Una postal de 1953 muestra una planta de generación de energía en Carolina del Norte. Un estudio reciente de tales plantas de energía de “ciclo único” en el este de los Estados Unidos mostró que eran vulnerables a la sequía, el calor y las regulaciones.
Un estudio descubre que las plantas de “ciclo único” son vulnerables, pero se pueden adaptar para recircular el agua
Un nuevo estudio realizado por los investigadores de Duke University ha determinado que las sequías amenazan la termoeléctrica heredada por las centrales energéticas a un grado mayor al que se esperaba. Específicamente, el estudio predice que la sequía será la causa de aproximadamente el 20% de las paradas y reducciones en la capacidad de las plantas con sistemas de enfriamiento más antiguos y de ciclo único. Dichas contingencias son probables si los flujos de los ríos disminuyen solo un 20% y las aguas superficiales se calientan solo 3 grados. Sin embargo, una adaptación a un sistema de enfriamiento de recirculación puede hacer que las plantas más antiguas sean menos vulnerables tanto a las sequías como a las nuevas regulaciones sobre el uso del agua.
Daños y Regulaciones
Tanto las centrales nucleares como las convencionales utilizan la presión de vapor para hacer girar las turbinas del generador, un proceso que requiere una gran cantidad de agua. Los sistemas de enfriamiento de ciclo único simplemente extraen agua de un cuerpo de agua, la usan una sola vez y luego la devuelven al medio ambiente a una temperatura más cálida que antes. El agua debe enfriarse antes de liberarse en el medio ambiente, lo que requiere más agua. ¿Pero dónde está el daño si todo se devuelve al medio ambiente?
Existen daños ambientales significativos asociados con grandes tomas de agua, que pueden matar la vida acuática, y la contaminación térmica que puede dañar los ecosistemas nuevamente al momento de la descarga. Estos efectos dañinos a menudo conducen a una regulación más estricta de los procesos de la planta y las temperaturas de descarga.
Análisis de los Impactos de Centrales Eléctricas
Los investigadores analizaron la información operativa y meteorológica de 52 plantas de ciclo único en el este de los Estados Unidos entre el 2007 y 2014, que fueron años de sequía en la región. Al examinar de que manera las fluctuaciones horarias en la temperatura del agua y el caudal afectaban la producción de energía, el equipo pudo desarrollar un modelo que luego se ejecutó en siete escenarios de disponibilidad de agua y temperatura.
El modelo les permitió aislar los tres factores impactantes de la temperatura del agua, el flujo de agua y la regulación, mientras que estudios anteriores solo habían podido examinarlos en conjunto. Luego, el equipo realizó proyecciones basadas en predicciones establecidas para cada factor hasta el final del siglo.
Uno de los autores del estudio, Lincoln F. Pratson, profesor de Energía y Medio Ambiente en la Nicholas School of the Environment de la Duke University, afirmó que aproximadamente el 80% de los cierres futuros y los límites de capacidad serán iniciados por dicha regulación.
Pratson también expresó su sorpresa por el hecho de que las temperaturas que están sufriendo calentamiento, que se proyecta causarán solo aproximadamente el 2% de los cierres y reducciones, se vieron empañadas por los impactos de la sequía como amenazas para la operación continua de la central eléctrica. Pero la autora principal, la Dra. Candise L. Henry, de la Universidad de Duke, expresó su sorpresa “que los impactos de la sequía serán mucho menores que los impactos regulatorios”. Sin embargo, según Henry, prácticamente todos los problemas de sequía, calentamiento y regulación pueden evitarse mediante la modernización de las plantas con sistemas de refrigeración de recirculación.
Se han logrado avances significativos en la tecnología de reúso del agua desde que se construyeron la mayoría de las plantas de ciclo único. Los sistemas de recirculación en centrales eléctricas utilizan torres de enfriamiento para liberar el calor del vapor por evaporación, y luego el agua se usa nuevamente. Solo el agua que se evapora se “consume”, o de manera más precisa “ya no está disponible a nivel local”, hace que el sistema sea más eficiente en el agua que sistemas antiguos de ciclo único y, por lo tanto, menos probables de ser víctimas de la regulación y del futuro impacto de la sequía.
