Una central tèrmica és una planta elèctrica que converteix l'energia tèrmica en energia elèctrica. La diferència entre un tipus de planta i un altre és la forma en què s'obté la calor.
Les fonts calorífiques d'una central tèrmica són:
- Combustibles fòssils (carbó, gasoil i gas natural)
- Reaccions nuclears d'àtoms d'urani.
- Biomassa.
- Energia solar.
Les dues primeres són fonts d'energia no renovables. En canvi, la biomassa i l'energia solar es consideren energia renovable tot que la primera emet gasos d'efecte hivernacle i les centrals d'energia solar tèrmica no.
Com funciona una central tèrmica convencional?
Una central tèrmica convencional és una planta termoelèctrica que pot utilitzar carbó, petroli o gas natural com a combustible. Són les centrals tèrmiques més utilitzades tot i l'impacte mediambiental i l'emissió de diòxid de carboni i altres gasos d'efecte hivernacle que produeixen.
El funcionament del cicle de les centrals termoelèctriques convencionals és el mateix independentment de la forma en què s'obté calor.
La central tèrmica típica està dividida en diversos segments: una caldera, una turbina, un alternador i un condensador.
A la caldera es crema el combustible per obtenir l'energia tèrmica. Amb aquesta energia s'escalfa un fluid per obtenir vapor d'aigua. El vapor s'utilitza per accionar una turbina de vapor d'aquesta manera, l'energia interna del vapor es converteix en energia mecànica.
Finalment, la turbina de vapor està connectada a un alternador que transforma l'energia en electricitat. El vapor resultant passa per un condensador per tornar a començar el cicle.
Què són les centrals tèrmiques de cicle combinat?
Les centrals tèrmiques de cicle combinat són centrals termoelèctriques que combinen les centrals de cicle convencional amb una turbina de gas. L'ús combinat dels cicles de gas i vapor millora l'eficiència energètica i s'aconsegueixen rendiments propers al 55%.
El combustible d'aquest tipus de centrals és el gas natural, el gasoil i fins i tot el carbó si està preparat d'una manera especial.
La característica principal d'el cicle de gas és que no hi ha canvi de fase del fluid. El procés és el següent:
- Compressió del gas.
- Escalfament del gas.
- Expansió de gas en una turbina de gas. En aquest cas la turbina va connectada a un generador elèctric per produir electricitat.
El gas que surt de la turbina de gas encara està a una temperatura molt elevada per la qual cosa s'utilitza per generar vapor i activar un cicle convencional de forma paral·lela.
¿Les centrals tèrmiques poden funcionar amb energia solar?
Les plantes solars poden funcionar amb energia solar. En aquest cas, es col·loquen col·lectors solars en una àmplia superfície que són miralls que dirigeixen la radiació solar a un mateix punt.
La concentració de tota l'energia solar en aquest punt genera temperatures molt elevades que s'utilitzen per generar vapor.
A partir d'aquí, el funcionament és el mateix que en qualsevol central tèrmica convencional.
Quins efectes tenen les centrals tèrmiques sobre el medi ambient?
Les centrals tèrmiques que utilitzen combustibles fòssils generen diòxid de carboni i altres gasos d'efecte hivernacle. L'excés de gasos a l'atmosfera són molt perjudicials per què afavoreixen l'escalfament global de la planeta.
Actualment, les plantes termoelèctriques estan obligades a controlar les seves emissions. Aquesta obligació és particularment rellevant per a les grans centrals elèctriques en què hi ha una secció important per reduir els contaminants.