CENTRALI ELETTRICHE


Attualmente la fonte di energia elettrica, e' quasi sempre prodotta sfruttando l' energia di rotazione. Un buon esempio, e' quello semplicissimo della bicicletta e della dinamo. La ruota, mentre gira, trasmette rotazione alla dinamo, che produce elettricita'. La ruota e' la TURBINA la dinamo é L'ALTERNATORE.

Le principali fonti di produzione di elettricita' sono:

CENTRALI, IDROELETTRICHE / TERMOCHIMICHE / TERMONUCLEARI

LA GRANDEZZA DELLA CENTRALE E' DATA DALLA QUANTITA' DI ELETTRICITA' CHE ESSA E' IN GRADO DI PRODURRE. SI MISURA IN MEGAWATT. LA POTENZA MEDIA E' CIRCA DI 700 MW

CENTRALI IDROELETTRICHE

Questo tipo di centrale utilizza l'acqua dei fiumi. Si convoglia l'acqua verso le pale delle turbine che a loro volta mettono in funzione L'alternatore che produce energia elettrica. Comunque e' da tenere presente che: la potenza di una CENTRALE IDROELETTRICA, e' limitata dalla portata di un fiume e dalla velocita' delle acque, anche se in un torrente possono essere costruite delle dighe per migliorare la efficienza della centrale; poi a valle della centrale il torrente perdera' la velocita'. Per esempio nel fiume PO si possono istallare diverse centrali ma nel fiume PESCARA (portata di acqua molto limitata) la quantita' di centrali sara' molto inferiore, pena un notevole danno ecologico.

Le TURBINE sono progettate ed adattate alla tipologia del fiume, a seconda della quantita' e della velocita' dell acque.

I danni ecologici di questo tipo di centrale sono molto contenuti..... (se confrontato ai danni delle termonucleari e delle termochimiche). Si avra' sempre una trasformazione dell' ambiente circostante, in compenso non ci sono ciminiere che emettono fumi tossici, ne' ci sono scorie radioattive. Ma non bisogna mai dimenticare i danni alluvionali di dighe sfaldate, o di frane accidentali a ridosso delle dighe. In Italia le C. idroelettriche coprono circa il 18% del fabbisogno energetico.

CENTRALI TERMOCHIMICHE

Questo tipo di centrale occupa una grande fetta della produzione elettrica. Sfrutta il calore prodotto da un derivato del petrolio o il carbone, oppure il gas, (e' richiesta una enorme quantita' di combustibile).

Nelle termochimiche a far girare la turbina sono praticamente dei getti di vapore acqueo che vengono convogliati a grande velocita' sulla superficie delle pale della turbina. Il sistema e' piu' complesso delle idroelettriche, poiche' l'impianto ha bisogno anche di un sistema di raffreddamento. Infatti le altissime torri che risaltano nelle centrali sono, le torri di raffreddamento ad acqua ed aria. Il sistema di raffreddamento e' promisquo (acqua/aria) altimenti solo ad acqua si rischierebbe di alterare la flora e la fauna del fiume che ospita la centrale; poiche l'acqua se riscaldata perde ossigeno. La vita di un fiume dipende molto dalla quantita' di ossigeno in esso contenuto.

IL PETROLIO, durante la combustione forma; ANIDRIDE CARBONICA, un eccesso di anidride nell' atmosfera trattiene i raggi infrarossi della crosta terrestre.... come conseguenza di questo si avra' un aumento termico della temperatura della TERRA (EFFETTO SERRA) Il petrolio contiene anche ZOLFO. lo ZOLFO in fase di combustione reagisce con l' ossigeno dando luogo ad ANIDRIDE SOLFOROSA (tossico) che poi in un secondo tempo nell' atmosfera si trasforma in acido solforico (PIOGGIE ACIDE).

IL CARBONE in combustione, genera ANIDRIDE CARBONICA, contiene ZOLFO piu' o meno nella uguale misura degli idrocarburi, in piu' contiene anche AZOTO che combinandosi con l'ossigeno genera; OSSIDO DI AZOTO (tossico) che poi in un secondo tempo nell' atmosfera si trasforma in acido nitrico (PIOGGIE ACIDE).

CENTRALI TERMONUCLEARI

A parita' di peso del combustibile la TERMONUCLEARE sviluppa una energia su un ordine di grandezza di svariati milioni di volte in piu', rispetto alla TERMOCHIMICA. La potenza NUCLEARE e' data dal fatto che...c'e' una scomparsa della massa di un elemento, nel nostro caso L' URANIO, (anche se sono piccolissime masse..una piccola parte di un PROTONE). La sua scomparsa, crea notevoli quantita' di energia ( vedi anche RADIAZIONI )ed entra in gioco la formula:

E = m c2


Il cuore del reattore e' costituito da un contenitore di URANIO esso viene posto in delle BARRE di ACCIAO/ZIRCONIO immerse in acqua (l'acqua ha la funzione di riscaldare il circuito secondario e di moderare/rallentare i neutroni veloci dell' U235), mentre le BARRE al BORO servono per regolare tutto il processo.( Il boro tende ad assorbire neutroni)

BORO: materiale stabile, scarsamente reattivo, ps 2.34g cm\3, resistente al calore.

IL circuito primario (1) quindi e' costituito da; acqua (vapore d' acqua termovettore\moderatore), URANIO, barre al BORO oppure CADMIO (come regolatori/moderatori, perche' essi tendono a rallentare la fissione del combustibile atomico) , tubi di trasmissione che trasmettono calore al circuito secondario (2). Quindi per regolare la potenza della centrale basta accorciare od allungare le barre di controllo (boro,cadmio) Il circuito primario e' un circuito radioattivo in tutte le sue parti.

Il circuito secondario (2) (non radioattivo) e' costituito da acqua riscaldata dal primario (1), che poi sottoforma di vapore ad altissima velocita', spinge la TURBINA: il vapore acqueo viene poi raffreddato dal CIRCUITO REFRIGERANTE e ritrasmesso nella "caldaia del secondario"

(Quasi con lo stesso principio funziona anche una CENTRALE TERMOCHIMICA, solo che il cuore e' costituito da un bruciatore; gas,gasolio,carbone o altro idrocarburo).

Il rischio di una mastodontica esplosione nucleare e' scongiurato dal fatto che il materiale fissile (combustibile) e' cosi' riparto: U238 con U235 all' 1,5-3,2% e con una irrilevante quantita' di U234. questa miscela non puo' per cause naturali mai superare la soglia CRITICA per l'innesco di una esplosione nucleare. Inoltre in caso di un incidente; il liquido TERMOVETTORE (H2O acqua oppure D2O acqua-pesante) che funge anche da moderatore (vedi fig.1) evapora, oppure si disperde per cui la fissione del combustibile, o si blocca oppure rallenta notevolmente.

Il problema delle scorie radioattive e' enorme, ed in realta' ancora si trova una soluzione decente per superare questo enorme scoglio. Un reattore di 700 MW assorbe oltre 20 tonnellate di uranio arricchito l'anno: U238 con U235 all' 1,5-3,2%. Le principali scorie radioattive secondarie:

acqua normale, acqua pesante, acciao-zirconio, carbone, altri elementi.

1) L' acqua del circuito primario con il tempo diventa radioattiva perche' l'idrogeno H che compone l'acqua H2O assorbendo neutroni forma sia il DEUTERIO-acqua-pesante (un protone un neutrone), sia il TRITIO-radioattivo (un protone due neutroni). Pertanto l'acqua va filtrata con carbone che a sua volta diventa radioattivo.

2) Il contenitore in acciao-zirconio con il tempo diventa radioattivo e di tanto in tanto va' sostituito perche' l'acqua stessa lo ossida e le radiazioni lo indeboliscono, quindi si consuma. In molte centrali le sbarre in acciaio-zirconio vengono trattate e sciolte con l'acido nitrico (Il tutto diventa un liquido tossico e radioattivo). Secondo il mio modestissimo giudizio, penso che sia una pazzia. Poiche' ritengo che non c'e' sostanza radioattiva piu' pericolosa di un liquido, esso si infiltra ovunque e si espande dappertutto.

3) La fissione continua, forma inevitabilmente PLUTONIO (comunque, esso viene recuperato e riutilizzato). Sicuramente per scopi militari.

I contenitori di scorie (normalmente in acciaio) in un tempo a volte inferiore ai 20 anni, diventano fragili, pioche' essi sono sottoposti a continui bombardamenti di neutroni da parte delle scorie stesse (anche se le scorie sono parti di uranio molto svuotato, e' pur sempre un materiale fissile emettitore di particelle ALFA ed altre particelle radioattive). Se questi contenitori contengono scorie SOLIDE il problema puo' essere in qualche modo risolto, ma se contiene scorie LIQUIDE il problema assume dimensioni piu' gravi.

Inoltre le scorie radioattive non possono assolutamente essere poste sottoterra, perche' contaminano facilmente falde acquifere.

Tutte le centrali termonucleari dopo un massimo di trenta anni (anche meno), devono essere smantellate perche' il continuo bombardamento di neutroni rende tutto il materiale circostante piu' fragile, pertanto inutilizzabile. Quando si chiude una centrale, normalmente dovrebbe essere "TOMBIZZATA" con grandi colate di cemento.

Mi ripeto su quello che ho gia'detto su URANIUM riguardo alle radiazioni :

QUESTO PROCESSO E' IRREVERSIBILE. NON ESISTONO CONDIZIONI CHIMICHE PER ARRESTARLO, POCHE' I COMPONENTI CHE DETERMINANO LA FISSIONE SONO DEI NUCLEI DELL'ATOMO (NON MANIPOLABILI CHIMICAMENTE).

Continua nei prossimi giorni.............

Mazzaferro Paolino (c)1976-2001 COSMOS3000