GENERACIÓN NUCLEAR

El principio de funcionamiento de una planta de generación nuclear es el mismo que el de una planta térmica, con la diferencia de que en este caso el agua se calienta debido al calor generado por la fisión nuclear del reactor. En este caso el reactor hace fusionar los átomos de plutonio, uranio o radio, liberando una gran cantidad de energía calorífica que permite una evaporación más rápida del agua; debido a esto el vapor adquiere una presión mayor lo cual permite que se conecte a un solo generador el cual envía la corriente a un transformador que la distribuye

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA GENERACIÓN NUCLEAR

La mayoría de energía térmica que involucra la quema de combustibles fósiles emite muchos desperdicios, como CO2, además estos combustibles son una fuente no renovable de modo que en un futuro estos se agotarán. Una gran ventaja es la relación entre combustible utilizado y cantidad de energía obtenida.

Actualmente la generación de energía eléctrica se realiza mediante la fisión nuclear, pero si al fusión fuese practicable ofrecería las siguientes ventajas:

• Obtención de combustible inagotable
• Evita accidentes en el reactor por las reacciones en cadena que producen las fisiones
• Los residuos generados serían mucho menos radiactivos.

El principal inconveniente y la mayor peligrosidad de la conversión de energía nuclear es que el uso y operación de esta recae sobre personas. Decisiones erróneas pueden provocar accidentes en las centrales nucleares, y mucho peor, se puede llegar a utilizar con fines militares como se hizo en Hiroshima y Nagasaki.

PARTES DE UN GENERADOR NUCLEAR

1. Reactor
2. Turbinas
3. Generador
4. Condensador
5. Torres de refrigeración

GENERACIÓN SOLAR

También denominada energía solar fotovoltaica. En una conexión de un conjunto de espejos que se pueden direccionar hacia el sol, los cuales reflejan y concentran los rayos solares, estos a su vez están formados por dispositivos semiconductores tipo diodo que al recibir la radiación solar se alteran y provocan saltos electrónicos, estos generan una diferencia de potencial en sus extremos. La  energía eléctrica se produce cuando varios de estos fotodiodos se interconectan y luego se puede transformar en corriente alterna para distribuirla en una red eléctrica.

Debido a su elevado costo con relación a otros métodos y la necesidad de extensiones grandes de terreno, además de la dependencia de condiciones climatolgicas hace que esta forma de generación sea muy poca en el mundo.

PARTES

1. Espejos
2. Receptor de luz
3. Tanques
4. Turbinas
5. Generador
6. Transformador

GENERACIÓN TÉRMICA

Se puede decir que una central térmica es una instalación que produce energía eléctrica a partir de la combustión del carbón, derivados del petróleo o gas en una caldera.

El proceso de funcionamiento de las centrales termoeléctricas se basa en la conversión de energía calórica a energía mecánica y luego en eléctrica.

La primera conversión se produce a través de un fluido que producirá trabajo, expandiéndose en las turbinas térmicas. La segunda conversión se da cuando el vapor generado en la primera acciona unas turbinas que están conectadas a un generador eléctrico.

Pueden existir dos tipos de  centrales termoeléctricas, de acuerdo con el método de combustión utilizada:

• COMBUSTIÓN EXTERNA: Son aquellas en las que el combustible no entra en contacto con el fluido de trabajo. En general es utilizado en las centrales a vapor, en donde el fluido es generalmente agua.

• COMBUSTIÓN INTERNA: Son aquéllas en las que la combustión se genera en la caldera combinando el combustible con el aire, siendo el fluido de trabajo el conjunto de productos en combustión. Este tipo de proceso se da en las turbinas a gas y en las unidades de pistón como los motores Diesel

EVOLUCIÓN DE LA ENERGÍA TÉRMICA

La primera fuente de energía fue la leña, la cual fue reemplazada por el carbón durante la revolución industrial, este material fue utilizado durante casi 80 años. Después de esta primera transición, se dio la sucesión al petróleo y al gas, este último elemento pasó de una participación menor al 1%  a una mayor a 50% en los últimos 60 años. Debido a la conservación del ambiente y a las nuevas tecnologías el petróleo irá perdiendo participación en la generación eléctrica.

COMBUSTIBLES UTILIZADOS EN LA GENERACIÓN TERMOELÉCTRICA

1. Biomasa o leña
2. Carbón mineral
3. Petróleo y derivados
4. Gas natural
5. Combustibles nucleares

IMPACTO AMBIENTAL

Se supondría que la quema de hidrocarburos y de carbón mineral debería dar lugar a la liberación de energía acompañada de agua y dióxido de carbono. Pero debido a las impurezas de los combustibles y la presencia del nitrógeno y otros gases, hacen que aparezcan en la atmósfera una serie de productos químicos que afectan a los ecosistemas, entre los cuales se encuentran la polución, las lluvias ácidas y el incremento de concentración de dióxido de carbono

PARTES DE UNA CENTRAL TÉRMICA

1. Quemador
2. Chimeneas
3. Turbinas
4. Generador
5. Condensador
6. Torres de refrigeración

GENERACIÓN EÓLICA

Es aquella obtenida por el viento, generada por medio de las corrientes de aire. Actualmente la energía es utilizada para producir energía eléctrica a través de los aerogeneradores.

La energía eólica es un recurso abundante, renovable, limpio y ayuda a disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero, lo que la convierte en el medio de transformación de energía ideal para nuestros días.

COMO SE PRODUCE Y SE GENERA

Los vientos son generados a causa del calentamiento no uniforme de la superficie terrestre, debido ala radiación inducida por el sol, en el día los mares y océanos se mantienen a temperaturas más frías que las temperaturas en sitios continentales

Debido a que las áreas continentales tienen una menor absorción de luz solar el aire encontrado sobre la tierra se expande; por esta razón los vientos provenientes de las grandes masas de agua se ponen en movimiento para ocupar el lugar dejado por el aire caliente.

Para obtener un aprovechamiento total del viento, es necesario saber el movimiento del mismo en el día, la noche y conocer sus variaciones estacionales. Para poder aprovechar totalmente la energía producida por el viento, es necesario que alcance una velocidad mínima que depende del aerogenerador que se va a utilizar.

La energía eólica es utilizada a través de aeromotores capaces de transformar la energía eólica en energía mecánica de rotación, para la producción eficiente de la energía eléctrica.

COMPONENTES DE UN AEROGENERADOR

1. Base
2. Salida de electricidad
3. Torre
4. Escalera de interior de acceso
5. Sistema de orientación
6. Góndola de equipos
7. Generador
8. Anemómetro: Para conocer la velocidad y dirección del viento
9. Freno de control
10. Caja de cambios
11. Aspas o palas
12. Inclinación variable del aspa
13. Rueda del rotor

FUNCIONAMIENTO INTERNO DE UN AEROGENERADOR

PRINCIPALES PAÍSES GENERADORES DE ENERGÍA EÓLICA

Los 20 principales generadores a nivel mundial de energía eólica hasta 2006 son:

GENERACIÓN HIDROELÉCTRICA

GENERACIÓN HIDROELÉCTRICA

En la generación de energía hidroeléctrica, se precisa de la caída de abundantes masas de agua, ya sea por cause natural como cascadas o desniveles creados a través de represas para convertirla en energía cinética su aprovechamiento se da por medio de turbinas situadas en el pie de la caída, en la cual el eje está conectado directamente al rotor de un generador, este último es el que se encarga de convertirla en energía eléctrica.

CARACTERÍSTICAS DE LA GENERACIÓN HIDROELÉCTRICA

La generación hidroeléctrica presenta dos características principales:

• Potencia: Que se da en mayor cantidad debido a  el nivel de caída del agua; así mismo como el tamaño de las turbinas y los generadores que se usan en su transformación
• Cantidad de energía: La cantidad y tipo en que la energía es aprovechable; generalmente el tiempo de volumen útil de un embalse es de un año, además de las caídas de agua naturales como las cataratas que tienen una continua caída

PARTES DE UNA PLANTA HIDROELÉCTRICA

1. Embalse
2. Presa
3. Rejillas filtradoras
4. Tubería Forzada
5. Conjunto de grupos (Turbina - Alternador)
6. Turbina hidráulica
7. Eje
8. Generador eléctrico
9. Transformadores
10. Línea de transporte

En Colombia la principal forma de generación de energía eléctrica es a través de la hidráulica; las principales plantas son:

1. Chivor : Está situada a 160 km al nororiente de Bogotá, cerca al municipio boyacense de Santa María. Aprovecha la fuerza hidrográfica del río Bogotá

2. Jaguas: Localizada en Antioquia, sobre las hoyas hidrográficas de los ríos Naré y Guatapé, a 117km al oriente de Medellín

3. Proyecto hidroeléctrico Playas: Localizado en el departamento de Antioquia, a 120 km de Medellín, sus instalaciones y obras están ubicadas en los municipios de San Rafael y San Carlos.