Energías no renovables (IV): El uranio y la energía nuclear.

abril 22, 2008

El sistema más usado para generar energía nuclear utiliza el uranio como combustible. En concreto se usa el isótopo 235 del uranio que es sometido a fisión nuclear en los reactores. En este proceso el núcleo del átomo de uranio (U-235) es bombardeado por neutrones y se rompe originándose dos átomos de un tamaño aproximadamente mitad del de uranio y liberándose dos o tres neutrones que inciden sobre átomos de U-235 vecinos, que vuelven a romperse, originándose una reacción en cadena.

La fisión controlada del U-235 libera una gran cantidad de energía que se usa en la planta nuclear para convertir agua en vapor. Con este vapor se mueve una turbina que genera electricidad.

El mineral de uranio se encuentra en la naturaleza en cantidades limitadas. Es por tanto un recurso no renovable. Suele hallarse casi siempre junto a rocas sedimentarias. Hay depósitos importantes de este mineral en Norteamérica (27,4% de las reservas mundiales), Africa (33%) y Australia (22,5%).

El mineral del uranio contiene tres isótopos: U-238 (9928%), U-235 (0,71%) y U-234 (menos que el 0,01%). Dado que el U-235 se encuentra en una pequeña proporción, el mineral debe ser enriquecido (purificado y refinado), hasta aumentar la concentración de U-235 a un 3%, haciéndolo así útil para la reacción.

La energía nuclear es una de las más controvertidas que existen, casi todo el mundo tiene una opinión a favor o en contra de la producción de electricidad a partir de la energía nuclear. Estos posicionamientos suelen ser muy firmes e inamovibles. Los detractores nos recuerdan los peligros de la radioactividad, los accidentes nucleares y el peligro latente de los residuos durante miles de años. Aquellos que solicitan su desarrollo esgrimen a su favor su bajo coste de producción y últimamente como la salvación del planeta contra el cambio climático. Lo gracioso del asunto es que probablemente ambos tienen razón.

A continuación disponeis de varios videos sobre la energía nuclear. Los dos primeros son del Foro Nuclear una entidad formada principalmente por las compañias eléctricas cuya principal actividad es fomentar la concienciación para el uso de este tipo de energía. Debido a eso en algunos momentos es algo parcial, pero aún así merece la pena visualizarlo. El tercer video es técnico.

¿Sabías …?

Curiosidades

¿Cuántas plantas atómicas hay en el mundo?

En 2005 había 443 centrales nucleares con licencia internacional repartidas por 31 países. De ellas, 441 están en activo, y en conjunto producen el 17% de la energía eléctrica que se consume en todo el planeta.

¿Cuál fue la primera central nuclear?

La priemra vez que se produjo electricidad en un reactor nuclear fue el 20 de diciembre de 1951 en la estación experimental de Arco, en Idaho (EEUU). El 27 de junio de 1954 comenzó a funcionar la primera central nuclear del mundo en Obnisnks (Rusia).

¿Qué elementos de protección radiológica tienen las centrales?

Normalmente tres. El primero es la propia varilla de combustible, unos tubos de circonio en cuyo interior está el uranio. El segundo es la vasija del reactor: un recipiente cilíndrico de acero al carbono, recubierto interiormente de aceroinoxidable de unos 15 centímetros de grosor, 18 metros de altura y casi cinco metros de diámetro. En su interior está el núcleo del reactor, donde se obtiene el vapor que mueve la turbina. Y el tercero es el edificio del reactor, una estructura de hormigón armado de un metro de espesor y 55 metros de altura (casi un tercio de ellos bajo tierra) diseñado para siportar las condiciones del mayor accidente posible. A eso se suman los sistemas de emergencia, que se activan si se rompen los sistemas de refrigeración.

¿La energía nuclear es la más limpia?

Si se trata de determinar cuál es la energía que produce menos emisiones de gases de efecto invernadero, la nuclear se lleva la palma. Producir un kilovatio/hora con energía nuclear supone emitir a la atmósfera cero gramos de carbono. La energía eólica produce entre 5 y 10 gramos; la biomasa entre 10 y 20; el hidrógeno hasta 60 gramos; la solar entre 30 y 60 gramos, el gas natural entre 120 y 180 gramos; el petróleo entre 220 y 245 gramos y el carbón entre 260 y 355 gramos.

¿La catástrofe de Chernóbil pudo ser peor?

Sí. Tras la explosión inicial del reactor se produjo una nube de partículas radiactivas hacia la ciudad de Priapat, a tres kilómetros de la central, donde vivían 50.000 empleados de la planta y sus familias. Durante los días posteriores a la explosión, los vientos favorables mantuvieron esta nube radiactiva lejos de la ciudad, que aún no había sido evacuada. Si la ciudad hubiera sufrido el impacto directo de la nube, los muertos podrían haber sido miles.

¿Cuál es la central más famosa del mundo?

El honor lo ostenta una planta que no es real: Springfield, la de Los Simpsons, donde Homser Simpson es inspector de seguridad.


Energías no renovables (III): El petróleo.

abril 17, 2008

El petróleo es una mezcla no homogénea de hidrocarburos insolubles en el agua. Su origen es orgánico, fósil, fruto de la transformación de materia orgánica procedente de zooplancton y algas, que depositados en grandes cantidades en fondos marinos (entre otros) fueron posteriormente enterrados bajo pesadas capas de sedimentos. La transformación química (craqueo natural) debida al calor y a la presión durante la diagénesis produce, en sucesivas etapas, desde betún a hidrocarburos cada vez más ligeros (líquidos y gaseosos). Estos productos ascienden hacia la superficie, por su menor densidad, gracias a la porosidad de las rocas sedimentarias. Cuando se dan las circunstancias geológicas que impiden dicho ascenso se forman entonces los yacimientos petrolíferos.

Si quieres, puedes descargarte esta infografía y utilizar un navegador para verla mejor.

La siguiente imagen nos muestra cuales son los principales paises productores de petróleo. Haciendo clic sobre ella se abrirá una nueva ventana con la imagen a mayor resolución.

Paises productores de petróleo

En azul están marcados los paises de la OPEP (Organización de los paises exportadores de petróleo), los más importantes extractores de crudo pero no los únicos ya que paises como Rusia, Noruega o Mexico son también grandes productores.

En el siguiente video nuestro amigo Cantinflas con su peculiar humor también nos ilustra sobre este recurso fósil.


Energías no renovables (II): El gas natural

abril 17, 2008

El gas natural es una mezcla de gases que se encuentra frecuentemente en yacimientos fósiles, no-asociado (solo), disuelto o asociado con (acompañando al) petróleo o en depósitos de carbón. Aunque su composición varía en función del yacimiento del que se extrae, está compuesto principalmente por metano en cantidades que comúnmente pueden superar el 90 ó 95% suele contener otros gases como nitrógeno, etano, CO2, H2S, butano, propano, y trazas de hidrocarburos más pesados.

Puede obtenerse también con procesos de descomposición de restos orgánicos (basuras, vegetales – gas de pantanos) en las plantas de tratamiento de estos restos (depuradoras de aguas residuales urbanas, plantas de procesado de basuras, de alpechines, etc.). El gas obtenido así se llama biogás.

Si quieres, puedes descargarte esta infografía y utilizar un navegador para verla mejor.

La siguiente imagen nos muestra cuales son los principales paises productores de gas. Haciendo clic sobre ella se abrirá una nueva ventana con la imagen a mayor resolución.

Paises productores de gas

Tal como se puede apreciar la imagen nos muestra, sombreados en marrón, los principales productores de gas. Estos son Rusia, EEUU y Canada, pero en rojo podemos ver otros paises con gran capacidad productiva, Argelia por ejemplo en uno de nuestros principales proveedores.

El siguiente video nos hace algunas aclaraciones sobre esta fuente de energía.


Energías no renovables (I): El Carbón

abril 15, 2008

El carbón es un combustible fósil, de color negro, muy rico en carbono. Suele localizarse bajo una capa de pizarra y sobre una capa de arena y tiza. Se cree que la mayor parte del carbón fue formada durante la era carbonífera (hace 280 a 345 millones de años).Se origina por descomposición de vegetales terrestres, hojas, maderas, cortezas, esporas, que se acumulan en zonas pantanosas, lagunares o marinas, de poca profundidad. Los vegetales muertos se van acumulando en el fondo de una cuenca. Quedan cubiertos de agua y, por lo tanto, protegidos del aire que los destruiría. Comienza una lenta transformación por la acción de bacterias anaerobias, un tipo de microorganismos que no pueden vivir en presencia de oxígeno. Con el tiempo se produce un progresivo enriquecimiento en carbono.

Si quieres, puedes ver esta infografía sobre el carbón a mayor tamaño.


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