realizan inversiones en comarcas deprimidas.

Desventajas

• Uranio escaso (necesidad de comprarlo).
• Producen residuos radiactivos, peligrosos y complejos de gestionar.
• Provocan contaminación térmica.
• Alto coste de construcción y vida relativamente corta.

Energía Eólica

Utiliza la fuerza del viento para producir energía eléctrica. Los aerogeneradores, mediante sus palas o rotor, captan la fuerza del viento. Un sistema de transmisión por engranajes multiplica la velocidad y transmite el movimiento al generador, donde se produce la energía eléctrica. Los aerogeneradores disponen de un sistema de orientación para situarse perpendicularmente a la dirección del viento. El proceso de transformación energética es: Energía Mecánica Solar – Energía Cinética de Rotación – Energía Eléctrica.

Ventajas

• No generan sustancias contaminantes.
• Fuente de energía renovable.
• Son autoctonas.

Desventajas

• Bajo rendimiento.
• Impacto visual.
• Contaminación acústica.
• Coste elevado de construcción (lugares de difícil acceso).
• Barrera mortal para algunas aves.

Energía Solar

Se usa para producir electricidad y obtener energía térmica.

Energía Solar Fotovoltaica

Transformación directa de la radiación solar en energía eléctrica. El proceso de transformación energética es: Energía Solar – Energía Eléctrica.

Ventajas

• No genera humos ni residuos.
• Fuente de energía renovable.
• Mantenimiento mínimo.
• Paneles con silicio (abundante).
• Son autoctonas.

Desventajas

• Bajo rendimiento.
• Ocupan grandes superficies.
• Cierto impacto visual.
• Fabricación cara y compleja, dificultando el reciclaje.

Energía Solar Térmica

Calientan agua para convertirla en vapor a presión y, mediante un turbogenerador, obtener energía eléctrica. El proceso de transformación energética es: Energía Solar – Energía Térmica – Energía Cinética – Energía Eléctrica.

Centrales Mareomotrices

Aprovechan la energía potencial de las mareas para producir energía eléctrica. Constan de un dique que separa un estuario o bahía del mar abierto. Cuando la marea sube, las compuertas se abren y el agua entra en el estuario. Al llegar a su máximo nivel, se cierran. La fuerza del agua mueve la hélice de la turbina, que acciona el generador, produciendo energía eléctrica. El proceso de transformación energética es: Energía Potencial – Energía Cinética de Rotación – Energía Eléctrica.

Ventajas

• No generan humos ni residuos sólidos.
• Fuente de energía renovable.
• Rendimiento aceptable.
• Poca extensión.
• Son autoctonas.

Desventajas

• Gran impacto visual.
• Perjudican gravemente los ecosistemas costeros.
• Gran inversión económica.
• Máxima generación por la noche.
• Funcionamiento discontinuo.

Centrales Geotérmicas

Aprovechan el calor interno de la Tierra para generar energía térmica o eléctrica. Cada 100 metros de profundidad, la temperatura aumenta 3ºC. En algunas zonas existen anomalías geotérmicas, con temperaturas más elevadas. Se perfora hasta llegar a la anomalía geotérmica (entre 25º y 150º).

Yacimiento de baja temperatura

Se utiliza directamente para obtener agua caliente sanitaria, calefacción, etc.

Yacimiento de alta temperatura

Se extrae vapor a presión (más de 150º) capaz de accionar una turbina, donde el generador produce electricidad. En las centrales de condensación, el agua que sale de la turbina se condensa y se vuelve a utilizar. En las centrales sin condensación, el vapor se evacua directamente a la atmósfera. El proceso de transformación energética es: Energía Térmica – Energía Cinética – Energía Cinética de Rotación – Energía Eléctrica.

Ventajas

• Alto rendimiento energético.
• Fuente de energía renovable.
• Son autoctonas.

Desventajas

• Vapores geotérmicos con CO2, ácido sulfhídrico y nieblas fotoquímicas.
• Contaminación térmica y alteración del ecosistema.
• Contaminación de las aguas.
• Presentan cierto riesgo de hundimiento de las instalaciones.