Què és?
Una Central Nuclear és
una instal·lació dissenyada per a produir energia elèctrica a partir de
l'energia calorífica que proporciona un reactor nuclear, on es produeixen
reaccions en cadena de fissió nuclear controlada d'urani natural o bé enriquit
amb una proporció de l'isòtop urani-235 més alta que la natural. Generalment el
combustible emprat és òxid d'urani (UO2). A més del reactor, una central
nuclear consta sempre d'una turbina de vapor, un alternador, dos o tres
circuits -primari, secundari i terciari- i una o diverses torres de
refrigeració del fluid condensador, que sol ser aigua.
Transformació energètica
global que s’hi fa
La energia nuclear passa
a ser energia elèctrica
Parts visibles que la
identifiquen:
Les parts més visibles en
una central nuclear es:
·
Torre de refrigeració, ja
que és com una xemeneia molt gran i és la part més alta de la central.
·
L’edifici de concentració
Funcionament:
Les centrals nuclears consten principalment de quatre parts:
El reactor nuclear, on es produeix la reacció nuclear, el generador de vapor d'aigua, la turbina, que mou un generador elèctric per
produir electricitat amb l'expansió del vapor, el condensador, un intercanviador
de calor que refreda el vapor transformant novament en líquid.
El reactor nuclear és l'encarregat de realitzar la fissió o
fusió dels àtoms del combustible nuclear, com urani, generant com a residu el
plutoni, alliberant una gran quantitat d'energia calorífica per unitat de massa
de combustible.
El generador de vapor és un intercanviador de calor que
transmet calor del circuit primari, pel qual circula l'aigua que s'escalfa en
el reactor, al circuit secundari, transformant l'aigua en vapor d'aigua que
posteriorment s'expandeix en les turbines, produint el moviment d'aquestes que
alhora fan girar els generadors, produint l'energia elèctrica. Mitjançant un
transformador s'augmenta la tensió elèctrica a la de la xarxa de transport
d'energia elèctrica.
Després de l'expansió a la turbina el vapor és condensat en
el condensador, on cedeix calor a l'aigua freda refrigerant, que en les
centrals PWR procedeix de les torres de refrigeració. Un cop condensat, torna
al reactor nuclear per començar el procés de nou.
Les centrals nuclears sempre estan properes a un
subministrament d'aigua freda, com un riu, un llac o el mar, per al circuit de
refrigeració, ja sigui utilitzant torres de refrigeració o no.
Esquema simplificat
de les transformacions energètiques que hi tenen lloc
Nuclireactor Turbina Alternador
E. nuclear E. Tèrmica E.electrica
VENTATGES
Un terç de l'energia generada a Europa prové de l'energia
nuclear, això suposa que s'emeten 700 milions de tones de CO2 i altres
contaminants generats a partir de la crema de combustibles fòssils.
Actualment es consumeixen més combustibles fòssils dels que
es produeixen de manera que en un futur no gaire llunyà s'esgotarien aquests
recursos. Una de les grans avantatges de l'ús de l'energia nuclear és la
relació entre la quantitat de combustible utilitzat i l'energia obtinguda. Això
es tradueix, també, en un estalvi en transports, residus, etc.
Com que és una alternativa als combustibles fòssils com el
carbó o el petroli, evitaríem el problema de l'anomenat escalfament global, el
qual, es creu que té una influència més que important amb el canvi climàtic del
planeta. Milloraria la qualitat de l'aire que respirem amb el que això
implicaria en el descens de malalties i qualitat de vida.
Sobre aquest últim punt cal destacar que el que realment té
una influència important amb el calentament global són les emissions provocades
pel transport per carretera i que les que generen la generació d'energia per
combustibles fòssils són relativament molt poques. Així, una de les aplicacions
de l'energia nuclear (encara que molt poc utilitzada) és convertir-la en
energia mecànica per al transport.
Actualment la generació d'energia elèctrica es realitza
mitjançant reaccions de fissió nuclear, però si la fusió nuclear fora
practicable, oferiria els avantatges:
• Obtindríem una font de combustible inesgotable.
• evitaríem accidents al reactor per les reaccions en cadena
que es produeixen en les fissions.
• Els residus generats són molt menys radioactius.
INCONVENIENTS:
El principal inconvenient i el que la fa més perillosa és
que seguretat en el seu ús recau sobre la responsabilitat de les persones.
Decisions irresponsables poden provocar accidents en les centrals nuclears
però, encara molt pitjor, es pot utilitzar amb finalitats militars com es
demostra en la història de l'energia nuclear en què la primera vegada que es va
utilitzar l'energia nuclear després de les oportunes investigacions va ser per
atacar Japó en la Segona Guerra Mundial amb dues bombes nuclears.
A nivell civil, un dels principals inconvenients és la
generació de residus nuclears i la dificultat per gestionar-ja que triguen
molts anys a perdre la seva radioactivitat i perillositat.
Tot just incideix favorablement en el canvi climàtic perquè
la principal font d'emissions és el transport per carretera.
En els principals països de producció d'energia nuclear per
mantenir constant el nombre de reactors operatius s'haurien de construir 80
nous reactors en els propers deu anys.
Si bé econòmicament és rendible des del punt de vista del
combustible consumit respecte a la energia obtinguda no ho és tant si
s'analitzen els costos de la construcció i posada en marxa d'una planta nuclear
tenint en compte que, per exemple a Espanya, la vida útil de les plantes nuclears
és de 40 anys.
Inconvenients de seguretat incrementats ara amb el
terrorisme internacional. A més de la proliferació d'energia nuclear que
obligaria a recórrer al plutoni com a combustible.
Encara que els sistemes de seguretat són molt avançats, les
reaccions nuclears per fissió generen unes reaccions en cadena que si els
sistemes de control fallessin provocarien una explosió radioactiva.
D'altra banda, l'energia nuclear de fusió és inviable a
causa de la dificultat per escalfar el gas a temperatures tan altes i per
mantenir un nombre suficient de nuclis durant un temps suficient per obtenir
una energia alliberada superior a la necessària per escalfar i retenir el gas
resulta altament costós.
Perspectives de futur
d'aquest tipus de central
Actualment, en el món estan en operació 442 centrals
nuclears, que van
generar l’any 2004 aproximadament el 17% de l’electricitat
consumida, amb
una xifra de producció record, gràcies al bon comportament
global de les
instal·lacions nuclears de fissió en relació al nivell de
disponibilitat i a l’increment
de la potència instal·lada. A mitjans de l’any 2006 hi havia
27 centrals nuclears
en construcció, de les quals 7 a l’Índia, 4 a Xina i 4 a
Rússia. La importància de
la generació nuclear és molt variable en els diversos països
d’acord amb el seu
desenvolupament econòmic, la disponibilitat d’altres fonts
d’energia i les
polítiques interiors. A Europa, el 35% de la generació
elèctrica és d’origen
nuclear, variant la seva importància des del cas de França
-amb més del 78%
d’origen nuclear- al d’Itàlia o d’Àustria, en les quals la
producció d’energia
nuclear es nul·la. Altres països, com és el cas de Suècia
(48%), Alemanya
(28%) i Bèlgica (55%), han optat, en el moment actual, per
explotar las
instal·lacions actuals fins el final del període previst pel
seu funcionament i no
construir noves centrals. Des de 1991 no s’havien construït
més centrals a
Europa, fins l’any 2005 en el qual es va iniciar a Finlàndia
la construcció d’una
gran instal·lació de 1500 MW del tipus de Central avançada
de la Generació
III en concurrència amb altres centrals amb combustibles
fòssils. França té
previst iniciar el seu programa de substitució de les
centrals de la Generació II,
que són les operatives actualment, amb la construcció d’una
central de la
Generació III l’any 2007, del tipus de reactor europeu
d’aigua a pressió (EPR).
Les nou centrals nuclears existents a Espanya l’any 2005 amb
7.878 MWe de
potencia instal·lada van generar, aproximadament, el 20 % de
la producció
elèctrica. Actualment s’ha reduït la potència instal·lada
amb el tancament de la
Central de Zorita, i no està prevista a curt termini la
construcció de nous
sistemes de generació electronuclear. No és el cas d’altres
països com Xina,
Japó, Índia, França, Gran Bretanya, Estats Units... que
tenen plans importants
de construcció de nous sistemes de generació electronuclear
i de substitució
dels sistemes de generació obsolets.
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada