Transformación
energética en la planta de biomasa:
1.
Transformación para producir energía térmica
Empecemos
por el combustible. La energía contenida en el residuo forestal que nos
permitirá realizar cambios es energía interna. Este forestal se quema en una
caldera y la energía interna se transfiere en forma de calor al agua que
circula por una extensa red de tubos que tapizan las paredes de la caldera. En
este momento disponemos de energía térmica que puede usarse para aplicaciones
de tipo agua sanitaria y calefacción.
2.
Transformación para generar electricidad
El
aumento de la temperatura del agua es tal que pasa al estado de vapor a alta
presión (el agua se encuentra en un circuito cerrado). Ha ocurrido una primera
transformación energética: la energía interna del combustible se ha
transformado en energía interna del vapor de agua. A continuación, a través de
las tuberías, el vapor entra a gran presión en la turbina de la central y su
expansión hace girar los alabes de la misma. Ha ocurrido una segunda
transformación energética: la energía interna del vapor de agua se ha
transformado en movimiento, es decir, en energía cinética o mecánica.
La
última transformación energética tiene lugar en el alternador. Cuando una
bobina de cobre gira en el seno de un campo magnético, generado por un imán o
electroimán, se genera energía eléctrica. El aparato donde tiene lugar dicha
generación se denomina alternador aunque, en realidad, no son las bobinas que
lo contienen las que giran sino los electroimanes. El giro de los electroimanes
en el alternador se produce gracias a la turbina ya que el eje de la misma está
unido al rotor del alternador. Ha ocurrido una tercera transformación
energética: la energía mecánica del eje de la turbina-rotor se ha transformado
en energía eléctrica.
Después
de accionar las turbinas, el vapor pasa a la fase líquida (para su
reutilización) en el condensador. Independientemente del sistema de
condensación utilizado, aquí también tiene lugar una transformación energética
ya que la energía interna del vapor de agua se transforma, en última instancia,
en energía interna del medio ambiente. Esta energía interna del medio ambiente
no es energía útil y forma parte de la pérdida energética que tiene lugar en el
proceso. No es la única pérdida energética que tiene lugar, otra pérdida
energética se produce, por ejemplo, en la caldera: la energía interna del residuo
forestal no se transforma completamente en energía interna del vapor de agua ya
que el medio ambiente que rodea a la caldera también aumenta su temperatura, es
decir, su energía interna. Al final del proceso, toda la energía interna del
residuo forestal se ha transformado en otras formas de energía: entre un 20 y
un 30% se ha transformado en energía eléctrica, mientras que el resto pasa a
ser fundamentalmente energía interna del medio ambiente.
Conseguimos
aumentar el rendimiento mediante un ciclo de vapor combinado y a través de la
gasificación, aprovechando la fermentación de la materia residual que produce
biogás. Incluso se puede combinar con una central solar termoeléctrica si se
dan las condiciones climáticas oportunas para su viabilidad.
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