Archive by Author

Centrales nucleares: ¿Cómo funcionan?

En anteriores entregas de la serie hablábamos sobre los aspectos relacionados con la generación de energía a partir del combustible nuclear: la gestión de residuos radiactivos, la fabricación del combustible, la minería del uranio, la fisión nuclear… Pero hay un aspecto que no habíamos tratado todavía, y es el del funcionamiento de una central nuclear: ¿Cómo se produce la electricidad de origen nuclear?

Las centrales nucleares pertenecen al selecto grupo de las centrales térmicas, junto con las de carbón y las de gas nos aportan la potencia térmica de la que ya hemos hablado en anteriores entregas de la serie.

Mientras que en las centrales térmicas convencionales el combustible es quemado: el carbón en una caldera u hogar y el gas natural en una cámara de combustión; en las centrales nucleares el combustible se desintegra mediante reacciones de fisión, que son las que nos aportan el calor necesario para el aprovechamiento de energía en el ciclo termodinámico de vapor.

Por tanto, en las centrales nucleares nuestra caldera es el reactor nuclear y nuestro combustible no se quema sino que se fisiona.

 

Read More...

Centrales nucleares: Prescindiendo de la energía nuclear [2/2]

En la entrega anterior de la serie hablábamos sobre lo que hacía especial a la energía nuclear dentro del Sistema Eléctrico y sobre las alternativas de las que podríamos servirnos una vez que decidamos prescindir de ella. En esta segunda parte ampliaremos las consecuencias que tendría para el Sistema Eléctrico, además de las medioambientales, económicas y sociales. 

La primera consecuencia para el Sistema Eléctrico sería la de la reestructuración del mix energético y la composición de un nuevo modelo de generación energética. Prescindir de la energía nuclear implicaría dejar un hueco de casi 8 GW de energía a generar con otras fuentes. Como ya comentábamos en el artículo anterior, ese hueco debería rellenarse con un tipo o tipos de fuentes de características similares: capaces de generar energía ininterrumpidamente o casi.

Las opciones son bastante limitadas: cubrir el hueco dejado por la energía nuclear enteramente con centrales térmicas de carbón y gas natural, o combinar un aumento de producción con carbón y gas natural con energías renovables y tecnologías de almacenamiento de energía.

Read More...

Centrales nucleares: Prescindiendo de la energía nuclear [1/2]

Como ya se ha dicho en artículos anteriores, la energía nuclear en España tiene un papel importante en la distribución de las fuentes energéticas de generación de energía eléctrica. Pero, ¿cómo de importante? 

Tratar de explicar el funcionamiento del Sistema Eléctrico español llevaría toda una serie de artículos por separado, y probablemente nos dejaríamos algo o lo explicaríamos mal. Tal es la complejidad de este sistema en el que no solo influyen los medios técnicos, sino también toda una serie de actuaciones económicas y políticas que tienen mucho que ver con lo que hablaremos a continuación. Es por esto que solo nos centraremos en lo que atañe a la energía nuclear dentro del sistema eléctrico, lo cual ya es lo suficientemente complejo.

Dentro del mix energético en el que se encuentran todas las tecnologías de generación: nuclear, carbón, gas natural, hidroeléctrica, eólica, solar, etc.; cada una de ellas tiene unas características específicas que la hacen más apta para un tipo determinado de generación.

Read More...

Centrales nucleares: Enriquecimiento de uranio y fabricación del combustible nuclear

En la anterior entrega de la serie, decíamos que el uranio natural se compone de tres isótopos en diferentes porcentajes, siendo el más abundante el 238. Pero cuando se trata de aprovechar la energía de fisión nuclear, el isótopo que nos interesa es el de uranio-235, ya que en su fragmentación es más probable la aparición de núcleos más propicios para la manutención de la reacción en cadena. 

Nos enfrentamos pues, a un concentrado de uranio en el cual el isótopo más abundante es poco deseable para nuestros propósitos. El enriquecimiento del uranio consiste en hacer una separación parcial del isótopo del uranio que deseamos, el uranio-235, hasta obtener un porcentaje adecuado a nuestras necesidades. Para reactores nucleares comerciales, este porcentaje puede variar desde el del uranio natural (0,72%) hasta el 3,5%.

Cuando el U3O8 llega a la planta de enriquecimiento, lo hace en forma sólida (el yellow cake del que hablábamos en el artículo anterior), pero para poder llevar a cabo la separación isotópica es necesario que el uranio esté en forma gaseosa. Y para esto será imprescindible la ayuda del flúor.

¿Por qué flúor? Porque tiene un solo isótopo natural, el flúor-19, por lo que al combinarse con los isótopos del uranio y dar lugar al hexafluoruro de uranio (UF6) tendremos moléculas con solamente tres pesos posibles y podremos distinguir fácilmente a qué isótopo del uranio corresponden.

Read More...

Centrales nucleares: Minería y preparación del uranio

El uranio, elemento con número atómico 92 y que podemos encontrar en la naturaleza combinado con otros elementos, es materia prima para el combustible de la gran mayoría de las centrales nucleares en operación en el mundo. El uranio se compone de tres isótopos naturales: uranio-238, uranio-235 y uranio-234; cada uno con una abundancia específica, siendo el 238 el más abundante en un 99,27%. En cada yacimiento que encontremos tendremos la misma composición isotópica.

A pesar de la imagen popular de una barra de uranio fluorescente, no todos los minerales lo son, solo algunos del grupo oxidado (los carbonatos, principalmente) presentan fluorescencia. Los minerales de uranio más comunes son de colores marrones o negros.

Read More...

Uso de cookies

Hablando de Ciencia usa cookies para la gestión de usuarios y para mejorar su experiencia. Si continúa navegando está dando su consentimiento para la aceptación de las mencionadas cookies y la aceptación de nuestra política de cookies, pinche el enlace para mayor información.plugin cookies

ACEPTAR
Aviso de cookies