Escàner radiològic

UNSO de l'energia nuclear
per al control de plagues

Armament nuclear

Generació d'electricitat

Generació d'electricitat

Després de la Segona Guerra Mundial, el principal ús que se li va donar a l'energia nuclear va ser la generació d'energia elèctrica. L'electricitat, en aquest cas, es genera en les centrals nuclears.

Generació de l'electricitat mitjançant energia nuclear

El procés per obtenir electricitat mitjançant energia nuclear és el resultat d'un procés termodinàmic i mecànic.

Una central nuclear té l'objectiu de transformar l'energia interna dels àtoms d'urani en energia elèctrica. Aquest procés es realitza seguint uns passos determinats:

En un primer moment, el reactor nuclear genera reaccions de fissió que emeten una gran quantitat de calor. Amb tota aquesta energia tèrmica s'obté vapor a alta pressió. El vapor, gràcies a la seva elevada pressió, acciona les turbines de vapor de la central. D'aquesta manera, s'obté energia mecànica, energia de rotació d'un eix. Finalment, l'encarregat de transformar l'energia mecànica en energia elèctrica és el generador elèctric.

Altres formes de generació d'electricitat

A excepció de la generació d'electricitat mitjançant l'ús d'energia solar fotovoltaica, la resta de fonts de generació d'energia elèctrica es basen en el mateix principi. En la majoria de caos, l'objectiu és obtenir energia mecànica per convertir-la en energia elèctrica mitjançant un generador d'electricitat.

Fonts d'energia no renovables

Ens referim als sistemes de generació d'electricitat mitjançant energies no renovables als sistemes que utilitzen combustibles que tendeixen a esgotar-se. És a dir, que el ritme amb què es consumeixen aquests combustibles és més ràpid que el ritme al qual es generen.

A més de les centrals nuclears ha les centrals tèrmiques per generar electricitat. En aquestes centrals de potència, el procés de generació d'electricitat és pràcticament el mateix. Les centrals tèrmiques, que utilitzen carbó i altres combustibles fòssils, també aprofiten el poder calorífic del seu combustible per generar vapor a alta pressió, accionar turbines i accionar de nou el generador elèctric. Mentre les centrals nuclears obtenen la calor a través de les reaccions d'energia nuclear, les centrals tèrmiques obtenen l' energia calorífica de la combustió de combustibles fòssils.

En aquesta categoria també hem d'esmentar l'electroquímica. La electroquímica és la transformació directa de l'energia química en electricitat, com en una bateria. La generació d'electricitat electroquímica és important en aplicacions portàtils i mòbils. Actualment, la major part de la potència electroquímica prové de bateries. Els sistemes electroquímics oberts, coneguts com a cel·les de combustible, es poden fer servir per extreure energia de combustibles naturals o sintètics.

Generació d'electricitat mitjançant energia renovable

Ens referim a energia renovable a les fonts d'energia que procedeixen de fonts inesgotables o pràcticament inesgotables (radiació solar, vent, etc.).

En aquest tipus de generació d'electricitat la semblança que té respecte a la generació mitjançant energia nuclear s'aprecia a partir de la turbina. És a dir, en les centrals elèctriques mitjançant diferents tècniques (combustió de carbó, energia nuclear etc.) s'obté en un determinat moment un eix en rotació. En el cas de moltes energies renovables (energia eòlica, energia hidràulica, etc.) també s'obté, en un determinat moment, un eix en rotació. A partir d'aquí, el procés és el mateix: convertir l'energia cinètica de l'eix en rotació en energia elèctrica mitjançant els generadors d'electricitat.

Cal fer menció especial a l'energia fotovoltaica. En aquesta variant de l'energia solar l'electricitat no s'obté d'un generador sinó d'una cèl·lula fotovoltaica. Les cèl·lules fotovoltaiques permeten convertir la radiació solar en energia elèctrica. En rebre la radiació solar l'efecte fotovoltaic genera un petit moviment d'electrons.

Tot i el cost, l'ús d'aquest tipus d'energia té una molt bona acceptació des dels sectors ecologistes ja que no contribueix a l'efecte hivernacle ni a l'escalfament global. Des del punt de situada mediambiental ofereix moltes més avantatges que les fonts d'energia fòssil.

Cost de la generació d'electricitat

El cost de la generació d'electricitat i la seva viabilitat econòmica varia d'acord amb la demanda i la regió. L'economia varia considerablement a tot el món, amb la qual cosa també varia el cost de la generació elèctrica. L'energia hidràulica, l'energia nuclear, les centrals tèrmiques i les altres fonts renovables i no renovables tenen els seus propis avantatges i desavantatges. Generalment l'elecció de la millor opció es basa en el requisit de potència local i les fluctuacions de la demanda. Totes les xarxes elèctriques tenen càrregues variables, però el mínim diari és la càrrega base, subministrada per les plantes que funcionen de manera contínua.

L'energia tèrmica és econòmica en àrees d'alta densitat industrial, ja que l'alta demanda no pot ser satisfeta per fonts d'energia renovable. Aquestes plantes també poden suportar la variació en la càrrega i el consum elèctric a afegir més unitats o disminuir temporalment la producció d'algunes unitats. Les plantes d'energia nuclear poden produir una gran quantitat d'energia d'un sol reactor nuclear.

No obstant això, els accidents nuclears que s'han anat produint al llarg de la història, com ara l'accident nuclear de Fukushima al Japó han generat preocupació per la seguretat de l'energia nuclear. A més, el cost de capital de les centrals nuclears és molt alt. Les centrals hidroelèctriques estan ubicades en àrees on l'energia potencial de la caiguda d'aigua es pot aprofitar per moure les turbines i la generació d'energia.

A causa dels avenços en la tecnologia, i amb la producció en massa, les fonts renovables diferents de l'energia hidràulica (energia solar, energia eòlica, energia de les marees, etc.) van experimentar disminucions en el cost de producció, i l'energia en molts casos és comparativa en costos amb els combustibles fòssils.

Molts governs de tot el món atorguen subsidis per compensar el cost més alt de qualsevol nova producció d'energia i perquè la instal·lació de sistemes d'energia renovable sigui econòmicament viable. No obstant això, l'ús de les fonts renovables està freqüentment limitat per la seva naturalesa intermitent.

valoración: 3 - votos 1

Referències

Última revisió: 4 de abril de 2019