La energía térmica y su uso en la generación eléctrica
La energía térmica y su uso en la generación eléctrica
La energía térmica se refiere a la energía contenida en los cuerpos y que puede ser transferida en forma de calor. Esta energía puede ser utilizada para generar electricidad en centrales térmicas, que son aquellas que utilizan combustibles fósiles como el carbón, petróleo o gas natural, o en centrales nucleares que utilizan la energía liberada en la fisión nuclear.
En este artículo, vamos a echar un vistazo al proceso de generación de electricidad térmica y cómo se ha convertido en uno de los principales recursos para satisfacer la demanda de energía eléctrica a nivel mundial.
El proceso de generación de electricidad térmica
La generación de electricidad térmica se basa en el ciclo de Rankine, que es un proceso termodinámico para producir energía eléctrica a partir del calor. El proceso consta de cuatro etapas fundamentales: la producción de calor, la generación de vapor, la expansión del vapor y la producción de electricidad.
La producción de calor se logra mediante la combustión de un combustible, ya sea gas, petróleo o carbón. Esta combustión genera calor, que se utiliza para calentar agua en un intercambiador de calor. La temperatura del agua puede alcanzar los 540 grados centígrados.
El vapor generado se utiliza para hacer girar una turbina, que a su vez impulsa un generador eléctrico para producir electricidad. El vapor se expande en la turbina, lo que reduce su presión y temperatura.
Finalmente, el vapor se enfría y se condensa en un condensador, y el agua condensada se alimenta de nuevo en el sistema para reiniciar el ciclo.
La combustión de combustibles fósiles es la fuente primaria de energía en la producción de electricidad térmica. Esto se debe a que estos combustibles son relativamente baratos, fáciles de encontrar y almacenar, y tienen un alto contenido energético. Sin embargo, la combustión de combustibles fósiles también produce gases de efecto invernadero, como el dióxido de carbono, que contribuyen al cambio climático.
Para reducir las emisiones de dióxido de carbono, se están desarrollando tecnologías de energías renovables y soluciones para la captura y almacenamiento de carbono. Sin embargo, la energía térmica sigue siendo una fuente importante de energía para satisfacer la creciente demanda de energía eléctrica a nivel mundial.
Cómo se usa la energía térmica en la generación eléctrica
La energía térmica se utiliza para generar electricidad en las centrales térmicas. Estas centrales utilizan diferentes tipos de combustibles, según la disponibilidad y la demanda. La elección del combustible depende de varios factores, como el costo, la eficiencia de la combustión, la facilidad de disponibilidad, la calidad del combustible, entre otros.
Los combustibles más comunes utilizados para la generación de energía térmica son el carbón, el petróleo y el gas natural. El carbón es el combustible más utilizado en todo el mundo, aunque su uso está disminuyendo gradualmente debido a las preocupaciones ambientales y la necesidad de utilizar combustibles más limpios y renovables.
El petróleo es otro combustible fósil utilizado en la generación de energía térmica. Sin embargo, debido a su alto costo, se utiliza únicamente en casos de emergencia o cuando otros combustibles no están disponibles.
El gas natural es un combustible fósil relativamente limpio y barato que se está utilizando cada vez más en la generación de electricidad térmica. Se produce en grandes cantidades en países como Estados Unidos, Rusia y Arabia Saudita, y su disponibilidad es relativamente alta.
Además de los combustibles fósiles, también se utilizan fuentes de energía renovable, como la biomasa, la energía solar y la geotermia para generar electricidad térmica. La biomasa se refiere a la producción de energía a partir de materia orgánica, como los residuos agrícolas y forestales. La energía solar térmica se utiliza para producir vapor que se utiliza para hacer girar una turbina, y la geotermia utiliza el calor generado por el interior de la Tierra para producir vapor y electricidad.
En conclusión, la energía térmica ha sido durante mucho tiempo una fuente importante de energía para satisfacer la creciente demanda de energía eléctrica a nivel mundial. La energía térmica se utiliza principalmente en las centrales térmicas utilizando diferentes tipos de combustibles, tanto fósiles como renovables. Aunque el uso de la energía térmica tiene impactos ambientales significativos, los esfuerzos se están centrando actualmente en la reducción de emisiones de dióxido de carbono y en el desarrollo de combustibles más limpios y renovables para la generación de electricidad térmica.
