Energia Nuclear i Solar: Funcionament, Tipus i Sistemes

Components i Funcionament d'un Reactor Nuclear

• Vas del reactor: Recipient d'acer que conté una font de neutrons i el combustible nuclear.
• Moderador: Redueix la velocitat dels neutrons emesos.
• Barres de control: Absorbeixen neutrons i el seu objectiu és controlar el nombre de fissions que es produeixen a l'interior del reactor.
• Refrigerant: Té la funció de refrigerar el reactor.

Tipus de Reactors Nuclears

• Reactor d'aigua a pressió (PWR): Utilitzen urani enriquit com a combustible i aigua com a refrigerant i moderador.
• Reactor d'aigua en ebullició (BWR): Utilitzen urani enriquit i aigua, però només en un circuit de refrigeració.
• Reactors de neutrons ràpids (FBR): No utilitzen moderador; la fissió es fa amb neutrons ràpids.

Equipament d'una Central Nuclear

• Edifici de contenció
• Edifici de turbines
• Edifici del combustible
• Edifici de control
• Edifici auxiliar

Impacte Ambiental de l'Energia Nuclear

La generació d'energia nuclear pot produir:

• Contaminació tèrmica i química de les aigües de refrigeració i residuals.
• Contaminació acústica.

Centrals Solars: Inconvenients i Sistemes

Inconvenients de l'Energia Solar

• La radiació arriba dispersa i inconstant.
• S'ha de transformar.
• Densitat energètica baixa.
• Necessària una inversió inicial elevada.

Sistemes d'Aprofitament de l'Energia Solar

• Via tèrmica: Transformació de la radiació solar en energia tèrmica.
• Conversió fotovoltaica: La radiació es transforma directament en energia elèctrica.

Centrals Termosolars

La radiació es concentra sobre un fluid i es transforma en energia tèrmica. Aquesta energia passa per un intercanviador i produeix vapor que acciona un grup turboalternador, obtenint energia com en qualsevol central tèrmica.

Sistemes Termosolars Experimentats

• Col·lectors de concentració: Concentren la radiació, permetent bones temperatures per produir vapor.
• Centrals solars de torre central: Aprofiten l'energia solar a alta temperatura. El sistema de captació està format per una gran superfície d'heliòstats que concentren la radiació en un receptor.
• Heliòstats: Miralls amb sistema de seguiment de la trajectòria del Sol. Concentren i només capten la radiació directa.

Sistemes Termosolars en Investigació

• Centrals amb disc Stirling: Format per un concentrador parabòlic d'alta reflexió. Consisteix a escalfar un fluid.
• Concentrador lineal Fresnel: Miralls reflectors plans que aconsegueixen un mirall corbat. Escalfen l'aigua.

Conversió Fotovoltaica

Sistema d'aprofitament de la radiació que transforma la radiació solar directament en energia elèctrica, amb captadors formats per cèl·lules solars.

Fotovoltaica de Concentració (CPV)

Similar a la conversió fotovoltaica convencional, però amb un aprofitament de fins al 40%. Són, però, més cars.

Sistemes d'Aprofitament a Baixa Temperatura

• Efecte hivernacle: Escalfament d'un objecte que emet radiació infraroja (exemple: un cotxe).
• Sistemes d'aprofitament per a habitatges.
• Sistemes passius: Sistemes de captació natural com ara vidrieres, massa tèrmica, elements de protecció i reflectors.
• Sistemes actius: Captació per un conjunt de col·lectors plans, utilitzada quan és necessari.

Col·lector o Captador Solar

Element principal de la instal·lació. Capta l'energia de la radiació solar i la transfereix al fluid.