Generación de energía térmica a base de carbón
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¿QUE ES ENERGÍA?
Se define como la capacidad para realizar un
trabajo
En física clásica, la ley universal
de conservación de la energía —que es el
fundamento del primer principio de la
termodinámica—, indica que la energía ligada a
un sistema aislado permanece constante en el
tiempo. Eso significa que para multitud de
sistemas físicos clásicos la suma de la energía
mecánica, la energía calorífica, la energía
electromagnética, y otros tipos de energía
potencial es un número constante
¿QUÉ ES ENERGÍA TÉRMICA?
La energía térmica o calorífica es la parte
de energía interna de un sistema
termodinámico en equilibrio que es
proporcional a su temperatura absoluta y se
incrementa o disminuye por transferencia de
energía, generalmente en forma de calor o
trabajo, en procesos termodinámicos.
A nivel microscópico y en el marco
de la Teoría cinética, es el total de
la energía cinética media presente
como el resultado de los
movimientos aleatorios de átomos y
moléculas o agitación térmica, que
desaparecen en el cero absoluto.
La Energía térmica se debe al
movimiento de las partículas que
constituyen la materia. Un cuerpo a
baja temperatura tendrá menos
energía térmica que otro que esté a
mayor temperatura.
APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA TÉRMICA
La térmica es posible gracias al
aprovechamiento de la naturaleza que se
encuentra en forma de energía térmica, como
la energía geotérmica o la energía solar
fotovoltaica. La energía solar térmica o
energía termo solar consiste en el
aprovechamiento de la energía del sol y tiene
usos para la producción de agua caliente o
para producción de energía mecánica y, a
partir de ella, de energía eléctrica
EJEMPLO:
Los captadores solares son los elementos que
capturan la radiación solar y la convierten en
energía térmica, en calor
CARBÓN:
El carbón o carbón mineral es una roca
sedimentaria de color negro, muy rica
en carbono y con cantidades variables de
otros elementos, principalmente hidrógeno,
azufre, oxígeno y nitrógeno, utilizada
como combustible fósil.
Los 948 billones de toneladas de reservas decarbón son equivalentes a 4,196 BBEP
British Petroleum, en su reporte del 2007,calculaba que a finales del 2006 habían por 147años de reservas, basadas en reservas"probadas".
El barril equivalente de petróleo (BEP) es unaunidad de energía equivalente a la energíaliberada durante la quema de un barrilaproximadamente (42 galonesestadounidenses o 158,9873 litros) depetróleo crudo.
GENERACIÓN DE ENERGÍA
Las diferentes fuentes de generación
transforman diversas formas de energía en
electricidad. Así, las represas hacen uso de la
fuerza de los ríos, los parques eólicos utilizan
la fuerza del viento, las plantas geotérmicas
usan el calor de los volcanes y las plantas
térmicas aprovechan el calor genera
do por medio de la combustión para
convertirlo en energía.
PROCEDIMIENTO
En las centrales térmicas a
base de carbón se queman la
hulla y el lignito como
principal fuente de energía. El
carbón se suministra por
barco o tren, y se almacena en
las estaciones de carga en
bunkers de carbón de hasta
30 m de altura. Desde dichos
bunkers, el carbón se
transporta mediante cintas
transportadoras superficiales
o subterráneas hasta las pilas
de carbón de la central
térmica.
PROCEDIMIENTO
Otras cintas transportadoras alimentan,
frecuentemente mediante bunkers intermedios, los
molinos de ruedas trituradoras, en los que el
carbón se reduce a un fino polvo que, finalmente,
se quema. La fiable medición de nivel garantiza
una alimentación continua del horno y el detector
de nivel impide que se produzca un sobrellenado
en el bunker y desde allí se alimenta el hogar de la
o las calderas quemándose el carbón para
producir calor.
PROCEDIMIENTO
La caldera cuenta con una gran cantidad de tubos
llenos de agua. El calor calienta el agua contenida
en los tubos de la caldera hasta convertirlo en
vapor a alta temperatura y presión, mismo que es
enviado por medio de tubería para mover la
turbina y ésta a su vez mueve al generador para
producir energía eléctrica.
MINA DE CARBÓN A CIELO ABIERTO
EN GARZWEILER, ALEMANIA.
CENTRALES TÉRMICAS DE CARBÓN
MAQUINA TÉRMICA
Máquina térmica típica donde puede observarse la
entrada desde una fuente de calor (caldera) a la
izquierda y la salida a un disipador de calor
(condensador) a la derecha. El trabajo se extrae en este
caso mediante una serie de pistones.
VENTAJAS DEL USO DEL CARBÓN
• Rebaja y estabilidad de precios: El carbón mineral ha
mostrado una estabilidad histórica y bajos precios que
no existen para otros combustibles como el gas natural
o el petróleo.
• La volatilidad de precios de estos combustibles, se
traduce en una variación constante de los precios de la
energía, lo que incide directamente en altos costos de
electricidad para los usuarios finales.
• Proceso de transporte y generación seguros: El
proceso de transporte y generación a base de carbón
es seguro por su estabilidad física natural.
• Disponibilidad continúa de energía: Las energías
térmicas, como es el caso del carbón, ofrecen
disponibilidad continua de energía. Por el contrario, las
energías renovables, tales como la solar, la eólica
(viento) e inclusive la energía hidráulica, requieren
altos costos de inversión y su disponibilidad no es
continua.
• Las plantas nuevas en Asia, África, Europa y Estados
Unidos cumplen con la normativa ISO 14000, por lo
tanto no hay riesgo para las especies marinas ni la flora
y fauna; los compuestos tales como las cenizas son
normalmente utilizados en la industria cementera y en
la agricultura.
• Tecnología más limpia: Los avances en tecnología
impulsados por las altas exigencias ambientales de
nuestro mundo actual, permiten que la generación a
base de carbón se maneje de manera más limpia y
COBERTURA MUNDIAL
La energía eléctrica a base de carbón alcanza el
40% de la producción mundial y en países
tecnificados y competitivos como lo son Estados
Unidos, Alemania, China, Israel y Australia, la
porción de electricidad generada a base de
carbón excede el 50% y forma una parte crítica de
su estrategia económica, debido al bajo y estable
costo de este combustible.
DESVENTAJAS
• La polución del aire que resulta de la quema de carbón
representa un peligro para la salud, especialmente para
las personas con enfermedades respiratorias, asevera el
Fondo de Defensa del Medio Ambiente.
• Como otros combustibles fósiles, el carbón es una
fuente de energía no-renovable.
• Al ser utilizados contaminan mas que otros productos
que podrían haberse utilizado en su lugar
• El desprendimiento de contaminantes produce los
dióxidos y su acumulación provoca las lluvias ácidas.
