Como genera energia una central nuclear

Central nuclear

La producción de calor nuclear se obtiene de la fisión de combustibles nucleares en reactores nucleares. Este calor se utiliza posteriormente para la producción de electricidad. El calor restante (unos 2/3 del total) se pierde principalmente, salvo una parte muy pequeña que se utiliza para la agricultura y la calefacción urbana. La producción total de calor nuclear en la UE en 2020 fue de 175.000 toneladas equivalentes de petróleo (tep), lo que supone un descenso del 18,7% respecto a 2011.

El principal uso del calor nuclear es la producción de electricidad. La generación bruta de electricidad de las centrales nucleares en la UE en 2020 ascendió a 683 512 GWh, lo que representa un descenso del 25,2 % en comparación con 2006. A lo largo del período comprendido entre 1990 y 2020 pueden distinguirse dos tendencias diferentes. Entre 1990 y 2004, la cantidad total de electricidad producida en instalaciones nucleares de la UE aumentó un 26,9 %, alcanzando un máximo de 928 438 GWh en 2004, debido al aumento del número de reactores en funcionamiento. Entre 2004 y 2006, la producción total de energía nuclear en la UE se estabilizó, antes de disminuir en un 25,2 % entre 2006 y 2020, debido principalmente a una fuerte caída de alrededor del 61,5 % en la producción nuclear en Alemania (véase el cuadro 2).

¿Cómo produce electricidad una central nuclear?

En la fisión nuclear, los átomos se separan para formar átomos más pequeños, liberando energía. La fisión tiene lugar dentro del reactor de una central nuclear. En el centro del reactor se encuentra el núcleo, que contiene el combustible de uranio.

  La energia nuclear en el mundo

El combustible de uranio se forma en pastillas de cerámica. Cada pastilla cerámica produce aproximadamente la misma cantidad de energía que 150 galones de petróleo. Estas pastillas ricas en energía se apilan de extremo a extremo en barras de combustible metálicas de 12 pies. Un conjunto de varillas de combustible, algunas con cientos de varillas, se denomina conjunto de combustible. El núcleo de un reactor contiene muchos elementos de combustible.

El calor producido durante la fisión nuclear en el núcleo del reactor se utiliza para hervir el agua y convertirla en vapor, que hace girar las palas de una turbina de vapor. Al girar los álabes de la turbina, impulsan los generadores que producen electricidad. Las centrales nucleares vuelven a enfriar el vapor en agua en una estructura separada de la central, llamada torre de refrigeración, o utilizan agua de estanques, ríos u océanos. El agua enfriada se reutiliza para producir vapor.

Los reactores nucleares de Estados Unidos pueden tener grandes cúpulas de hormigón que cubren los reactores, necesarias para contener las emisiones accidentales de radiación. No todas las centrales nucleares tienen torres de refrigeración. Algunas centrales nucleares utilizan agua de lagos, ríos o del océano para su refrigeración.

Moderador de neutrones

Más del 65% de los reactores comerciales de Estados Unidos son reactores de agua a presión o PWR. Estos reactores bombean agua al núcleo del reactor a alta presión para evitar que el agua hierva. El agua del núcleo se calienta mediante la fisión nuclear y luego se bombea a tubos dentro de un intercambiador de calor. Estos tubos calientan una fuente de agua separada para crear vapor. El agua del núcleo vuelve al reactor para ser recalentada y el proceso se repite.

  Porque la energia nuclear es contaminante

Aproximadamente un tercio de los reactores que funcionan en Estados Unidos son reactores de agua en ebullición (BWR). El agua se bombea a través del núcleo del reactor y se calienta por fisión. El vapor no utilizado se condensa y se reutiliza en el proceso de calentamiento.

Reactor nuclear

Los 96 reactores nucleares de Estados Unidos producen aproximadamente el 20% de la electricidad del país. La Columbia Generating Station proporciona casi el 10 por ciento de la energía del estado de Washington, es decir, suficiente para abastecer a cerca de un millón de hogares.

La importancia de la industria nuclear para la seguridad energética del país es cada vez más evidente. La energía nuclear es la única fuente de electricidad a gran escala y libre de carbono que el país puede ampliar ampliamente para producir grandes cantidades de electricidad.

Las centrales nucleares evitan la liberación de cantidades significativas de emisiones que se crearían quemando combustibles fósiles para generar la misma cantidad de electricidad. El actual parque de centrales nucleares de Estados Unidos elimina la emisión de cerca de 1 millón de toneladas cortas de óxidos de nitrógeno y 2,7 millones de toneladas cortas de dióxido de azufre -contaminantes controlados por la Ley de Aire Limpio- cada año.

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También evitan la emisión de casi 700 millones de toneladas métricas de dióxido de carbono al año; una cantidad casi igual a la que liberan todos los turismos de Estados Unidos. La cantidad de emisiones de óxido de nitrógeno que evitan anualmente las centrales nucleares equivale a retirar de la circulación más de 47 millones de turismos. Cerrar el ciclo del combustible

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