Centrales energéticas

Hidroeléctricas
Son aquellas que utilizan energía hidráulica para la generación de energía eléctrica. Son el resultado actual de la evolución de los antiguos molinos que aprovechaban la corriente de los ríos para mover una rueda. En general estas centrales utilizan la energía potencial que posee la masa de agua de un cauce natural en los desniveles. El agua cuando cae en dos niveles de altura, se hace pasar por una turbina hidráulica la cual transmite la energía a un alternador en el cual la convierte en energía eléctrica.

Principalmente: La construcción y operación de la represa y el embalse constituyen la fuente principal de impactos del proyecto hidroeléctrico. Los proyectos de las presas de gran alcance pueden causar cambios ambientales irreversibles, en un área geográfica muy extensa. El área de influencia de una represa se extiende desde los límites superiores del embalse hasta los esteros y las zonas costeras y costa afuera, e incluyen el embalse, la represa y la cuenca del río, aguas abajo de la represa. Hay impactos ambientales directos asociados con la construcción de la represa (p.ej., el polvo, la erosión, problemas con el material prestado y de los desechos), pero los impactos más importantes son el resultado del embalse del agua, la inundación de la tierra para formar el embalse, y la alteración del caudal de agua, aguas abajo. Estos efectos ejercen impactos directos en los suelos, la vegetación, la fauna y las tierras silvestres, la pesca, el clima y la población humana del área.
Térmicas
Son las instalaciones que son empleadas para la generación de energía eléctrica a partir de la energía liberada en forma de calor, normalmente mediante la combustión de combustibles fósiles como petróleo, gas natural i carbón. Este calor es usado por un ciclo termodinámico convencional para mover un alternador i producir energía eléctrica. También están las centrales térmicas que usan la fisión nuclear del uranio para producir electricidad.
Hay dos tipos de centrales térmicas:
- Centrales térmicas clásicas.
- Centrales térmicas de ciclo combinado.

Las ventajas de estas centrales son, que son más baratas de construir, sobre todo las de carbón. Las centrales de ciclo combinado de gas natural, son mucho más eficientes que una termoeléctrica convencional, aumentando la energía eléctrica generada con la misma cantidad de combustible.
Inconvenientes: el uso de combustibles fósiles genera emisiones de gases de efecto invernadero y de lluvia ácida a la atmósfera, junto a partículas volantes (en el caso del carbón) que pueden contener metales pesados.
Dentro del impacto ambiental hay que distinguir entre efectos directos, producidos por las emisiones contaminantes en sí, y efectos indirectos, como los que se producen al transferir la contaminación atmosférica primaria a las aguas (evacuación de aguas residuales no tratadas procedentes del lavado de gases), al explotar piedra caliza para la desulfuración y al transportar la piedra caliza desde el lugar de explotación hasta la central térmica (gases de escape de los camiones). Además pueden surgir otros problemas asociados, como la necesidad de eliminar el yeso producido al desulfurar el gas de combustión.
Las posibles medidas correctoras son:
-Incentivos para el uso eficiente y el ahorro de energía (en el caso de la electricidad, por ejemplo, introducción de tarifas e impuestos que cubran los costos).
-Selección adecuada del emplazamiento de la central.
- Reducción de inmisiones (por ejemplo, aumento de la altura de la chimenea de la central térmica).
- Medidas primarias para eliminar o reducir las emisiones contaminantes (por ejemplo, uso de gas natural en lugar de carbón por ser menos contaminante, mezcla de combustibles de distinta calidad para reducir las emisiones máximas alcanzadas, aumento de la eficiencia, modificación técnica de las condiciones de combustión para limitar las emisiones de NOx) Medidas secundarias; es decir, tratamiento del humo para eliminar los contaminantes.
Nuclear
Una central nuclear es una instalación industrial empleada para la generación de energía eléctrica a partir de energía nuclear, que se caracteriza por el empleo de materiales fisionables que mediante reacciones nucleares proporcionan calor. Este calor es empleado por un ciclo termodinámico convencional para mover un alternador y producir energía eléctrica.
Estas centrales constan de uno o varios reactores.
La energía nuclear que producen estas centrales, produce residuos nucleares que hay que albergar en depósitos aislados y controlados durante largo tiempo. Pero no produce contaminación atmosférica de gases derivados de la combustión que producen el efecto invernadero, ni precisan el empleo de combustibles fósiles para su operación. Sin embargo, las emisiones contaminantes indirectas derivadas de su propia construcción, de la fabricación del combustible y de la gestión posterior de los residuos radiactivos no son despreciables.

La energía nucleoeléctrica es también más benigna para el medio ambiente desde el punto de vista de la gestión de desechos. Además de las grandes cantidades de gases de invernadero y de ácido sulfúrico generadas, una central de carbón de 1000 MW(e) produce anualmente unas 300 000 toneladas de cenizas que contienen, entre otras cosas, materiales radiactivos y metales pesados que terminan en los vertederos y en la atmósfera. En cambio, los desechos radiactivos producidos por una central nuclear de la misma potencia ascienden solo a unas 800 toneladas de desechos de actividad baja y media y a unas 30 toneladas de desechos de actividad alta al año, los cuales pueden aislarse de la biosfera.
De biomasa
Una central de biomasa se ocupa de obtener energía eléctrica mediante los diferentes procesos de transformación de la materia orgánica.
Básicamente el funcionamiento de una central es el siguiente:
1. La biomasa recogida se prepara para transformarla en combustible líquido.
2. Este combustible se quema y se calienta agua.
3. Se produce vapor a alta presión que mueve la turbina y esta a su vez mueve el generador que producirá energía eléctrica.
4. La energía eléctrica producida es transportada por el tendido eléctrica
5. El calor producido por el vapor se transmite en forma de agua caliente.
Ventajas:
1. Es renovable.
2. Es la única fuente de energía que aporta un balance de CO2 favorable, de manera que la materia orgánica es capaz de retener durante su crecimiento más CO2 del que se libera en su combustión.
3. No depende de ninguna fuerza (como en la eólica).
4. Los combustibles que se generan a partir de la biomasa tienen una gran variedad de usos (probablemente sean los únicos combustibles primarios que puedan sustituir a la gasolina para el transporte).
5. La construcción de una central y su mantenimiento generan puestos de trabajo.
6. Es una forma de crear infraestructura rural, abre nuevas oportunidades.
7. Tiene un gran potencial para rehabilitar tierras degradadas.
8. Se evita la contaminación del medio aprovechando los residuos orgánicos para la obtención de energía.
9. Ausencia de emisión de azufres e hidrocarburos altamente contaminantes (lluvia ácida).
10. Obtención de productos biodegradables.
Inconvenientes:
1. Sólo es capaz de aprovechar residuos orgánicos.
2. La construcción de una central provoca alteraciones en el medio natural.
3. Para conseguir un buen aporte energético se necesita gran cantidad de biomasa y por lo tanto ocupar grandes extensiones de tierra en el caso del cultivo energético.
4. Menor coste de producción de la energía proveniente de los combustibles fósiles.
5. Menor rendimiento de los combustibles derivados de la biomasa respecto de los combustibles fósiles.

Estas centrales tienen un pequeño impacto ambiental, su impacto ambiental es menor que el de una central térmica convencional, ya que el combustible que usan es natural, emiten CO2 en menor cantidad.
Alguna posible medida correctora sería instalar filtros en sus chimeneas para que así emitieran aun menos gases contaminantes producentes del efecto invernadero.
Central mareomotriz
La energía de las mareas se transforma en electricidad en las denominadas centrales mareomotrices, que funcionan como un embalse tradicional de río. El depósito se llena con la marea y el agua se retiene hasta la bajamar para ser liberada después a través de una red de conductos estrechos, que aumentan la presión, hasta las turbinas que generan la electricidad. Sin embargo, su alto costo de mantenimiento frena su proliferación.
El lugar ideal para instalar un central mareomotriz es un estuario, una bahía o una ría donde el agua de mar penetre.

La construcción de una central mareomotriz es sólo posible en lugares con una diferencia de al menos 5 metros entre la marea alta y la baja.
El agua, al pasar por el canal de carga hacia el mar, acciona la hélice de la turbina y ésta, al girar, mueve un generador que produce electricidad.
Su impacto ambiental afecta únicamente al mar.
Su única solución es cambiar estas instalaciones por otras más pequeñas de igual rendimiento.
Cuando la marea sube, las compuertas del dique se abren y el agua ingresa en el embalse.
Al llegar el nivel del agua del embalse a su punto máximo se cierran las compuertas.
Durante la bajamar el nivel del mar desciende por debajo del nivel del embalse.
Cuando la diferencia entre el nivel del embalse y del mar alcanza su máxima amplitud, se abren las compuertas dejando pasar el agua por las turbinas.
Una de estas centrales se encuentra en Irlanda del norte.
Fotovoltaica
Son las que la energía eléctrica se obtiene a partir de paneles fotovoltaicos.
La energía solar fotovoltaica nos permite convertir los rayos solares en electricidad limpia sin necesidad de combustibles fósiles o nucleares.

Los paneles, módulos o colectores fotovoltaicos están formados por dispositivos semiconductores tipo diodo que, al recibir radiación solar, se excitan y provocan saltos electrónicos, generando una pequeña diferencia de potencial en sus extremos. El acoplamiento en serie de varios de estos fotodiodos permite la obtención de voltajes mayores en configuraciones muy sencillas y aptas para alimentar pequeños dispositivos electrónicos. A mayor escala, la corriente eléctrica continua que proporcionan los paneles fotovoltaicos se puede transformar en corriente alterna e inyectar en la red eléctrica, operación que es muy rentable económicamente pero que precisa todavía de subvenciones para una mayor viabilidad.
El impacto ambiental que tiene es la habilitación del terreno, es decir tala de arboles, adaptación del suelo.
Una forma de evitar esto, es implantarlas en el desierto, donde no hay que habilitar nada.
Eólica
Molino es una máquina que transforma el viento en energía aprovechable. Esta energía proviene de la acción de la fuerza del viento sobre unas aspas oblicuas unidas a un eje común. El eje giratorio puede conectarse a varios tipos de maquinaria para moler grano, bombear agua o generar electricidad. Cuando el eje se conecta a una carga, como una bomba, recibe el nombre de molino de viento. Si se usa para producir electricidad se le denomina generador de turbina de viento.

Generador eólico en Pehuen Có

Energía eólica: Se conoce como energía eólica al aprovechamiento por el hombre de la energía del viento. Antiguamente se utilizó para propulsar naves marinas y mover molinos de grano. Hoy se emplea sobre todo para generar energía limpia y segura.La generación de electricidad a partir del viento no produce gases tóxicos, ni contribuye al efecto invernadero, ni a la lluvia ácida. No origina productos secundarios peligrosos ni residuos contaminantes. Cada Kw.h de electricidad, generada por energía eólica en lugar de carbón, evita la emisión de un Kilogramo de dióxido de carbono-CO2 - a la atmósfera. Cada árbol es capaz de absorber 20 Kg de CO2; generar 20 Kilowatios de energía limpia, tiene el mismo efecto, desde el punto de la contaminación atmosférica, que plantar un árbol.
Ventajas de la energía eólica
Es una fuente de energía segura y renovable.
No produce emisiones a la atmósfera ni genera residuos, salvo los de la fabricación de los equipos y el aceite de los engranajes.
Se trata de instalaciones móviles, cuya desmantelación permite recuperar totalmente la zona.
Rápido tiempo de construcción (inferior a 6 meses).
Beneficio económico para los municipios afectados (canon anual por ocupación del suelo). Recurso autóctono.
Su instalación es compatible con otros muchos usos del suelo.
Se crean puestos de trabajo
Desventajas de la energía eólica
Impacto visual: su instalación genera una alta modificación del paisaje.
Impacto sobre la avifauna: principalmente por el choque de las aves contra las palas, efectos desconocidos sobre modificación de los comportamientos habituales de migración y anidación.
Impacto sonoro: el roce de las palas con el aire produce un ruido constante, la casa mas cercana deberá estar al menos a 200 m. (43dB(A))
Posibilidad de zona arqueológicamente interesante.
Geotérmica
El aprovechamiento óptimo de estos yacimientos se da en calefacción urbana e industrial, como ocurre en Islandia y otros países, en los que existen redes centralizadas de calor, alimentadas con agua a 80-90 °C mediante conductos de hormigón en el subsuelo, aislados con lana de vidrio u otros materiales. La conducción se consigue con pendientes del 5 % y la ayuda de bombas y tanques de reserva para mantener la presión adecuada. 

1. Se extrae vapor  por una de las perforaciones.
2. El vapor mueve una turbina con un generador de corriente eléctrica.
3. La energía eléctrica se entrega a la red.
4. El agua más fría, luego de mover la turbina, se inyecta por la otra perforación realizada, para asegurar el mantenimiento de la reserva de agua caliente

Central geotérmica
Una central geotérmica es una central termoeléctrica de turbina de vapor alimentada por agua subterránea a alta presión y a temperatura superior a los 150 °C. La función de la caldera la desempeña aquí una red de pozos con profundidades de hasta centenares de metros, que alimenta un separador de agua y vapor (un ciclón, por ejemplo), de donde el vapor seco sale hacia las turbinas y el agua, hacia un silenciador, pasando por un conducto de orificio regulable. De hecho, a la salida de los pozos y hasta el separador, el agua permanece en gran parte en estado líquido, si bien va perdiendo presión y, por lo tanto, se pone a hervir (parte del vapor que va a las turbinas tiene este origen); el flujo de agua centrifugada del separador ya no produce vapor de turbina, pero al perder bruscamente presión en un orificio a la entrada del silenciador (que amortigua el estruendo de la ebullición), emite grandes cantidades de vapor. La presencia de gases y partículas en el vapor requiere ciertos cambios en los materiales y procesos. La realimentación del yacimiento con agua sobrante de la central se basa en la idea de que existe en el mismo más calor (proveniente de un magma profundo) que agua (agua de lluvia infiltrada).
La única central de este tipo en el mundo esta situada en Nesjavellir (Islandia).