Los tiempos estan cambiando

Es el intento más reciente del gigante petrolero de detener la fuga que ha derramado al menos siete millones de galones de crudo en las aguas del Golfo de México desde la explosión de la plataforma Deepwater Horizon el 20 de abril. El petróleo no ha llegado todavía a la Florida pero ha comenzado a adentrarse en los pantanos de Louisiana."Hasta dentro de 24 horas no sabremos si esto ha tenido resultado'', informó el presidente ejecutivo de BP, Tony Hayward.

Imágenes en vivo desde 5,000 pies de profundidad en la zona afectada mostraron un chorro de petróleo que salía del pozo en momentos que la empresa informó que estaban bombeando lodo a presión para detener el flujo de petróleo.inyectar fluidos espesos en el pozo a través de la fisura de prevención de explosiones en el lecho marino, nunca se había intentado antes a esa profundidad.

Calentamiento global: la teoría por la cual hay un aumento en la temperatura media de la atmósfera terrestre y de los océanos motivada por el efecto invernadero causado por el hombre. El efecto invernadero no es malo, es un proceso natural de la atmósfera que hace que aumente la temperatura unos 35º C (desde 20 bajo cero hasta 15º C) y hace que sea habitable. Lo perjudicial es el efecto invernadero causado por las emisiones de dioxido de carbono y otros gases de efecto invernadero producidos por el hombre. La temperatura se ha elevado desde el siglo XIX, cuando se puso fin a una etapa de 400 años conocida como "pequeña glaciación". Está fue causada por la desaparición de las manchas solares lo que produjo una disminución de la actividad solar, periodo conocido como Mínimo de Maunder. La elevación actual de las temperaturas desde finales del siglo XIX se estima que en gran medida es debido a la actividad humana, incrementándose aún más durante los últimos decenios. La teoría predice, además, que las temperaturas continuarán subiendo en el futuro si continúan las emisiones de gases de efecto invernadero.

La denominación "calentamiento global" generalmente implica la actividad humana. Una denominación más neutral, cambio climatico, se utiliza normalmente para designar a cualquier cambio en el clima, sin entrar en discusiones sobre su causa. En cambio, para indicar la existencia de influencia humana a veces se utiliza el término cambio climatico antropogenico. Es necesario recalcar que calentamiento global y efecto invernadero no son sinónimos; el efecto invernadero acrecentado por la contaminación, sería la causa del calentamiento global observado.

Gráfico de la concentración de dioxido de carbono en la atmósfera terrestre (azul) y la temperatura media global (rojo), en los últimos 1000 años.
Frecuentemente la discusión se centra en la temperatura, pero el calentamiento global o cualquier tipo de cambio climático pueden implicar cambios en otras variables: las lluvias globales y sus patrones, la cobertura de nubes y todos los demás elementos del sistema atmosférico. La complejidad del problema y sus múltiples interacciones hacen que la única manera objetiva de evaluar simultáneamente estos cambios sea a través del uso de modelos computacionales que intentan simular la física de la atmósfera y del océano.

El organismo encargado del análisis global es el Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climatico (IPCC, por sus siglas en inglés de Inter-Governmental Panel on Climate Change). Una de las consecuencias más visibles de su trabajo es el Protocolo de Kyoto, que promueve una reducción de emisiones contaminantes (principalmente gases de efecto invernadero) por parte de los países industrializados.

Funcionamiento:

El vapor de agua a unas altas temperaturas (hasta 600º C) se mueve desde el interior de la Tierra hasta la central permitiendo la evaporación del agua presente en las numerosas tuberías que se encuentran alrededor de la caldera. El vapor de agua adquiere mucha presión, por lo cual se utiliza para mover una turbina conectada al generador. Al girar la turbina se produce la electricidad, que viaja del generador hasta los transformadores, que elevan la tensión para transportar esta energía por la red eléctrica hasta los centros de consumo.

Con este dibujo se puede resumir lo dicho, pero en lugar del combustible se encontraría el calor interno de la Tierra.

Por otro lado está funcionando el sistema de refrigeración que permite empezar de nuevo el ciclo, es decir, condensa el vapor de agua para que pueda volver a ser utilizado. El agua es condensada en una parte de la central que se mantiene a baja temperatura gracias a un sistema cerrado de tuberías que lo refrigeran, el condensador. Las tuberías contienen agua fría que reduce la temperatura del agua usada para mover la turbina, permitiendo su condensación. Cuando el agua del sistema de refrigeración se calienta, se dirige hacia las torres de refrigeración, donde se vuelve a enfriar en contacto con aire frío. Y así se realiza continuamente el mismo ciclo.

También hay otro tipo de centrales que usan directamente el vapor de agua del interior de la Tierra para mover la turbina.

Partes:

Canalizaciones de agua

Hacen la función del quemador ya que sirve para calentar el agua que moverá la turbina, debido a las alas temperaturas que alcanza el vapor de agua (procedente del interior de la Tierra) que transportan.

Turbinas

Las turbinas pueden considerarse como la parte mas importante de la central ya que son las encargadas de mover el generador para producir la electricidad.

Estas turbinas están diseñadas para soportar una temperatura de unos 600º C y una presión de unos 350 bares.

Las turbinas están formadas por unas serie de álabes de distintos tamaños que aprovechan la presión del vapor de agua para hacer girar la turbina.

Generador

Es el encargado de producir la electricidad

Condensador

Es el encargado de condensar el vapor que se encarga de mover la turbina para que pueda volver a ser utilizado.

Torres de refrigeración

Se encargan de mantener baja la temperatura del condensador, garantizando el correcto funcionamiento de la central.

El agua que refrigera el condensador es enfriada en las torres de enfriamiento al entrar en contacto con el aire frío que circula a través de ellas.

Otras partes de la central, también importantes para garantizar un buen funcionamiento, serían todas las tuberías y bombas que transportan todo el agua a través de toda la central.

En este dibujo se puede ver el funcionamiento y las partes que forman una central geotérmica:

Ventajas:

- Es una energía renovable

- La energía geotérmica es muy abundante

- Es constante (24 horas del día)

- Relativamente limpia y barata

- No depende de componentes fósiles

Inconvenientes:

- La energía geotérmica no se puede transportar

- Las centrales geotérmicas son muy grandes y costosas

- Tiene un gran impacto visual

Energía eólica: la energía obtenida del viento, es decir, la energía cinetica generada por efecto de las corrientes de aire, y que es transformada en otras formas útiles para las actividades humanas.

Para poder aprovechar la energía eólica es importante conocer las variaciones diurnas y nocturnas y estacionales de los vientos, la variación de la velocidad del viento con la altura sobre el suelo, la entidad de las ráfagas en espacios de tiempo breves, y valores máximos ocurridos en series históricas de datos con una duración mínima de 20 años. Es también importante conocer la velocidad máxima del viento. Para poder utilizar la energía del viento, es necesario que este alcance una velocidad mínima que depende del aerogenerador que se vaya a utilizar pero que suele empezar entre los 3 m/s (10 km/h) y los 4 m/s (14,4 km/h), velocidad llamada "cut-in speed", y que no supere los 25 m/s (90 km/h), velocidad llamada "cut-out speed".

Gracias a los aerogeneradores transformamos la fuerza del viento en energía eléctrica. Desde principios del siglo XX se han usado molinos para generar electricidad en zonas rurales aisladas. En la actualidad los aerogeneradores se agrupan formando centrales eólicas que abastecen la red eléctrica.

El funcionamiento de los aerogeneradores es muy sencillo, el viento mueve las hélices que conectadas a un generador transforman la energía mecánica rotacional en energía eléctrica.
Existen diferentes tipos de aerogeneradores, dependiendo del tipo de generador, de su potencia y de la disposición de su eje de rotación.
Las partes principales de un aerogenerador son el rotor, la caja de engranajes, el generador, la torre y el sistema de control.
Si nos fijamos en aerogeneradores en funcionamiento podemos observar que la velocidad de movimiento de las hélices es muy lenta. Mediante la caja de engranajes esa velocidad lenta de las palas se transforma en velocidad rápida para alimentar al generador.
La mayoría de los aerogeneradores modernos son de tres palas, de eje horizontal y con mecanismos eléctricos de orientación. El mecanismo de orientación de un aerogenerador es utilizado para girar el rotor de la turbina para obtener el máximo rendimiento o para protegerlo ante vientos peligrosos.

Funcionamiento de una central mareomotriz:

El funcionamiento de una central mareomotiz se basa en llenar un embalse durante la marea alta o pleamar y en expulsar el agua durante la marea baja o bajamar. Se produce energía eléctrica cuando el agua pasa por unas turbinas instaladas en los conductos de llenado/vaciado del embalse. Cuando sube la marea se llena el embalse. Cuando empieza a bajar la marea se cierra el embalse durante unas horas para obtener una adecuada diferencia de nivel entre el embalse y el mar abierto. Al abrir las compuertas el agua pasa por unas turbinas que generan la energía eléctrica.

El tiempo de funcionamiento de una central mareomotriz es de 6 a 7 horas por marea y de 2 a 3 horas de tiempo de espera entre cada marea, lo que supone entre 12 y 14 horas diarias de producción de energía eléctrica.

Para que una central mareomotriz sea rentable la amplitud de la marea debe ser al menos de 5 metros. El rendimiento de una central mareomotriz depende de la amplitud de la marea, de la superficie del embalse y de la longitud del dique.

Desventajas:

Con la energía mareomotriz obtenemos energía eléctrica al aprovechar las variaciones periódicas del nivel del mar. La amplitud de las mareas no es la misma en todas las costas del mundo. Por ejemplo en el Mediterráneo la marea es prácticamente inapreciable, de unos 20-40 cm. En cambio en el océano Atlántico las mareas llegan a alcanzar los 13 metros. Esta es una de las mayores desventajas de la energía mareomotriz, solo es viable en zonas muy concretas del planeta.
Otra desventaja de la energía mareomotriz es el impacto visual que produce en el paisaje costero y el efecto negativo en la flora y fauna. Para la construcción de una central mareomotriz en bahías, rias o estuarios es necesaria la construcción de un dique, de un embalse.

Como funciona una central nuclear:

Una central nuclear tiene cuatro partes:

1. El reactor en el que se produce la fisión
2. El generador de vapor en el que el calor producido por la fisión se usa para hacer hervir agua
3. La turbina que produce electricidad con la energía contenida en el vapor
4. El condensador en el cual se enfría el vapor, convirtiéndolo en agua líquida.

La reacción nuclear tiene lugar en el reactor, en el están las agrupaciones de varillas de combustible intercaladas con unas decenas de barras de control que están hechas de un material que absorbe los neutrones. Introduciendo estas barras de control más o menos se controla el ritmo de la fisión nuclear ajustándolo a las necesidades de generación de electricidad.
En las centrales nucleares habituales hay un circuito primario de agua en el que esta se calienta por la fisión del uranio. Este circuito forma un sistema cerrado en el que el agua circula bajo presión, para que permanezca líquida a pesar de que la temperatura que alcanza es de unos 293ºC.
Con el agua del circuito primario se calienta otro circuito de agua, llamado secundario. El agua de este circuito secundario se transforma en vapor a presión que es conducido a una turbina. El giro de la turbina mueve a un generador que es el que produce la corriente eléctrica.
Finalmente, el agua es enfriada en torres de enfriamiento, o por otros procedimientos.



Medidas de seguridad

En las centrales nucleares habituales el núcleo del reactor está colocado dentro de una vasija gigantesca de acero diseñada para que si ocurre un accidente no salga radiación al ambiente. Esta vasija junto con el generador de vapor están colocados en un edificio construido con grandes medidas de seguridad con paredes de hormigón armado de uno a dos metros de espesor diseñadas para soportar terremotos, huracanes y hasta colisiones de aviones que chocaran contra él.

Repercusiones ambientales de la energía nuclear

Una de las ventajas que los defensores de la energía nuclear le encuentran es que es mucho menos contaminante que los combustibles fósiles. Comparativamente las centrales nucleares emiten muy pocos contaminantes a la atmósfera.
Los que se oponen a la energía nuclear argumentan que el hecho de que el carbón y, en menor medida el petróleo y el gas, sean sucios no es un dato a favor de las centrales nucleares. Que lo que hay que lograr es que se disminuyan las emisiones procedentes de las centrales que usan carbón y otros combustibles fósiles, lo que tecnológicamente es posible, aunque encarece la producción de electricidad.

Almacenamiento de los residuos radiactivos

Con los adelantos tecnológicos y la experiencia en el uso de las centrales nucleares, la seguridad es cada vez mayor, pero un problema de muy difícil solución permanece: el almacenamiento a largo plazo de los residuos radiactivos que se generan en las centrales, bien sea en el funcionamiento habitual o en el desmantelamiento, cuando la central ya ha cumplido su ciclo de vida y debe ser cerrada.