Teorías, postulados y leyes son algunos de los mecanismos de comprensión que el hombre y la mujer han creado para darle un sentido al mundo y explicar así fenómenos como la gravedad, el tiempo o la electricidad.
Una de las leyes más importantes en el mundo de la física es la ley de conservación de la energía, ella establece que la energía total de cualquier sistema físico aislado, es decir sin relación o interacción con ningún otro sistema, permanece inalterable, la energía no se destruye ni se pierde sólo puede transformarse en otra forma de energía. La ley de conservación de la energía también es el principio sobre el que se basa la termodinámica, rama de la física que estudia los efectos de los cambios de temperatura, presión y volumen de un sistema.
En Venezuela un 20% de la electricidad que consumimos proviene de centrales termoeléctricas que basan su funcionamiento en ciclos termodinámicos capaces de producir electricidad a partir del calor. Estas centrales usan la energía proveniente de un combustible, normalmente de procedencia fósil, su quema genera el movimiento de un eje que luego se convierte en electricidad. Dentro de esta familia termoeléctrica, existe una subclasificación donde tenemos las centrales de motor y las centrales de turbina, hoy nos adentraremos en el mundo de la energía termoeléctrica de turbinas a vapor.
¿Qué es la energía termoeléctrica?
Termoeléctrica proviene del griego “thermos” que significa caliente y “elektron” que significa, electrón partícula elemental de la electricidad. Este tipo de generación utiliza el calor para producir electricidad, en él son utilizados diversos tipos de combustibles que pueden ser sólidos como el carbón natural, líquidos derivados del petróleo o gaseosos como el gas natural.
¿Cómo funciona?
Las centrales termoeléctricas son máquinas cuyo uso se da normalmente en periodos cortos, usualmente son encendidas en la hora pico de consumo ya que son altamente contaminantes y sumamente costosas. Sin embargo existen termoeléctricas diseñadas para trabajo continuo, una de ellas son las turbinas a vapor, donde se aprovecha el calor de algún otro proceso o el generado por una caldera construida de materiales resistentes a elevadas temperaturas y presiones, en su interior se genera la quema de los combustibles cuya temperatura incide en una serie de tuberías por las que circula agua, estas se encuentran ubicadas en la parte superior, al calentarse se genera vapor de agua que es liberado a presión, este vapor se canaliza hacia la turbina constituida internamente por un eje del rotor o generador eléctrico, este gira y varía en el tiempo su polaridad cambiando el campo magnético del estator, parte fija del generador conformado por elementos magnéticos en el que se encuentra una serie de enrollados de cables conductores, el movimiento del eje produce cambios del campo magnético generando como consecuencia potencial eléctrico o electricidad.
Las turbinas termoeléctricas requieren un mantenimiento minucioso y con mucha más frecuencia si lo comparamos con los sistemas de generación hidroeléctrica, esto se debe a que la combustión genera residuos carbónicos. Del tipo de combustible utilizado para el proceso de combustión dependerá la vida útil y la periodicidad del mantenimiento.
¿Cómo se materializa la ley de la conservación de la energía?
Es sencillo de explicar si retornamos al proceso. El calor de la combustión genera energía térmica, en la caldera se producen altas temperaturas que convierten el agua en vapor, este con su presión mueve el eje de la turbina produciendo energía cinética o mecánica, sus giros producen cambios del campo magnético convirtiendo el movimiento en energía eléctrica. Durante todo el proceso la energía cambia de estado pero no se destruye ni se pierde.
Este tipo de generación de energía es poco utilizada debido a su alto impacto ecológico, la quema de combustibles fósiles incorpora grandes volúmenes de dióxido de carbono a la atmósfera, este gas de efecto invernadero contribuye al calentamiento de la tierra. Es nuestra responsabilidad darle un uso consciente a la energía eléctrica.
Por:
Gloria Carvalho – Presidenta de la Fundación Cendit.
