Zentral termiko

Zentral termikoa bero-energia energia elektriko bilakatzeko erabiltzen den instalazioa da. Bero-energia hori hainbat prozesutik lortu daiteke (geotermikoa, ikatza, gasolioa, gas naturala, nuklearra, etab.) eta turbina batekin energia elektriko bilakatu. Horietako prozesu askok gas emisioak dituzte eta berotegi efektua handitzen dute. Gainera, zentral termikoak industrian aplikazio gehiago izan ditzake, erabili ez den beroa aprobetxatzeko.

Zentral termiko motak 
Alde batetik, bereizi behar dira ur zikloak erabiltzen dituzten zentralak (zentral konbentzionalak deitzen direnak) eta gasak erabiltzen dituztenak. Gasak erabiltzen dituzten zentral horiek (adibidez, gas naturala) gasa tenperatura altuan eta presio altuan gas-turbina batean sartzen dute eta energia elektrikoa sortzen da. Ur ziklokoek , aldiz, ur lurruna erabiltzen dute lurrun-turbina batekin energia elektrikoa lortzeko. Askotan, gas zikloko soberako beroa ur zikloko ura lurruntzeko erabiltzen da, eta horri ziklo konbinatua deitzen zaio.

Beste alde batetik, bereizi behar dira beroa lortzeko metodoak. Normalean, zentral konbentzionaletan, bero hori lortzeko errekuntza ematen da (ikatza, petrolioa, biomasa, etab. erretzean) eta bero horrekin ura lurruntzen da turbinan sartzeko. Gasak erabiltzen dituzten zentralak, aldiz, gasa erretzean gas bero hori turbinara sartzen da elektrizitatea sortzeko.

Gainera, zentralaren errendimendua handitzeko nahian, kogenerazioa izeneko zentralak daude, non beroaren zati bat industriako erabilpen konkretu batentzako aprobetxatzen den (adibidez elikagaien industrian).

Historia 

Lehen zentral termikoa Sigmund Schurkert-ek eraiki zuen Bavieran eta funtzionamenduan jarri zuten 1879an. Komertziorako erabili ziren lehen zentralak Central de Pearl Street New York hirikoa eta Edison Electric Licht Station Londresekoa izan ziren, 1882an funtzionatzen hasi zirenak.

Zentral horiek pistoizko motoreak erabiliz funtzionatzen zuten. Ondoren, 1905ean, lurrun turbina erabiltzen hasi ziren eta horri esker zentralak efizienteagoak eta handiagoak egin ahal izan ziren.

Zentral konbentzional baten eskema orokorra 
Orokorrean, zentral termikoetan ur-lurruneko zikloak erabiltzen dira eta 4 atalez osatuta daude: beroketa galdara, turbina, kondentsagailua eta ponpa. Atal bakoitzak bere konplexutasuna du eta zentral termiko motaren arabera aldatu daitezke.

Beroketa galdara (Boiler) 
Galdara honen helburua beroa lortzea da, bero horrekin ur zikloko ura lurruntzeko. Bero hori hainbat era ezberdinetan lortu daiteke: erregai fosiletik, biomasatik, erreakzio nuklearretik, etab.

XX. mendean sortutako zentral termiko gehienak konbentzionalak ziren eta erregai fosilak (ikatza, petrolioa, etab.) erabiltzen zituzten. Erregai hauek erretzean bero-energia oso handia lortzen da era erraz batean eta horrekin energia elektriko handia lortzen da. Errekuntza horrek emisio kaltegarriak ditu eta berotegi efektuan eragina du. XXI. mendean zehar trantsizio-energetikoa gertatzen ari da, erregai fosiletako zentral termikoak desagertuz, emisio kaltegarriak murriztu nahian.

Biomasa erregaia, aldiz, berrerabilgarria da eta botatzen dituen atmosferarako emisioak ez dira hain kaltegarriak. Aipatutako trantsizio-energetikoan parte hartzen duten eguzki-energiarekin, energia-eolikoarekin eta energia-hidraulikoarekin biomasa ere agertzen da.

Beroa lortzeko beste era bat erreakzio nuklearrak dira. Kasu honetan, erreakzio hauek ez dute emisio kaltegarririk botatzen eta energia handia sortzen dute. Zentral nuklearrek duten alderdi negatibo bakarra erradiazio nuklearra da, gizakientzako oso kaltegarria dena. Erradiazio hori milaka urtetan zehar gorde behar da arriskutik urrun egoteko. Zentral nuklearrak ere, trantsizio-energetiko horretan desagerrarazi nahi diren zentralak dira.

Turbina (Turbine) 
Beroketa galdaran lortzen den beroarekin ura berotu ondoren, lortutako ur lurruna lurrun-turbina batean sartzen da. Turbina honek etapa eta prozesu ezberdinak izan ditzake, baina orokorrean duen helburua energia elektrikoa sortzea da.

Lurrun-turbinek 1000 MW-ko potentzia elektrikoa sortu ahal dute. The World Factbook agentziak argitaratu zuen munduko pertsona bakoitzak urtero 300 W inguru kontsumitzen duela. Hori kontuan hartuta, 1000 MW-ko turbina duen zentral termiko batekin 3 milioi biztanlek behar duten energia sortzen du.

Kondentsagailua (Condenser) 
Turbinatik ateratzen den ura kondentsagailuan hozten da presio konstantean. Normalean, ura hozteko erabiltzen dena itsasoko ura da.

Ponpa (Pump) 
Beroketa galdaran sartu aurretik, kondentsagailuan hoztu den uraren presioa ponpa baten bidez handitzen da. Zentral termikoaren arabera, ponpa bat baino gehiago egon daitezke. Gainera, uraren presioa handitzeaz aparte, ura leku batetik bestera eramateko erabiltzen da ponpa.

Ziklo konbinatua 

Ziklo konbinatu batek bi atal ditu: gasezko prozesuak eta lurrun-zikloa. Gasezko atal honetan gasa (adibidez, oso erabilia den gas naturala) gas-turbina batean sartzen da eta 3 fase orokorretik pasatzen da. Lehenik eta behin gasa konprimatzen da konpresore batean. Ondoren errekuntza gertatzen da gasa tenperatura oso altuak lortzeko. Eta bukaerako fasean gas-turbinaren bidez bero hori energia elektriko bilakatzen da.

Atal honetatik ateratzen den gasa oraindik bero dago. Hori aprobetxatzeko, bero trukagailu baten bidez lurrun-ziklo bateko ura berotu eta lurrundu egiten da, ondoren zentral konbentzional baten moduko zikloa betetzeko. Lurrun-ziklo honetan lehen aipatutako elementuak daude: bero trukagailua (beroketa galdara moduan), turbina, kondentsagailua eta ponpa.

Atal hauek biak lotuta dituen zentralari ziklo konbinatuko zentrala deitzen zaio.

Efizientzia eta Kostua 
Zentral termiko baten kostua oso ezberdina da zentral motaren arabera. Gainera, erabiliko duen erregaiaren arabera, instalatu behar diren ekipoen tamaina eta balioa oso ezberdina da. Horrekin batera, lortzen duten energia-elektrikoarekin alderatuz, zentralaren errendimendua kalkulatu daiteke.

Zentral termikoen errendimenduak nahiko ezberdinak dira. Alde batetik, erregai fosilak erabiltzen dituen zentral konbentzional baten errendimendua % 40 ingurukoa izaten da. Beste alde batetik, gas-turbina bat soilik erabiltzen duen zentral batek % 30 inguruko errendimendua du. Baina ziklo konbinatuko zentralak, aldiz, % 50eko errendimenduak lortu ditzake. Azkenengo partetik, zentral nuklearren errendimendua % 30 ingurukoa izaten da.

Inguru gaineko eragina 
Hondakinen igorpena atmosferara eta zentral termikoetan sortzen diren errekuntza prozesuak, eragin garrantzitsua dute ingurugiroan. Hauen eragina gutxitzeko, instalazioei hainbat elementu edota sistema eransten zaie.

Kutsaduraren arazoa larriena da zentral termoelektriko konbentzionalen kasuan, izan ere, ikatza erregai moduan erabiltzen baitute. Gainera, ikatzaren errekuntzak partikulen eta sufre azidoen igorpena du ondorio moduan. Gasolioaren errekuntzetan berriz, kutsagarri hauen igorpen maila txikiagoa da. Hala ere, sufre oxidoen eta kedar azidoen igorpena kontuan hartu behar da.

Izan ere, argi dago guztiek kantitate handian zein txikian atmosferara karbono dioxidoa ( C02 ) igortzen dutela.

Ongi-gaitzak

Abantailak 

Zentral merkeenak dira eraikitzeko (ezarritako megawatt bakoitzaren prezioa kontuan izanda ), batez ere, ikatzezkoak. Izan ere, eraikitzeko ez du inolako zailtasunik eta energia masiboki sortarazten du.

Gas naturaleko ziklo konbinatuko zentralak, zentral termiko konbentzionalak baino askoz merkeagoak dira. Hain zuzen ere, sortarazitako energia termikoa ugaritu egiten da, nahiz eta errekuntza kantitate berdina erabili eta igorpenak murriztu.

Desabantailak 

Erregai fosilak erabiltzeak, berotegi-efektuko eta euri azidoko gasen igorpena sortarazten du atmosferara metal astunak dituzten partikula hegalarienakin batera.

Gainera, erregai fosilak energia iturri finak direnez, euren erabilpena mugagabea da erreserben iraunaldian.

Bere igorpen termikoek eta lurrunekoek tokiko mikroklima asaldatu ahal dute.

Negatiboki eragiten ditu ekosistema flubialak.

Bere errendimendua, errendimendu idealarekin konparatuz, kasu askotan nulua da, eraginkortasunean hobekuntza handia eman arren; izan ere, errekuntzan energia liberalaren % 90 elektrizitatean bilakatzen da.

Erreferentziak

Ikus, gainera 
 Klima aldaketa
 Carnoten zikloa
 Zentral nuklear
 Atmosfera

Kanpo estekak 
  https://web.archive.org/web/20100329175543/http://thales.cica.es/rd/Recursos/rd99/ed99-0226-01/capitulo7.html
  https://web.archive.org/web/20090308144407/http://www.institucio.org/mestral/tecnotreball/centraterm.htm
  http://www.soliclima.com/termoelectrica.html
  http://www.mailxmail.com/curso-electronica-potencia/centrales-termoelectricas-1-2
  http://html.rincondelvago.com/centrales-termoelectricas.html

Zentral elektrikoak
Energia elektrikoaren sorkuntza
Energia termikoa
Prozesu kimikoen ingeniaritza
Lurrun-makinak