La maggior parte dell’energia elettrica usata nelle abitazioni, negozi , uffici ecc. viene prodotta nelle centrali a combustibile. Queste centrali trasformano l’energia chimica del combustibile come carbone, petrolio o gas naturali in energia elettrica.
Le centrali termoelettriche tradizionali usano di solito carbone o petrolio. Questo tipo di centrale è molto efficiente, ma è anche molto inquinante, perchè i residui della combustione sono molto tossici.
Una centrale di questo tipo è costituita da più parti: il deposito dei combustibili, la caldaia dove l’energia chimica del combustibile viene trasformata in calore, le turbine a vapore, che trasformano l’energia termica in energia cinetica, gli alternatori, che la trasformano in energia elettrica, i trasformatori, che innalzano la tensione elettrica per distribuirla nella rete.
La caldaia è un edificio alto fino a 50 m in cui si brucia il combustibile fossile (petrolio o carbone). Il calore sprigionato con la combustione trasforma l’acqua in vapore. I fumi della combustione vengono scaricati nell’aria attraverso un camino, alto anche 200 m. Il vapore in pressione viene convogliato sulle pale della turbina, facendole ruotare ad altissima velocità; tale rotazione attiva l’alternatore che produce l’elettricità.
Il vapore acqueo che esce dalla turbina viene raccolto in un condensatore dove si raffredda e si trasforma di nuovo in acqua.
L’acqua viene inviata nella caldaia per un nuovo ciclo. E’ un impianto a ciclo chiuso, sono le differenze di temperatura fra la caldaia e il condensatore che fanno circolare il vapore e l’acqua attraverso moti convettivi.
Purtroppo quando i combustibili bruciano liberano nell’aria sostanze altamente inquinanti, oggi le attuali tecniche permettono di eliminare il 97% dello zolfo presente nel carbone e nel petrolio, riducendo così il rilascio di ossido di zolfo, e grazie a filtri di cui è dotato l’impianto anche di altre sostanze dannose.
Inoltre le centrali liberano anche enormi quantità di anidride carbonica, non dannose direttamente per la salute ma responsabile dell’effetto serra.
Le centrali a ciclo combinato sfruttano le due fasi: il ciclo a vapore della centrale termoelettrica e il ciclo a gas della centrale a termogas. In questo tipo di centrale i gas di scarico, emessi dalla turbina a gas, vengono convogliati in uno scambiatore di calore dove riscaldano dell’acqua, che aziona la turbina.
L’energia meccanica della turbina viene trasferita a un generatore per la produzione di energia.
Queste centrali sono più convenienti delle centrali termoelettriche e a termogas perchè a parità di energia prodotta usano meno combustibile(che poi di solito è gas naturale).
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