GENERACION DE ENERGIA NO CONVENCIONAL by 02Lk20Dj

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									GENERACION DE ENERGIA NO
     CONVENCIONAL

    ING. ROBERT GUEVARA CHINCHAYAN
          INGENIERO EN ENERGIA
                CIP 72486
• INSTALACIONES MAGNETO
  HIDRODINAMICAS
• FUSION NUCLEAR
• CENTRALES GEOTERMICAS.
• ENERGIA MAREOMOTRIZ
• CICLO DE GRAZ
INSTALACIONES MAGNETO
    HIDRODINAMICAS
        CONCEPTOS
•   LEY DE LENZ: que las fuerzas electromotrices o las corrientes inducidas serán de un
    sentido tal, que se opongan a la variación del flujo magnético que las produjo. Esta
    ley es una consecuencia del principio de conservación de la energía.
    La polaridad de una FEM inducida es tal, que tiende a producir una corriente, cuyo
    campo magnético se opone siempre a las variaciones del campo existente
    producido por la corriente original.

•   LEY DE FARADAY : Demostro que cuando un material conductor de electricidad se
    pone en movimiento en presencia de un campo magnetico , se genr un potencial
    electrico en sus extremos , el cual a su vez es capaz de generar energia electrica.

•   Ley de fuerza de LORENTZ :

•   ECUACIONES DE NAVIER STOKES : Estas ecuaciones gobiernan la atmosfera
    terrestre, las corrientes oceánicas y el flujo alrededor de vehículos o proyectiles y,
    en general, cualquier fenómeno en el que se involucren fluidos newtonianos.
          CONSIDERACIONES PARA EL PLASMA

• Se denomina plasma a un gas constituido por
  partículas cargadas iones libres y cuya dinamica
  presenta efectos colectivos dominados por las
  interacciones electromagnéticas de largo alcance
  entre las mismas.
• El plasma se trata como un fluido homogéneo.
• El plasma es un conductor perfecto, por lo que
  posee una conductividad eléctrica infinita.
• El plasma tiene una viscosidad nula.
          El campo de la magnetohidrodinámica fue iniciado por Hannes
          Alfvén ,[1] por el cual recibió el Premio Nobel de Física en 1970




Gases de combustion con aditivos ( con metales alcalinos ) a Altas temperaturas se
ionizan pasando al estado plasmatico , entran a velocidades subsonicas en sistema
divergente-convergente .
En dicho ducto y en direccion perpendicular al flujo se tiene un campo magnetico
intenso , por lo que se crea un campo electrico.
Esta f.e.m puede retirarse a traves de electrodos ubicados a los extremos.
ENERGIA GEOTERMICA
                             DEFINICION
•   Se llama energía geotérmica a la que se encuentra en el interior de la tierra en
    forma de calor, como resultado de:
•   La desintegración de elementos radiactivos: descomposicón de isótopos naturales
    tales como el uranio, el torio y el potasio.
•   El calor permanente que se originó en los primeros momentos de formación del
    planeta.
    Esta energía se manifiesta por medio de procesos geológicos o tectonicos como
    volcanes en sus fases póstumas, los geíseres que expulsan agua caliente y las
    aguas termales.
•   La energía térmica en los últimos diez kilómetros de la corteza del planeta es
    enorme, 50.000 veces mayor que la energía contenida en todas las fuentes de
    petróleo y de gas natural
•   Chile, Perú, México, Estados Unidos, Canadá, Rusia, China, Japón, las Filipinas,
    Indonesia y otros países a lo largo del anillo del fuego (un área de alta actividad
    volcánica que cerca la cuenca del océano Pacífico) son ricos en energía geotérmica.
    Otro punto caliente geotérmico es el gran valle del Rift de África, que incluye
    países como Kenia y Etiopía.
              PAISES PRODUCTORES
• En Europa, los países líderes en el desarrollo de energía geotérmica son
  Italia, con 810 megavatios, e Islandia, con 420 megavatios. Se espera que
  Italia casi doble su capacidad instalada antes de 2020. Islandia, con el 27
  % de sus necesidades de electricidad cubiertas extrayendo el calor de la
  tierra, es el número uno mundial en la proporción de electricidad
  generada de energía geotérmica. Alemania, con sólo 8 megavatios de
  capacidad instalada, queda por detrás, pero está comenzando a ver los
  efectos de una tarifa de venta de 0,15 € por kilovatio-hora que fue
  implementada en 2004. Casi 150 plantas están actualmente en desarrollo
  en Alemania, con la mayor parte de la actividad centrada en Baviera.
                                     •
   Filipinas, que genera el 23 por ciento de su electricidad de la energía
  geotérmica, es el segundo productor del mundo por detrás de Estados
  Unidos. Las Filipinas apuntan a aumentar su capacidad geotérmica
  instalada antes de 2013 en más del 60 %, a 3.130 megavatios. Indonesia,
  el tercero del mundo, tiene incluso mayores planes, añadiendo 6.870
  megavatios de nueva capacidad geotérmica en desarrollo durante los 10
  siguientes años, igual a casi el 30 % de su capacidad de generación de
  electricidad actual de todas las fuentes.
Balnearios: Aguas termales
 que tienen aplicaciones                           Calefacción y agua
       para la salud                                    caliente.




                        APLICACIONES DE LA
                                                          Extracción de minerales:
                       ENERGIA GEOTERMICA                    Se obtienen de los
                                                           manantiales azufre, sal
                                                             común, amoniaco,
                                                          metano y ácido sulfídrico.
      Electricidad.




                                    Agricultura y acuicultura:
                                      Para invernaderos y
                                      criaderos de peces.
                 GRADIENTE TERMICO
•   Variacion de la temperatura de
    la tierra con la profundidad ,
    un valor       medio de los
    primeros km de la corteza es
    de unos 30 ºC/km. Sin
    embargo, en los basaltos
    islandeses del Terciario el
    gradiente es de 47 a 86 ºC/km.
    Salvo por una zona anómala
    en Breiðafjörður (hasta 124
    ºC/km), el gradiente aumenta
    progresivamente      con     la
    proximidad al rift volcánico, y
    en una banda periférica de 15-
    50 km de anchura los valores
    oscilan desde 50-60 ºC/km a
    120-165 ºC/km.d
ZONAS DE MANIFESTACIONES GEOTERMICAS
TIPOS DE YACIMIENTOS GEOTERMICOS : SEGÚN
        LA TEMPERATURA DEL AGUA
• Energía geotérmica de alta temperatura
  Cuando el agua sale a una temperatura entre 150 y 400ºC, lo que
  produce vapor en la superficie.
• Energía geotérmica de temperaturas medias
  Los fluidos de los acuíferos están a temperaturas menos elevadas,
  normalmente entre 70 y 150ºC. Por consiguiente, la conversión
  vapor-electricidad se realiza con un menor rendimiento: pequeñas
  centrales eléctricas pueden explotar estos recursos..
• Energía geotérmica de baja temperatura
  Temperaturas comprendidas entre 20 y 60ºC, que es la temperatura
  típica de los baños de aguas termales. Esta energía se utiliza para
  necesidades domésticas, urbanas o agrícolas. En el mundo existen
  varias experiencias notables en este sentido en Italia, Nueva
  Zelanda y Canadá, lugares en los que la energía geotérmica apoya el
  consumo tradicional. En Filipinas, el sistema geotérmico tiene una
  capacidad de potencia de 2.000 megavatios.
          TIPOS DE YACIMIENTOS
• Existen dos tipos de yacimientos:
• Los hidrotérmicos, donde se extrae agua a alta presión
  que está cerca de un foco de calor;.
• Los sistemas de rocas calientes (Petrotermica o
  Magmatica), que es un hueco ubicado entre los 500 a
  2.000 metros de profundidad, con un techo compuesto
  por rocas impermeables, un depósito de agua y rocas
  fracturadas que permitan una circulación de fluidos y,
  por lo tanto, la trasferencia de calor desde la fuente de
  calor a la superficie. En este caso, se perfora el suelo
  hasta alcanzar el foco de calor, se inyecta agua fría y se
  utiliza ésta una vez se calienta.
            TIPOS DE CENTRALES GEOTÉRMICAS
Hay tres tipos de centrales geotérmicas dependiendo de las temperaturas y de las
presiones de la reserva:
- Vapor, llamadas CENTRALES DE VAPOR SECO.

- Mezcla de vapor y líquido o CENTRALES DE FLUJO TOTAL , estos yacimientos geotérmicos
son los más difíciles de explotar, dado que el agua contiene sales disueltas y forma una
mezcla llamada salmuera. Ésta ocasiona grandes problemas de corrosión en las
instalaciones geotérmicas, que deben resolver los ingenieros geotérmicos, si quieren que
una planta sea duradera.

-Lquido (agua caliente):
         Centrales de expansión súbita o flash
         Centrales de calefacción
                CENTRALES DE VAPOR SECO
Una reserva de vapor "seco" produce vapor pero muy poca agua. El vapor es entubado
directamente en una central de vapor "seco" que proporciona la fuerza para girar el
generador de turbina. La Central Geotérmica de Nesjavellir, en la zona volcánica de
Hengill (Islandia) de 30 MW
            CENTRALES DE FLUJO TOTAL
Estas centrales funcionan con una mezcla de líquido y vapor .
La mezcla es llevada directamente hasta las turbinas que están diseñadas para
trabajar con esa mezcla. Después de dejar su energía en la turbina, el fluido es
condensado y reinyectado en el yacimiento para su regeneración. Central
Geotermica AHUACHAPAN –El Salvador de 60 MW
  CENTRAL DE EXPANSIÓN SÚBITA O FLASH
Una reserva geotérmica que produce mayoritariamente agua caliente es llamada
"reserva de agua caliente" y es utilizada en una central "flash". El agua que esté
entre 130 y 330ºC es traída a la superficie a través del pozo de producción donde, a
través de la presión de la reserva profunda, algo del agua se convierte
inmediatamente en vapor en un "separador". El vapor luego mueve las turbinas.
CENTRAL DE EXPANSIÓN SÚBITA O FLASH
CENTRAL GEOTERMICA DE GUANACASTE-COSTA RICA 55 MW
        SISTEMAS A BAJA TEMPERATURA

Una reserva con temperaturas entre 110 y 160ºC no tiene suficiente calor para
producir rápidamente suficiente vapor pero puede ser utilizada:
        - para producir electricidad en una CENTRAL BINARIA.
          - para abastecer de CALEFACCION O AGUA CALIENTE      viviendas   o
industrias de la zona.
         CENTRAL GEOTÉRMICA DE CICLO BINARIO
En un sistema binario el agua geotérmica pasa a través de un intercambiador de calor,
donde el calor es transferido a una segundo líquido( isobutano, pentano) que hierve a
temperaturas más bajas que el agua. Cuando es calentado, el líquido binario se
convierte en vapor, que como el vapor de agua, se expande y mueve las hélices de la
turbina. El vapor es luego recondensado y convertido en líquido y utilizado
repetidamente. En este ciclo cerrado, no hay emisiones al aire.
              SISTEMAS DE CALEFACCIÓN
Los sistemas de calefacción de distritos geotérmicos bombean agua geotérmica hacia un
intercambiador de calor, donde éste transfiere su calor a agua de ciudad limpia que es
conducida por tuberías a los edificios del distrito. Luego, un segundo intercambiador de
calor transfiere el calor al sistema de calefacción del edificio. El agua geotérmica es
inyectada de nuevo al pozo de reserva para ser recalentada y utilizada de nuevo.
Hoy día, con bombas de calor geotérmico, GHP's, nos aprovechamos de la temperatura estable de la tierra- entre 7 y
13ºC justo unos pocos metros por debajo de la superficie- para ayudar a mantener nuestras temperaturas interiores
estables. GHP's circulan agua u otros líquidos a través de tuberías enterradas en un círcuito continuo, tanto horizontal
como vertical, cercano a un edificio. Dependiendo del agua, el sistema es utilizado para calentar o para enfriar.
En aplicaciones de calefacción, el calor de la tierra, es decir la diferencia entre la temperatura de la tierra y la más fría
temperatura del aire, es transferido a tuberías enterradas en un líquido circulante y luego transferido de nuevo al
edificio.
Para aplicaciones de enfriamiento, el fluido circulante en las tuberías recoge el calor del edificio, y lo transfiere a la
tierra lo que ayuda a enfriarlo.
       VENTAJAS DE LA ENERGÍA GEOTÉRMICA

No queman combustibles para producir vapor que gire las turbinas.
El área de terreno requerido por las plantas geotérmicas por megawatio es menor que
otro tipo de plantas.
La central geotérmica es resistente a las interrupciones de generación de energía
debidas al tiempo, desastres naturales o acontecimientos políticos que puedan
interrumpir el transporte de combustibles.
Estas centrales pueden tener diseños modulares, con unidades adicionales instaladas en
incremento cuando sea necesario debido a un crecimiento en la demanda de la
                                     electricidad.
El dinero no debe ser exportado para poder importar combustible, los beneficios
económicos se mantienen en la región y no hay colapsos por el precio del combustible.
DESVENTAJES DE LA ENERGÍA GEOTÉRMICA

      - Grandes inversiones iniciales


      - Bajo rendimiento (11%-13%)


      - Imposibilidad de transporte
                                          COSTOS
•   La mayor parte del costo de las centrales, no es el mantenimiento o el combustible para que
    funcionen , sino más bien los impuestos a pagar por el terreno ocupado y los costos de
    instalación. En una seguidilla de pasos, los costos irían a :
•   Exploración y análisis de información del recurso
    Evaluación de las posibilidades ( Estudio de factibilidad)
    Diseño de la planta
    Construcción de la planta
•   Los costos iniciales en EEUU son aproximadamente entre U$S 2000 y U$S 5000 por Kw instalado
    y el costo de mantenimiento es de 0,015 a 0,045 centavos de Dólar dependiendo de las
    características del yacimiento y del tipo de planta.
•   El Kw de energía geotérmica se comercializa a U$S 0,05 a U$S 0,08. Actualmente se trata de
    disminuir el precio de mercado.
Incremento de la capacidad mundial , superior a 8.5 MWe
Central Geotérmica de Nesjavellir- ISLANDIA
                        VENTAJAS
• Es una fuente que evitaría la dependencia energética del exterior.
• Los residuos que produce son mínimos y ocasionan menor impacto
  ambiental que los originados por el petróleo, carbón...
• Sistema de gran ahorro, tanto económico como energético
• Ausencia de ruidos exteriores
• Los recursos geotermicos son mayores que los recursos de carbón,
  petróleo, gas natural y uranio combinados.[cita requerida]
• No está sujeta a precios internacionales, sino que siempre puede
  mantenerse a precios nacionales o locales.
• El área de terreno requerido por las plantas geotérmicas por
  megavatio es menor que otro tipo de plantas. No requiere
  construcción de represas, tala de bosques, ni construcción de
  tanques de almacenamiento de combustibles.
                   DESVENTAJAS
• En ciertos casos emisión de ácido sulfhídrico que se detecta
  por su olor a huevo podrido, pero que en grandes
  cantidades no se percibe y es letal.
• En ciertos casos, emisión de CO2, con aumento de efecto
  invernadero; es inferior al que se emitiría para obtener la
  misma energía por combustión.
• Contaminación de aguas próximas con sustancias como
  arsénico, amoníaco, etc.
• Contaminación térmica.
• Deterioro del paisaje.
• No se puede transportar (como energía primaria).
• No está disponible más que en determinados lugares
                 CONTAMINACION
• Las centrales geotérmicas producen muy poca contaminación
  ambiental. Las emisiones de CO2 de una central geotérmica son
  aproximadamente 1/6 de las emisiones de una central térmica a gas
  por Kwh producido. El vapor usado por las centrales geotér-micas
  incluye gases incondensables tales como CO2, H2S, NH3, CH4, N2 y
  H2 en valores entre 2,5 y 47 gramos de contaminante por kg de
  vapor. El ácido sulfídrico H2S es el contaminante de mayor
  preocupación en las centrales geotérmicas, ya que afecta
  corrosivamente a los equipos eléctricos. Esto, se soluciona haciendo
  uso de sistemas de extracción de gases, además de considerar
  grados de protección adecuados para las celdas, estañado en los
  conec-tores, uso de conductores de aluminio en lugar de cobre,
  lavado periódico de los aisladores o, en su defecto, pintado de éstos
  con una pintura del tipo polimérica.
            NORMATIVIDAD
• Ley Organica de Recursos Geotermicos-1997
• Reglamento de la ley Organica de Recursos
  Geotermicos D.S 072-2006 EM.
3000 MW
Fision nuclear
                FISION NUCLEAR
• Es una reaccion nuclear           del tipo
  exotermica con liberacion de energia ,
  que tiene lugar en el nucleo del atomo .
  La fisión ocurre cuando un núcleo pesado
  se divide en dos o más núcleos pequeños,
  además de algunos subproductos. Estos
  incluyen neutrones libres libres, fotones
  (generalmente rayos gamma) y otros
  fragmentos del núcleo como particulas
  alfa (núcleos de helio ) y beta (electrones
  y positrones de alta energía).
                REACCION EN CADENA
•   Una reacción en cadena ocurre como
    sigue: un acontecimiento de la fisión
    empieza lanzando 2 o más neutrones como
    subproductos. Estos neutrones se escapan
    en direcciones al azar y golpean otros
    núcleos, incitando a estos núcleos para
    experimentar la fisión. Puesto que cada
    acontecimiento de la fisión lanza 2 o más
    neutrones, y estos neutrones inducen otras
    fisiones, el proceso se construye
    rápidamente y causa la reacción en cadena.
    El número de los neutrones que se escapan
    de una cantidad de uranio depende de su
    área superficial. Solamente los materiales
    fisibles son capaces de sostener una
    reacción en cadena sin una fuente externa
    de neutrones.
•   Dependen de la masa critica del material y
    de la velocidad de resonancia,
                                MASA CRITICA
•   La masa crítica es la mínima cantidad de
    material requerida para que el material
    experimente una reacción nuclear en cadena.
    La masa crítica de un elemento fisionable
    depende de su densidad y de su forma física
    (barra larga, cubo, esfera, etc.). Puesto que los
    neutrones de la fisión se emiten en
    direcciones al azar, para maximizar las
    ocasiones de una reacción en cadena, los
    neutrones deberán viajar tan lejos como sea
    posible y de esa forma maximizar las
    posibilidades de que cada neutrón choque
    con otro núcleo.
•   También es importante la densidad del
    material. Si el material es gaseoso, es poco
    probable que los neutrones choquen con otro
    núcleo porque hay demasiado espacio vacío
    entre los átomos y un neutrón volaría
    probablemente entre ellos sin golpear nada.
    Si el material se pone bajo alta presión, los
    átomos estarán mucho más cercanos y la
    probabilidad de una reacción en cadena es
    mucho más alta
          COMBUSTIBLES NUCLERAES
• Se denomina combustible nuclear a todo
  aquel material que haya sido adaptado para
  poder ser utilizado en la generación de energia
  nuclear .
• El uranio natural se compone de tres isótopos:
  U-234 (0,006%), U-235 (0,7%), y U-238
  (99,3%). La velocidad requerida para un
  acontecimiento de fisión contra
  acontecimiento de la captura de la no-fisión es
  diferente para cada isótopo.
• MATERIAL FERTIL : El Uranio 238 tiende a
  capturar neutrones de velocidad intermedia
  creando U-239, que decae sin fisión a
  Plutonio-239, que si es fisil. U-238.
• MATERIAL DE RECRIA : O no directamente
  fisionables o poco fisionables . U-238 y Th-
  232.
Fision del U-235




                                      Si la velocidad no es la adecuada
                                      (2200 m/sg) , los neutrones son
        Velocidad del 8000 km/sg
                                       lentos producen U-236 ( no es
       67% probabilidad de colision         fertil , ni reproductor) y
                                               Radiacion Gamma
Cambio radiactivo U-238 en Pb-206
                    En muchas ocasiones, el producto de
                    una desintegración radiactiva alfa o
                    beta es todavía un núcleo inestable,
                    que tarde o temprano vuelve a decaer.
                    El proceso se repite varias veces, hasta
                    que se forma un núcleo estable con
                    una proporción conveniente de
                    neutrones y protones.
                    A este conjunto de decaimientos
                    nucleares se le conoce como serie
                    radiactiva. En la figura II.6 se presenta
                    la serie radiactiva del uranio-238, en la
                    que, después de varias emisiones alfa
                    y beta se obtiene un núcleo estable de
                    plomo-206.
                    Ésta es la razón de que en los
                    yacimientos de uranio siempre existe
                                      plomo.
                REACTOR NUCLEAR
• Un reactor nuclear es un
  dispositivo en donde se produce
  una reaccion nuclear controlada.
  Se puede utilizar para la obtención
  de energia en las denominadas
  centrales nucleares, la producción
  de materiales fisionables, como el
  plutonio, para ser usados en
  armamento nuclear, la propulsion
  de buques o de satelites
  artificiales o la investigación. Una
  central nuclear puede tener
  varios reactores. Actualmente solo
  producen energía de forma
  comercial los reactores nucleares
  de fision.
  COMPONENTES
                 Blindaje




   Varillas de
   Regulacion        Reflectores



Refrigerante


Moderador
                            COMPONENTES
•   Combustible.-Isótopo fisionable o fertil : Uranio-235, Uranio-238, Plutonio-239, Torio-232, o
    mezclas de estos (combustible típico en la actualidad es el MOX, Mezcla de Óxidos de Uranio y
    Plutonio).
•   Moderador.- Agua, agua pesada ,helio, grafito, sodio metalico metálico: Cumplen con la función de
    frenar la velocidad de los neutrones producidos por la fision , para que tengan la oportunidad de
    interactuar con otros átomos fisionables y mantener la reacción.
•   Refrigerante.- Agua, agua pesada , anhidrido carbonico, helio ,sodio metálico: Conduce el calor
    generado hasta un intercambiador de calor , o bien directamente a la turbina generadora de
    electricidad o al sistema de propulsion.
•   Reflector.- Agua, agau pesada , grafito , uranio : Reduce el escape de neutrones y aumenta la
    eficiencia del reactor.
•   Blindaje.- Hormigon , plomo ,acero , agua: Evita la fuga de radiacion gamma y neutrones rápidos.
•   Material de control o Absorventes .- Cadmio , Boro : Hace que la reacción en cadena se pare. Son
    muy buenos absorbentes de neutrones . Generalmente se usan en forma de barras (de acero
    borado por ejemplo) o bien disuelto en el refrigerante.
•   Elementos de Seguridad.- Todas las centrales nucleares de fision , constan en la actualidad de
    múltiples sistemas, activos (responden a señales eléctricas), o pasivos (actúan de forma natural, por
    gravedad, por ejemplo). La contención de hormigón que rodea a los reactores es la principal de
    ellas. Evitan que se produzcan accidentes, o que, en caso de producirse, haya una liberación de
    radiactividad al exterior del reactor.
          SUBPRODUCTOS ATOMICOS
•   Llamados productos de escsion y son los materiales resultantes de los procesos de fision que se
    suceden en los reactores nucleares, y deben eliminarse.
•   Residuos desclasificables (o exentos): No poseen una radiactividad que pueda resultar peligrosa
    para la salud de las personas o el medio ambiente, en el presente o para las generaciones futuras.
    Pueden utilizarse como materiales convencionales.
•   Residuos de baja actividad: Poseen radiactividad gamma o beta en niveles menores a 0,04 GBa/m³
    si son líquidos, 0,00004 GBq/m³ si son gaseosos, o la tasa de dosis en contacto es inferior a 20
    mSv/h si son sólidos. Solo se consideran de esta categoría si además su periodo de
    semidesintegracion es inferior a 30 años. Deben almacenarse en almacenamientos superficiales.
•   Residuos de media actividad: Poseen radiactividad gamma o beta con niveles superiores a los
    residuos de baja actividad pero inferiores a 4 GBq/m³ para líquidos, gaseosos con cualquier
    actividad o sólidos cuya tasa de dosis en contacto supere los 20 mSv/h. Al igual que los residuos de
    baja actividad, solo pueden considerarse dentro de esta categoría aquellos residuos cuya periodo
    de semidestruccion sea inferior a 30 años. Deben almacenarse en almacenamientos superficiales.
•   Residuos de alta actividad o alta vida media: Todos aquellos materiales emisores de radiactividad
    alfa y aquellos materiales emisores beta o gamma que superen los niveles impuestos por los límites
    de los residuos de media actividad. También todos aquellos cuya periodo de semidesintegración
    supere los 30 años (por ejemplo los actínidos minoritarios), deben almacenarse en
    almacenamientos geológicos profundos (AGP).
•   Venenos atomicos : Boro , samario, hafnio.
                      TIPOS DE REACTORES
•   LWR - Light Water Reactors (Reactores de Agua Ligera): Utilizan como Refrigerante y Moderador el agua. Como
    Combustible Uranio enriquecido. Los más utilizados son los BWR (Boiling Water Reactor ó Reactores de Agua en
    Ebullición) y los PWR (Pressure Water Reactor ó Reactores de Agua a Presión), estos últimos considerados en la
    actualidad como el estándar. (345 en funcionamiento en el 2001)
•   CANDU - Canada Deuterium Uranium (Canadá Deurerio Uranio): Utilizan como Moderador Agua pesada
    (compuesta por dos átomos de deuterio y uno de oxigeno) y como Refrigerante agua común. Como Combustible
    utilizan uranio natural. (34 en funcionamiento en el 2001)
•   FBR - Fast Breeder Reactors (Reactores Rápidos Realimentados): Utilizan neutrones rápidos Como Combustible
    utiliza plutonio y como Refrigerante sodio líquido. Este reactor no necesita Moderador. (4 en funcionamiento en
    el 2001)
•   HTGR - High Temperature Gas-cooled Reactor (Reactor de Alta Temperatura Refrigerado por Gas): Usa una mezcla
    de torio y uranio como Combustible. Como Refrigerante utiliza helio y como Moderador grafito. (34 en
    funcionamiento en el 2001)
•   RBMK - Reactor Bolshoy Moshchnosty Kanalny (Reactor de Canales de Alta Potencia): Su principal función es la
    producción de plutonio , y como subproducto genera electricidad . Utiliza grafito como Moderador y agua como
    Refrigerante. Uranio enriquecido como Combustible. Puede recargarse en marcha. Tiene un coeficiente de
    reactividad positivo. (14 en funcionamiento en el 2001)
•   ADS - Accelerator Driven System (Sistema Asistido por Acelerador): Utiliza una masa subcrítica de torio, en la que
    se produce la fisión solo por la introducción, mediante aceleradores de particula s, de neutrones en el reactor. Se
    encuentran en fase de experimentación, y una de sus funciones fundamentales será la eliminación de los residuos
    nucleraes oducidos en otros reactores de fisión.
      REACTOR DE AGUA PESADA BWR
•   Este es el tipo más común, con más de 230 reactores para generación eléctrica y un centenar
    más en usos para propulsión de navíos de la marina. El diseño se distingue por tener un
    circuito primario de refrigeración que fluye a través del núcleo bajo grandes presiones, y un
    circuito de refrigeración secundario en donde se genera el vapor para mover las turbinas de
    propulsión.
•   Un reactor PWR tiene estructuras de combustible de 200 a 300 barras cada una, dispuestas
    verticalmente en el núcleo, y un reactor grande tendrá unas 150 a 250 estructuras con 80 a
    100 toneladas de uranio.
•   El agua dentro del núcleo alcanza unos 325 C, por ello debe ser mantenida bajo presiones de
    unas 150 atmósferas para impedir que hierva. La presión se mantiene por medio de vapor en
    un presurizador (ver diagrama). En el circuito primario de refrigeración el agua también es el
    moderador, y si algo de ella se volviese vapor la reacción dentro del núcleo se frenaría. Este
    efecto de realimentación negativa es una de las características de seguridad del sistema. El
    sistema secundario de apagado incluye el agregado de boro al circuito primario.
             SISTEMAS DE PROPULSION NAVAL
•   Opción utilizada en los buques nucleares . En ellos pueden estar albergados uno o
    varios reactores, de cualquiera de los tipos existentes, aunque los más seguros, y
    los más utilizados hasta ahora son los del tipo PWR . Por ejemplo, el portaaviones
    USS Enterprise de la NAVY es propulsado por 8 reactores del tipo PWR de 80 MW
    cada uno.
         RP-10
•
    El Reactor Nuclear de Potencia
    10 (RP-10) es del tipo piscina y
    tiene 10 MW de potencia
    térmica. El RP-10 es una
    instalación nuclear donde se
    controla la fisión nuclear, que
    consiste en la ruptura del núcleo
    atómico del Uranio-235 (U-235)
    con una gran liberación de
    energía, neutrones y emisión de
    radiaciones. Los neutrones
    producidos de esta manera son
    utilizados para la investigación y
    producción de radioisótopos.
         CICLO DE GRAZ
       Una planta de energía de emisión cero
para el CCS (Captura y almacenamiento del carbono)
                       PRINCIPIOS
• El principio básico del llamado Ciclo de Graz ha sido desarrollado
  por el Sr. H. Jericha and presented at the CIMAC conference in Oslo,
  Norway, in 1985. Jericha y CIMAC presentado en la conferencia en
  Oslo, Noruega, en 1985
• Cualquier gas combustible fósil (de preferencia con un bajo
  contenido de nitrógeno) se propone que se quema con oxígeno de
  manera que sólo los dos (principalmente ) productos de la
  combustión son CO 2 y H 2 O. generado.
• El ciclo medio de las emisiones gaseosas de CO 2 y H 2 O permite
  un fácil y efectiva separación de CO 2 por la condensación. Además,
  la combustión de oxígeno permite a los ciclos de energía que son
  mucho más eficientes que el aire actual, basado en ciclos, por lo
  tanto compensando en gran medida los esfuerzos adicionales para
  la producción de oxígeno.
COMPONENTES :
Ciclo de Cabeza : Joule Brayton Cerrado
de Alta Temperatura ,compuesto por 2
Compresores , 1 Camara de Combustion ,
1 turbina de Gas de Alta Temperatura)
Ciclo de Cola : Ciclo Rankine a baja
temperatura , compuesto por 2 T.V de
Alta y de Baja Presion        1HRSG    ,
Condensador y Estacion de Bombas.

EFICIENCIA : 67%

PROCESO BASICO :
-Combustion de O2 y GN.
-Inyeccion de Vapor para refrigerar la
camara de combustion , incrementar el
flujo de emisiones y refrigerar a la T.G.
- Una mezcla de 74% de vapor, el 25,3%
de CO 2, el 0,5% de O 2 y el 0,2% de N 2
(fracciones de masa), deja la cámara de
combustión a una temperatura media de
1400 C. El flujo de gases + vapor se
expande a una presión de 1,05 bar y 579
C en la T.G
PROCESO BASICO :
-El Fluido del Ciclo se enfria en el HRSG ,
generando vapor sobrecalentado.
-El 45% del flujo ingresa ingresa a la T.V de
BP.
-El Flujo restante ingresa a los Compresores
, completandose el Ciclo Cerrado.
-La Fase liquida y la fase gaseosa se
separan en el Condensador.
- De allí los gases , que contiene la
combustión de CO 2, se comprime en un
intercooling a la atmósfera donde las
Emisiones de CO 2 se presenta, para su
posterior utilización o almacenamiento. y
mientras que el agua condensada se
recupera, reingesandolo en el desareador.

VENTAJAS
Permite la entrada de calor a muy alta
temperatura, mientras que por otra parte,
la expansión tiene lugar hasta que las
condiciones de vacío, de modo que un
elevado rendimiento térmico .
CICLO DE GRAZ MODIFICADO
COSTOS ASOCIADOS AL MERCADO DE
           CARBONO

								
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