TEMA 7. CarácterÍSTICAS DEL SISTEMA ENERGÉTICO
Contaminación química y radiológica
Contaminación térmica y acústica
Ocupación del terreno
2.2.1 Contaminación química
La contaminación fisicoquímica asociada a la producción de energía tiene su origen principalmente en la combustión de carbón, petróleo y gas. Podemos realizar una subdivisión en función del tipo de contaminación a que dan lugar los distintos contaminantes.
Gases de invernadero: CO
2, CO y CH
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La presencia de determinados gases en la atmósfera que, aunque permiten que la radiación solar llegue a la Tierra, impide que parte de aquella pueda volver al espacio, siendo reflejada nuevamente, originando un calentamiento de la misma que podría dar lugar a un cambio climático. El CO2 es el más importante y su origen está en la utilización de combustibles fósiles como fuente energética. Puesto que se trata de un producto de la reacción de combustión, estará siempre presente. La vía más eficaz de conseguir la reducción de estas emisiones es el incremento de rendimiento energético, a fin de disminuir el nivel de emisión por unidad de energía generada.
El carbón es el que más cantidad de CO2 emite por kWh producido.
– Transformación energética: 40 % (refinerías, plantas eléctricas y caloríficas)
– Industria: 22 %
– Transporte: 20 %
– Otros: 12 % (sectores agrícola, comercial y residencial).
Emisiones aéreas: SO
2 y NOx
Producidos por la utilización de los combustibles fósiles como fuente energética. Estos gases están asociados a las impurezas de la materia prima. La generación de electricidad y la producción de calor para procesos industriales, contabilizan el 90 %. El SO2 causa corrosión metálica, irritación respiratoria que pueden llegar a causar la muerte. La reducción del SO2, es posible realizando una eliminación del azufre previa a la combustión o mientras se realiza la misma. El NOx a elevadas concentraciones produce la conocida neblina urbana o «smog», que puede provocar problemas respiratorios, así como irritaciones oculares. La reducción de estos óxidos se puede efectuar modificando las condiciones de la combustión, como por ejemplo reducir la temperatura de la misma. Las emisiones de ambos óxidos se considera que puede ser la acusa de la denominada lluvia ácida: Los ácidos se forman en las capas altas de la atmósfera donde los óxidos se transforman en sulfatos y nitratos, que a su vez, reaccionan con el agua formando ácidos, que finalmente caen en forma de lluvia.
3. ASPECTOS ECONÓMICOS
3.1 COSTE Y TIPOS
Coste de un producto es la suma de los diferentes gastos en los que se incurre para fabricarlo y que se repercuten sobre el mismo. En el caso de las centrales eléctricas el producto es la energía eléctrica entregada a la red (kWh).Los costes internos se refieren a los costes económicos repercutidos en el proceso productivo que podemos dividir en:a) costes de amortización de la inversión: fijos anualmente.B) costes de combustible: variablec) costes de operación y mantenimiento (O&M): fijos (personal) y variables (lubricantes, gestión de residuos..)En este análisis de costes internos no se suelen incluir los costes de transporte y distribución de la energía, p.E. La eléctrica, las pérdidas de energía en la red y losImpuestos, puesto que se considera el coste de la energía, p.E. Del kWh, en el momento de salida de la central.
Los costes externos se refieren al coste social de los impactos sobre el entorno provocados por las emisiones y los residuos generados en dicho proceso, los cuales se pueden repercutir como eco- tasas sobre el producto.
3.2 COSTE ESPECÍFICO DE INVERSIÓN EN UNA INSTALACIÓN
Coste base de la central: es lo que costaría ésta si se construyera y pagara instantáneamente. Está constituido por los costes directos: terrenos, obra civil, montaje y equipo; y por los indirectos: servicios de ingeniería, inspección..El coste total de inversión es igual al coste base multiplicado por un cierto factor que crece cuanto mayor sea la tasa de costes financieros y cuanto mayor es el período de construcción de la central.El coste de la inversión total dividido por la potencia nominal de la central, por ejemplo en kWe, representa el coste de la potencia unitaria instalada. Este parámetro es de una gran importancia porque el coste de la potencia unitaria instalada no es constante para cada tipo de central.
3.3 COSTE ESPECÍFICO DEL COMBUSTIBLE
Se obtiene dividiendo el coste total del combustible consumido por la central durante un año de operación por la energía generada por la central durante un año de funcionamiento. Para cada tipo de central varía apreciablemente en función del tamaño de la central. El coste del combustible en una central hidráulica es casi despreciable, bajo en las centrales nucleares, y muy alto en las térmicas de carbón, fuel y gas.
3.4 COSTE ESPECÍFICO DE O&M
Se obtiene dividiendo el coste total de O&M durante un año de operación de la central (coste de personal y costes auxiliares) por la energía generada por la central durante un año de funcionamiento. No varía en función del tamaño de la central ni entre los diferentes tipos de centrales.
3.5 COSTE TOTAL
El coste total de generación, corresponde a la suma de los tres tipos de costes (inversión, combustible y O&M).
Partículas
La emisión de partículas está asociada con la combustión. Sin embargo, gracias al uso de precipitadores electrostáticos yelectrofiltros, se consiguen rendimientos de eliminación de entre el 95% y el 99%. La emisión de partículas sigue siendo un problema ambiental para los países en vías de desarrollo con una normativa medioambiental menos restrictiva. Las partículas más peligrosas desde el punto de vista de la salud, están comprendidas entre 0,01 – 1 mm.
2.2.2 Contaminación radiológica
Origen: energía nuclear. Las cantidades de los distintos tipos de contaminantes radiactivos dependen del tipo de reactor, de su diseño y del tratamiento específico de efluentes que tenga instalado.Contaminación del refrigerante por activación. Para alcanzar niveles de emisión muy bajos hay que reducir la radiactividad en la fuente primaria (circuito refrigerante del reactor), mediante una purificación continua y eficiente.Durante la operación normal de una planta nuclear se liberan al medio una pequeña cantidad de radionúcleidos, en forma de efluentes líquido y en forma de vapores o gases.Los daños producidos por la radiación están asociados a dos tipos de efectos: estocásticos: alteraciones genéticas y alteraciones cáncerígenas y no tienen dosis umbral; no estocásticos: producen alteraciones biológicas solo por encima de la denominada dosis umbral. La disminución de los radionucleidos emitidos al medioambiente, requiere de un adecuado sistema de tratamiento de los efluentes, presente en la práctica totalidad de las centrales nucleares de potencia.
2.2.3 Contaminación térmica
Debido a los sistemas de condensación del vapor generado para producir electricidad se libera calor residual en el medio ambiente. El agua utilizada al ser devuelta al mismo incrementará su temperatura. Dicho incremento puede minimizarse si el circuito de refrigeración se cierra mediante unas torres de refrigeración.
2.2.4 Contaminación acústica
Solo se han considerado «ruidosas» la eólica y la geotérmica.
2.2.5 Ocupación del terreno
Cabe señalar los problemas derivados de la construcción de centrales hidroeléctricas, menos contaminantes desde el punto de vista químico (no libera al medio contaminantes) pero la necesidad de modificar el cauce del río y anegar gran cantidad de tierras, alterará casi necesariamente los ecosistemas allí existentes. La utilización de centrales minihidraulicas obvia el problema al no necesitar de grandes construcciones para su desarrollo. Es por ello por lo que su utilización viene potenciándose durante los últimos años.De menor impacto ambiental, pero con una gran ocupación nos encontramos al aprovechar la energía eólica y solar .Los parques eólicos, compuestos por una gran cantidad de aerogeneradores, pueden provocar la muerte de las aves, aunque tal vez sea la considerada por algunos «falta de estética» su principal inconveniente. Tendríamos en segundo lugar las ocupaciones relativas a las centrales nucleares, las centrales de combustibles fósiles (carbón, fuel y gas) y geotérmicas, que se han calificado de medias, y por último el resto de las energías.