CARACTERISTICAS DE LOS COMBUSTIBLES UTILIZADOS Y DATOS

La contaminación es máxima en el caso de las centrales termoeléctricas convencionales que utilizan como combustible carbón.

La gran variedad de diseños de unidades de  generación  termoeléctrica  está asociada principalmente a los combustibles utilizados, los que comprenden una gran gama de recursos energéticos  primarios  no  renovables  y  renovables. Los combustibles fósiles, provenientes del petróleo, carbón mineral, gas natural; así como los nucleares, uranio y plutonio, son  clasificados como fuente primaria no renovable  debido al enorme tiempo necesario para su  reposición  por  la  naturaleza.  Una fuente renovable importante es la biomasa que puede ser originada por plantaciones especialmente  dirigidas a ese objetivo.

Biomasa

Se comenzó a utilizar, como fuente de energía, a la biomasa en forma de leña y carbón de leña cuya principal aplicación era la cocción de alimentos y la calefacción. Una vez cortada y secada, la madera se utiliza para Alimentar el fuego se denomina leña y es una de las formas más simples de biomasa.

      Poder calórico: Su poder calórico está relacionado directamente con su contenido de humedad. Un elevado porcentaje de humedad reduce la eficiencia de la combustión debido a que una gran parte del calor liberado se usa para evaporar el agua y no se aprovecha en la reducción química del material.

      Composición química y física: Las características químicas y físicas de la biomasa determinan el tipo de combustible o subproducto energético que se puede generar; 

      Contenido de humedad (H.R.): El contenido de humedad de la biomasa es la relación de la masa de agua contenida por kilogramo de materia seca. Para la mayoría de los procesos de conversión energética es imprescindible que la biomasa tenga un contenido de humedad inferior al 30%. Muchas veces, los residuos salen del proceso productivo con un contenido de humedad muy superior, que obliga a implementar operaciones de acondicionamiento, antes de ingresar al proceso de conversión de energía.

      Densidad aparente: Combustibles con alta densidad aparente favorecen la relación de energía por unidad de volumen, requiriéndose menores tamaños de los equipos y aumentando los períodos entre cargas. Por otro lado, materiales con baja densidad aparente necesitan mayor volumen de almacenamiento y transporte y, algunas veces, presentan problemas para fluir por gravedad, lo cual complica el proceso de combustión, y eleva los costos del proceso.

Los combustibles fósiles

Productos que por sus características químicas se emplean como combustibles.

Petróleo

Todos los tipos de petróleo se componen de hidrocarburos, aunque también suelen contener unos pocos compuestos de azufre y de oxígeno; el contenido de azufre varía entre un 0,1% y un 5%.

El petróleo contiene elementos gaseosos, líquidos y sólidos. La consistencia del petróleo varía desde un líquido tan poco viscoso como la gasolina hasta un líquido tan espeso que apenas fluye. Por lo general hay pequeñas cantidades de compuestos gaseosos disueltos en el líquido; cuando las cantidades de estos compuestos son mayores, el yacimiento de petróleo está asociado con un depósito de gas natural.

Existen tres grandes categorías de petróleos crudos (denominados a veces simplemente 'crudos'): los de tipo paranínfico, los de tipo asfáltico y los de base mixta. Los petróleos parafínicos están compuestos por moléculas en las que el número de átomos de hidrógeno es siempre superior en dos unidades al doble del número de átomos de carbono. Las moléculas características de los petróleos asfálticos son los naftenos, que contienen exactamente el doble de átomos de hidrógeno que de carbono. Los petróleos de base mixta contienen hidrocarburos de ambos tipos.

Otra clasificación se establece en función de su densidad, distinguiendo entre ligeros, medios y pesados. Dado que la densidad está en relación directa con la composición, podemos afirmar que en los ligeros dominan las parafinas mientras que, cuanto más pesado son, mayor proporción de componentes asfálticos tienen, con una presencia importante de átomos de oxígeno y azufre.

Carbón mineral

Es un mineral combustible sólido, de color negro o marrón oscuro, compuesto principalmente por pequeñas cantidades de hidrógeno y oxígeno, nitrógeno, azufre y otros elementos. Surge por la degradación de los restos de organismos vegetales debido a la acción del calor, presión y otros fenómenos físico – químicos.

Carbón Mineral
Es un mineral combustible sólido, de color negro o marrón oscuro, compuesto principalmente por pequeñas cantidades de hidrógeno y oxígeno, nitrógeno, azufre y otros elementos. Surge por la degradación de los restos de organismos vegetales debido a la acción del calor, presión y otros fenómenos físico – químicos.

El carbón mineral no es un mineral uniforme y se distinguen por rangos según su grado de metamorfosis, en series que van desde lignitos a antracitas, las cuales poseen diferencias considerables en su contenido de volátiles, carbono fijo y poder calorífico. 

- Antracita y carbón Bituminoso
Este carbón es aquel que ha completado una etapa avanzada o media de carbonización con un poder calorífico menor (PCI) de 5100 – 8500 Kcal/kg. En una base libre de cenizas y húmeda. 

- Lignito
Este carbón está en una etapa menos avanzada de carbonización y contiene un PCI de 4125 Kcal/kg, en una base libre de cenizas y humedad.

- Turba
Es un precursor del carbón mineral y surge por la descomposición química y bacteria de material vegetal muerto. Debido a la acción del calor, presión y otros fenómenos, la turba se transforma en las diferentes clases de carbón mineral.

Gas natural

-es un combustible fósil. 
-es incoloro e inodoro. 
-es menos contaminante a comparación del gas licuado. 
-es limpio. 
-es beneficioso, tanto para la industria como para el uso doméstico, ya que desempeña papeles importantes como un combustible energético. 
-su componente fundamental es el metano (c4). 
-es un gas liviano, más ligero que el aire. 
-su poder calorífico es el doble del gas manufacturado. 
-es un gas seco. 
Una de las características de la producción del denominado gas de Camisea es la extracción del gas natural que mejora la calidad del aire local debido a su menor emisión de gases tóxicos y nocivos tales como: el dióxido de carbono, dióxido de sulfuro y óxido nítrico. 
Es de vital importancia distinguir dos conceptos diametralmente opuestos, el gas natural y el biogás. Las características principales de ambos es procurar minimizar la combustión contaminante por una combustión más limpia. 
El gas natural es el combustible que menos contamina el ambiente, debido a que en su combustión no se generan gases tóxicos, cenizas ni residuos.

Combustibles nucleares

Uranio

 El uranio es un metal muy denso, fuertemente electropositivo y reactivo, dúctil y maleable, pero mal conductor de la electricidad. Muchas aleaciones de uranio son de gran interés en la tecnología nuclear, ya que el metal puro es químicamente activo y aniso trópico y tiene propiedades mecánicas deficientes. Sin embargo, las varillas cilíndricas de uranio puro recubiertas con silicio y conservadas en tubos de aluminio (lingotes), se emplean en los reactores nucleares. Las aleaciones de uranio son útiles en la dilución de uranio enriquecido para reactores y en el suministro de combustibles líquidos. El uranio agotado del isótopo fisionable ²³⁵U se ha empleado en el blindaje de los contenedores para almacenamiento y transporte de materiales radiactivos.

El uranio reacciona con casi todos los elementos no metálicos y sus compuestos binarios. Se disuelve en los ácidos clorhídrico y nítrico, pero muy lentamente con los ácidos no oxidantes: sulfúrico, fosfórico o fluorhídrico. El uranio metálico es inerte en relación con los álcalis, pero la adición de peróxido provoca la formación de peruranatos solubles en agua.

Plutonio

CARACTERÍSTICAS GENERALES
Nombre: Plutonio	Símbolo: Pu
Número atómico: 94	Masa atómica (uma): (244,06)
Período: 7	Grupo: Actínidos
Bloque: f (no representativo)	Valencias: +2, +3, +4, +5, +6