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¿Qué son las centrales eléctricas y cómo funcionan?

marzo 17, 2022
¿Qué son las centrales eléctricas y cómo funcionan?

Central hidroeléctrica

Más del 65% de los reactores comerciales de Estados Unidos son reactores de agua a presión o PWR. Estos reactores bombean agua al núcleo del reactor a alta presión para evitar que el agua hierva. El agua del núcleo se calienta mediante la fisión nuclear y luego se bombea a tubos dentro de un intercambiador de calor. Estos tubos calientan una fuente de agua separada para crear vapor. El agua del núcleo vuelve al reactor para ser recalentada y el proceso se repite.

Aproximadamente un tercio de los reactores que funcionan en Estados Unidos son reactores de agua en ebullición (BWR). El agua se bombea a través del núcleo del reactor y se calienta por fisión. El vapor no utilizado se condensa y se reutiliza en el proceso de calentamiento.

Diferentes tipos de centrales eléctricas

Un generador eléctrico es un dispositivo que convierte una forma de energía en electricidad. Hay muchos tipos diferentes de generadores de electricidad. La mayor parte de la generación de electricidad en el mundo procede de generadores que se basan en el descubrimiento del científico Michael Faraday, en 1831, de que mover un imán dentro de una bobina de alambre hace (induce) que fluya una corriente eléctrica en el cable. Fabricó el primer generador de electricidad llamado disco de Faraday, que funciona con esta relación entre el magnetismo y la electricidad y que condujo al diseño de los generadores electromagnéticos que utilizamos hoy en día.

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Los generadores electromagnéticos utilizan un electroimán -un imán producido por la electricidad- y no un imán tradicional. Un generador electromagnético básico tiene una serie de bobinas aisladas de alambre que forman un cilindro estacionario -llamado estator- que rodea un eje electromagnético llamado rotor. Al girar el rotor, fluye una corriente eléctrica en cada sección de la bobina de alambre, que se convierte en un conductor eléctrico independiente. Las corrientes de las secciones individuales se combinan para formar una gran corriente. Esta corriente es la electricidad que se mueve desde los generadores a través de las líneas eléctricas hasta los consumidores. Los generadores electromagnéticos accionados por motores cinéticos (mecánicos) representan casi toda la generación de electricidad en Estados Unidos.

Cómo funciona una central eléctrica de carbón

Las centrales eléctricas son enormes estructuras que se consideran la columna vertebral de casi todas las industrias de la sociedad moderna. Parecen inmensamente complicadas desde el exterior, pero a nivel fundamental, no son muy diferentes de nuestros propios cuerpos.

Las centrales eléctricas son muy similares a los cuerpos humanos en el sentido de que necesitan alimentos para funcionar. Mientras que las personas consumen diversos tipos de alimentos, como carne, verduras y frutas, que aportan nutrientes, las centrales eléctricas funcionan con otras formas de fuentes de energía que no se limitan a los combustibles fósiles, la energía eólica y solar, y la energía nuclear.

El corazón es sin duda el órgano más central del cuerpo que simboliza la vida. Bombea la sangre por todo nuestro sistema, llevando los nutrientes y el oxígeno necesarios a los diferentes órganos. Al igual que el corazón, las centrales eléctricas necesitan componentes centrales que produzcan energía. Una turbina, que suele tener varias palas y un eje, gira rápidamente, transformando la energía de los fluidos en energía cinética. El generador utiliza esta energía para producir electricidad a partir de un potente campo magnético creado a partir de un imán gigante y las líneas de cobre que lo rodean.

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Turbina de la central eléctrica

Esta página trata de los principales tipos de reactores nucleares convencionales. Para conocer los tipos más avanzados, consulte las páginas sobre Reactores nucleares avanzados, Pequeños reactores nucleares, Reactores de neutrones rápidos y Reactores nucleares de cuarta generación.

Un reactor nuclear produce y controla la liberación de energía a partir de la división de los átomos de ciertos elementos. En un reactor nuclear de potencia, la energía liberada se utiliza como calor para producir vapor y generar electricidad. (En un reactor de investigación, el objetivo principal es utilizar los neutrones reales producidos en el núcleo. En la mayoría de los reactores navales, el vapor acciona directamente una turbina para la propulsión).

Los principios de utilización de la energía nuclear para producir electricidad son los mismos para la mayoría de los tipos de reactores. La energía liberada por la fisión continua de los átomos del combustible se aprovecha en forma de calor en un gas o en agua, y se utiliza para producir vapor. El vapor se utiliza para accionar las turbinas que producen electricidad (como en la mayoría de las centrales de combustibles fósiles).

Los primeros reactores nucleares del mundo “funcionaron” de forma natural en un depósito de uranio hace unos dos mil millones de años. Se encontraban en yacimientos ricos en uranio y eran moderados por el agua de lluvia que se filtraba. Los 17 conocidos en Oklo, en África occidental, de menos de 100 kW térmicos cada uno, consumían en conjunto unas seis toneladas de uranio. Se supone que no fueron únicas en el mundo.

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