Clase 12 · Energía eléctrica
Comparar centrales
MacroscópicoSubmicroscópico
Idea central. Cada tecnología de generación tiene un perfil distinto de emisiones, disponibilidad e impacto, y ninguna tiene impacto nulo.
Qué necesitás traer
Recordatorio corto: el carbono circula por un ciclo rápido (seres vivos, atmósfera) y uno lento (rocas, combustibles fósiles) (clase 2). Casi toda la electricidad sale de la misma cadena: algo mueve una turbina y la turbina mueve un generador, y en cada paso una parte de la energía se dispersa como calor (clase 11).
Desarrollo
Qué cambia y qué no
| Parte de la cadena (clase 11) | ¿Cambia según la tecnología? | Ejemplos |
|---|---|---|
| Qué entrega la energía | Sí: es lo que distingue a cada central | Carbón, gas, uranio, agua que cae, viento, Sol, biomasa |
| Qué mueve la turbina | A veces | Vapor (carbón, nuclear, solar térmica, biomasa), agua (hidro), viento (eólica) |
| Generador | No: siempre un giro que produce electricidad | Todas, menos la solar fotovoltaica |
| Solar fotovoltaica | Es la excepción | El panel convierte la luz en electricidad sin turbina ni generador |
Tabla comparativa
Dos palabras antes de leerla. Las emisiones de ciclo de vida suman todo lo que se emite para tener esa electricidad: construir la central, conseguir el combustible y operarla. La disponibilidad se mide con el factor de capacidad: qué porcentaje de lo que la central podría generar funcionando a pleno todo el año genera en realidad. No es lo mismo que la potencia instalada, que dice cuánto podría generar como máximo en un instante.
| Tecnología | Qué mueve la turbina | ¿Emite CO₂ al funcionar? (directas) | Ciclo de vida | ¿De qué reservorio de carbono? | Disponibilidad (factor de capacidad) | Impacto principal | Residuos |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Carbón | Vapor | Sí: 760 | 820 (740–910) | Fósil, ciclo lento | 48,7 % | CO₂ de carbono fósil | Dato a completar |
| Gas natural (ciclo combinado) | Gases de combustión y vapor | Sí: 370 | 490 (410–650) | Fósil, ciclo lento | 58,4 % | CO₂ de carbono fósil | Dato a completar |
| Hidroeléctrica | Agua que cae | No: 0 | 24 (1–2200) | No usa carbono como fuente | 35,3 % | Embalses que cubren áreas naturales o agrícolas; obstruye la migración de peces | Dato a completar |
| Eólica terrestre | Viento | No: 0 | 11 (7–56) | No usa carbono como fuente | 23,6 % | Aves y murciélagos; ruido | Palas que hoy no se reciclan |
| Solar fotovoltaica | Sin turbina | No: 0 | 48 (18–180) | No usa carbono como fuente | 24,4 % | Dato a completar | Dato a completar |
| Solar térmica | Vapor | No: 0 | 27 (8,8–63) | No usa carbono como fuente | Dato a completar | Dato a completar | Dato a completar |
| Nuclear de fisión | Vapor | No: 0 | 12 (3,7–110) | No usa carbono como fuente | 91,0 % | Combustible usado radiactivo | Combustible usado almacenado |
| Biomasa dedicada | Vapor | Sin valor directo en el IPCC | 230 (130–420) | Ciclo rápido | 34,2 % (madera) | Humo; deforestación si se cosecha de más | Dato a completar |
Dato a completar: superficie ocupada por cada tecnología.
Fijate en la columna del ciclo de vida: ninguna tecnología tiene cero. Hasta las que no emiten al funcionar tienen emisiones asociadas a construirlas y a conseguir sus materiales.
Biomasa: carbono de ciclo rápido
Quemar biomasa (leña, residuos de cultivos) libera $\mathrm{CO_2}$, igual que quemar carbón. La diferencia está en de dónde viene ese carbono:
| Biomasa | Carbón, petróleo, gas | |
|---|---|---|
| Cuándo entró el carbono a ese reservorio | Hace poco: las plantas lo tomaron del aire por fotosíntesis | Hace millones de años: quedó enterrado |
| Ciclo | Rápido | Lento |
| Al quemarlo | Devuelve carbono que ya circulaba; las plantas que vuelvan a crecer pueden tomar casi tanto como se liberó | Agrega a la atmósfera carbono que estaba fuera del ciclo rápido |
Esa ventaja se pierde si se cosecha más rápido de lo que crecen las plantas: la EIA explica que eso produce deforestación, y entonces no vuelve a crecer lo necesario para tomar ese carbono. En ningún caso la quema crea carbono: los átomos se reacomodan (clase 8).
Nuclear: sin combustión
En una central nuclear la energía no sale de quemar nada. Sale de la fisión: los núcleos de los átomos de uranio del combustible se parten y liberan energía (DOE). Esa energía calienta agua, el vapor mueve la turbina y el resto de la cadena es igual que en una central de carbón.
- No hay combustión: no hay carbono que se combine con oxígeno, y por eso no se produce $\mathrm{CO_2}$ al funcionar.
- Sí tiene emisiones de ciclo de vida: mediana de 12 gCO₂eq/kWh (IPCC).
- Sí tiene residuos: el combustible usado es radiactivo y hay que almacenarlo; en EE. UU. está guardado en más de 70 sitios (DOE).
Renovable no es sinónimo de inocuo
«Renovable» habla de la disponibilidad del recurso: el agua, el viento y el Sol se reponen. No habla del impacto. Dos ejemplos:
| Fuente renovable | Impactos documentados |
|---|---|
| Hidroeléctrica | La represa puede obstruir la migración de peces; cambia la temperatura, la química y el caudal del río; el embalse puede cubrir áreas naturales, campos o sitios arqueológicos; en el agua embalsada se forman $\mathrm{CO_2}$ y metano por descomposición. |
| Eólica | Las aves y los murciélagos pueden morir al chocar con las palas; hace ruido; fabricar sus materiales puede usar combustibles fósiles; las palas actuales no se pueden reciclar. |
Exploración
Antes de tocar: ¿cuál creés que tiene más disponibilidad, la eólica o la nuclear? ¿Y cuál emite más en todo su ciclo de vida, la solar fotovoltaica o la nuclear?
Para probar: compará carbón, biomasa y eólica. ¿Qué criterio tenés que elegir para decir cuál conviene?
Láminas para descargar
Biomasa, nuclear y renovables
Actividades
1. El reservorio explica la diferencia
Elegí dos tecnologías de la tabla con emisiones muy distintas (por ejemplo, gas natural y eólica, o carbón y biomasa).
- Escribí el dato de emisiones de cada una, con su fuente.
- Explicá, a nivel de átomos de carbono, de qué reservorio viene la energía de cada una y si al generar electricidad pasan átomos de carbono a la atmósfera.
- Usá esa explicación para justificar por qué una emite mucho más que la otra. Si elegiste biomasa, explicá por qué emitir $\mathrm{CO_2}$ al funcionar no la vuelve igual a un combustible fósil.
2. ¿Cuál conviene?
Caso: un pueblo alejado, con mucho viento, necesita una fuente de electricidad que funcione la mayor parte del tiempo y que emita poco. ¿Conviene una central eólica o una de gas natural?
Autoevaluación
Nueve preguntas. Al elegir una opción aparece una explicación: leela aunque hayas acertado.
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