Combustión y su impacto ambiental

Proceso de combustión

Para que una combustión sea completa, se requiere que la cantidad de aire utilizado tenga el oxígeno necesario para transformar todo el hidrógeno en agua y el carbono en dióxido de carbono.

Si la cantidad de oxígeno empleado es inferior, la combustión se denomina incompleta y se caracteriza por la presencia de cuerpos no totalmente oxidados, como el venenoso monóxido de carbono.

Sustancias en los humos:

• Dióxido de carbono
• Vapor de agua
• Nitrógeno
• Oxígeno
• Monóxido de carbono
• Hidrógeno
• Carbono
• Dióxido de azufre

Efectos ambientales de la combustión

Los óxidos de azufre (SO₂ y SO₃) son los agentes más habituales en el aire. Proceden de la combustión de combustibles utilizados en la industria y en la calefacción doméstica.

Los óxidos de nitrógeno (N₂O₅ y N₂O₃) se encuentran entre los gases emitidos por los tubos de escape de los vehículos a motor.

Todas estas sustancias ácidas forman lo que se ha denominado lluvia ácida.

Efecto invernadero

El dióxido de carbono se origina de la combustión de los compuestos orgánicos e incide en el recalentamiento de la atmósfera, fenómeno conocido como efecto invernadero.

Este exceso de dióxido de carbono en la atmósfera actúa como una pantalla sobre la Tierra, que evita que la energía pueda escapar. La luz visible que llega a la Tierra desde el Sol pierde energía al atravesar la atmósfera terrestre y se transforma en radiación infrarroja.

Gases que contribuyen al efecto invernadero:

• Vapor de agua (0-4%, 20.6°C)
• Dióxido de carbono (360 ppm², 7.2°C)
• Ozono (0.03 ppm, 2.4°C)

Fuentes de generación de energía

Se clasifican en:

• Renovables
• No renovables

Renovables:

• Energía hidráulica
• Energía solar
• Energía eólica
• Energía de biomasa
• Energía mareomotriz

No renovables:

• Carbón
• Petróleo
• Gas natural
• Energía nuclear
• Geotermia

Centrales termoeléctricas

Se denominan centrales clásicas a aquellas centrales térmicas que emplean la combustión del carbón, petróleo (fuelóleo) o gas natural para generar energía eléctrica. Son las centrales más económicas y rentables, su utilización está muy extendida, a pesar de que estén siendo criticadas debido a su elevado impacto medioambiental.

Componentes principales:

• Caldera de combustión
• Turbina de vapor
• Alternador
• Sistema de refrigeración
• Instalaciones de control
• Booster
• Área de tratamiento de agua
• Área de tratamiento de combustible
• Área de tratamiento de aceite
• Área de protección contra incendios

Centrales termoeléctricas de ciclo combinado:

Son un tipo de central que utiliza gas natural, gasóleo o incluso carbón preparado como combustible para alimentar una turbina de gas. Como los gases tienen todavía una temperatura muy alta, se utilizan para producir vapor que mueve una segunda turbina, esta vez de vapor. Se consiguen rendimientos muy superiores, del orden del 55%.

Impacto ambiental:

Tienen una incidencia importante sobre el medio ambiente. Para paliar los daños que estas plantas provocan en el entorno natural, se incorporan a las instalaciones diversos elementos y sistemas.

Impacto ambiental:

• Gas natural (0.44 kg/kWh CO₂)
• Fuelóleo (0.71)
• Biomasa (0.82)
• Carbón (1.08)

Todas ellas emiten a la atmósfera dióxido de carbono (CO₂).

Las centrales de gas natural pueden funcionar con el llamado ciclo combinado, que permite rendimientos mayores.

Ventajas:

• Son las centrales más baratas de construir.
• Las centrales de ciclo combinado de gas natural son mucho más eficientes.

Inconvenientes:

• El uso de combustibles fósiles genera emisiones de gases de efecto invernadero y de lluvia ácida.
• Fuente de energía finita.
• Pueden alterar el microclima local.
• Afectan negativamente a los ecosistemas fluviales.
• Su rendimiento es bajo.

Termoeléctricas en Chile:

• Central Termoeléctrica Taltal
• Central Termoeléctrica Guacolda
• Central Termoeléctrica Diego de Almagro
• Central Termoeléctrica Huasco
• Central Ciclo-Combinado Nehuenco
• Central Ciclo-Combinado San Isidro
• Central Ciclo-Combinado Nueva Renca