08/10/24
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Centrales térmicas renovables: qué son, cómo operan y cómo influyen en nuestro día a día
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Las centrales térmicas renovables producen energía limpia a partir de fuentes naturales sostenibles como la biomasa, la geotermia o la radiación solar.
A diferencia de las centrales térmicas no renovables, aprovechan recursos que se generan de manera continua, lo que ayuda a reducir su impacto ambiental y las emisiones de gases de efecto invernadero.
Entender cómo funciona una central térmica renovable te va a permitir conocer cómo pueden generar electricidad, calefacción o calor industrial y evaluar su contribución a la sostenibilidad energética.
¿Qué son las centrales de energía térmica renovable?
Las centrales de energía térmica renovable son instalaciones que generan energía limpia a partir de fuentes renovables mediante un proceso térmico. La energía renovable puede utilizarse para producir electricidad, calor o combustibles.
En 2024, la generación térmica renovable en España (concretamente mediante generación termosolar), alcanzó una producción de energía eléctrica de 4 124 GWh.
Diferencia entre central térmica renovable y no renovable
La diferencia entre una central térmica renovable y una no renovable se sustenta en el tipo de fuente de energía que utilizan para generar energía:
- Las renovables emplean biomasa, geotermia o energía termosolar. Se trata de centrales que no emiten gases contaminantes, requieren un bajo mantenimiento y, a pesar del impacto visual en el paisaje, no contaminan la atmósfera.
- Las no renovables utilizan carbón, gas u otros combustibles fósiles. Generan gases de efecto invernadero, aunque las de ciclo combinado son mucho menos contaminantes y optimizan el uso de los recursos.
Tipos de centrales térmicas renovables y funcionamiento
Existen diferentes tipos de centrales térmicas renovables con respecto a la energía renovable que utilizan.
Su funcionamiento básico se centra en convertir la energía térmica en energía eléctrica mediante turbinas y generadores, mientras que aprovechan el calor residual y lo convierten en calor útil. De este modo puede usarse en cogeneración para abastecer sistemas de calefacción, entre otros usos.
Te explicamos cómo funcionan las 3 centrales térmicas principales: biomasa, geotérmica y termosolar.
Central térmica de biomasa
En este caso, se utiliza como materia prima residuos orgánicos producidos por distintas actividades del ser humano como la agricultura, ganadería, o también se emplean lodos de depuradora para obtener energía eléctrica y/o calor.
Su funcionamiento básico es el siguiente:
- La biomasa que llega a la planta, se almacena, seca y tritura.
- Cuando el tamaño y humedad son los adecuados, se introduce en una caldera.
- El calor producido se utiliza para calentar agua y transformarla en vapor.
- La presión generada por el vapor impulsa una turbina. De este modo, se convierte la energía térmica en energía mecánica.
- La turbina acciona un generador y produce electricidad.
- El vapor se condensa en un intercambiador y vuelve a convertirse en agua que retorna a la caldera para cerrar el ciclo.
- Las cenizas que han sido generadas en el proceso se reutilizan como fertilizante.
- Los gases emitidos por la combustión se filtran para reducir las partículas y contaminantes.
Asimismo, calor residual puede utilizarse como calefacción de distrito (del inglés district heating), un sistema centralizado mediante tuberías que puede proveer de calefacción y Agua Caliente Sanitaria (ACS) a las viviendas.
Central térmica de geotermia
Las centrales de geotermia aprovechan el calor interno de la Tierra. El sistema es sencillo:
- Se realizan perforaciones profundas hasta llegar a un reservorio de agua caliente o vapor.
- Cuando el flujo contiene agua caliente o vapor se separan, se eliminan las impurezas y los sólidos disueltos porque pueden afectar a la turbina.
- El agua caliente y el vapor del interior de la Tierra suben a la superficie mediante pozos y activan una turbina que está conectada a un generador, produciendo electricidad.
- El vapor se condensa y el agua se inyecta al subsuelo para continuar el ciclo y mantener la presión y sostenibilidad de este recurso natural.
Como ocurre con las centrales térmicas de biomasa, el calor residual también puede utilizarse para calefacción urbana, invernaderos o en procesos industriales, algo que aumenta la eficiencia de este tipo de centrales.
Central solar térmica
Una central solar térmica convierte la radiación solar en electricidad verde, limpia y renovable. Funciona básicamente de la siguiente manera:
- Espejos o colectores reflejan y concentran la radiación solar hacia un receptor.
- La radiación concentrada en el receptor se transfiere en forma de calor a un fluido caloportador que se calienta a alta temperatura.
- El calor del fluido se utiliza para generar vapor de alta presión, que mueve una turbina conectada a un generador que produce electricidad.
- El vapor pasa a un condensador, se enfría y vuelve a su estado líquido y vuelve al receptor para reiniciar el ciclo.
Este tipo de central puede emplear diversas tecnologías: de cilindros parabólicos (concentran la luz solar sobre un eje por el que circula un fluido), de torre central (los heliostatos o espejos planos concentran la radiación en punto de la torre) o Fresnel (con colectores lineales), entre otras.
Impacto de las energías técnicas renovables en la sociedad: ventajas clave
Para hablarte del impacto de las energías técnicas renovables en la sociedad, es importante comprender cómo estas tecnologías están transformando nuestro modelo energético y mejorando nuestra calidad de vida.
Sus principales ventajas ambientales, económicas y sociales son las siguientes:
- Reducción de emisiones de CO2.
- Producción de energía limpia.
- Sin emisión de gases contaminantes por combustión.
- Reducción de la dependencia de combustibles fósiles.
- Posibilidad de predecir los costes futuros en la generación de energía, en vez de depender de mercados internacionales.
- Rentabilidad a largo plazo al compensar la inversión inicial con la ausencia de coste de combustibles.
- Creación de puestos de trabajo con el impulso de un nuevo sector industrial y de servicios.
- Posibilidad de combinarse en sistemas de cogeneración para aprovechar al máximo la energía térmica, asegurando una producción continua incluso cuando la disponibilidad de la fuentes renovables fluctúa.
Frente a estas bondades, existen diversos desafíos que plantean oportunidades de mejora como la inversión inicial elevada o el impacto visual en el paisaje de las torres de alta tensión y campos de heliostatos.
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