Processos d'Energia: Refineria, Hidroelèctrica i Solar

Refineria del Petroli: Processos de Separació

Les refineries estan destinades a fer processos per separar els components del petroli cru. Els processos principals són:

• Destil·lació fraccionada: Consisteix a escalfar el cru fins a l'evaporació, per refredar-lo progressivament i obtenir fraccions condensades separades.
• Craqueig: Consisteix en la descomposició dels hidrocarburs més pesants per obtenir-ne de més lleugers.
• Polimerització: Procés químic contrari al craqueig. Els hidrocarburs lleugers es converteixen en compostos més pesants.
• Reformació: S'utilitza per millorar les característiques de les benzines. Consisteix en l'eliminació d'impureses químiques (com el sofre i els compostos corrosius) per fer els productes aptes per al consum.

Funcionament d'una Central Hidroelèctrica

La presa reté l'aigua del riu i provoca un embassament. L'aigua arriba a les turbines a través d'una canonada forçada.

1. L'energia potencial de l'aigua embassada es converteix en energia cinètica en obrir les comportes de la canonada connectada a la turbina.
2. A l'eix de la turbina hi ha el rotor de l'alternador i un generador de corrent continu.
3. Amb els transformadors, s'eleva la tensió i, a través del parc de distribució, s'alimenten les línies de la xarxa de transport.

Funcionament de la Central de Cicle Combinat

El cicle combinat aprofita l'energia de la combustió del gas en dues etapes:

1. L'aire a alta pressió es barreja amb el gas combustible i es produeix la combustió. Els gasos resultants s'expandeixen a la turbina de gas i accionen el compressor i el generador elèctric.
2. En acabar el procés d'expansió, els gasos a temperatura elevada s'envien a la caldera de recuperació, que és un intercanviador de calor. El fluid fred (aigua-vapor) circula per l'interior dels tubs, escalfat pels gasos que circulen al voltant.
3. El vapor procedent de la caldera acciona un segon grup turbina-generador per obtenir més energia elèctrica.
4. El cicle es tanca fent passar el vapor d'aigua pel condensador, on torna a forma líquida per entrar de nou a la caldera.

Central de Cogeneració

Una central de cogeneració produeix energia elèctrica utilitzant un combustible i, simultàniament, aprofita la calor residual per a l'obtenció d'aigua calenta, calefacció, vapor industrial, etc.

Energia Solar: Característiques i Inconvenients

Al nucli del Sol es produeixen contínuament reaccions nuclears de fusió que proporcionen una gran quantitat d'energia, transmesa a l'exterior en forma de radiació.

Avantatges de la Radiació Solar

La radiació solar és una font d'energia neta, gratuïta, inesgotable i sempre disponible.

Inconvenients

• La radiació arriba de manera dispersa i inconstant.
• S'ha de transformar en energia tèrmica o elèctrica.
• Per utilitzar-la a grans escales, són necessaris sistemes de captació de grans superfícies, perquè té una densitat energètica baixa.
• És necessària una inversió inicial elevada.

Centrals Termosolars

La radiació solar es concentra sobre un fluid i es transforma en energia tèrmica. El fluid escalfat, en passar per un intercanviador, produeix el vapor que acciona un grup turboalternador.

A. Centrals amb Col·lectors Distribuïts

Utilitzen col·lectors de concentració que concentren la radiació solar en la superfície captadora.

B. Centrals Solars de Torre Central

Aprofiten l'energia solar a alta temperatura. El sistema de captació està format per una gran superfície d'heliostats que concentra la radiació solar en un receptor instal·lat a l'extrem superior d'una torre.

Conversió Fotovoltaica (Panells Solars)

La conversió fotovoltaica és un sistema que consisteix a transformar la radiació solar directament en energia elèctrica mitjançant captadors formats per cèl·lules solars.

Aplicacions

• Instal·lacions aïllades de la xarxa elèctrica comercial.
• Instal·lacions connectades a la xarxa elèctrica.