Esquema de los distintos combustibles

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Gases licuados del petróleo: se licuan a presiones bajas y se comercializan en líquido envasados en recipientes. Se encuentran el butano y el propano.

- El gas propano se comercializa en bombonas de acero de dos tamaños. Tb se almacenan en grandes tanques fijos que suministran el gas a viviendas o industrias.

- El gas butano se comercializa de 12.5 kg, exclusivamente para su uso como combustible doméstico.

Gas de Carbón: se obtiene por combustión incompleta del carbón de coque. Tiene un 40% de sustancias combustible y posee un poder calorífico muy bajo por lo que se denomina gas pobre. Se usa combustible en las instalaciones anejas de las acerías. Una variante es el denominado gas de alto horno.

Acetileno: se obtiene por reacción del agua con una sustancia denominada carburo de calcio. Se usa en la soldadura oxiacetilénica: mezclado con oxígeno, genera una llama de elevado poder calorífico capaz de fundir de hierro. Si se mezcla con un exceso de oxígeno, puede usarse para cortar planchas de acero.

URANIO Y PLUTONIO

Un combustible nuclear es cualquier material que contiene isótopos capaces de experimentar una reacción en cadena que pueda ser controlada fácilmente en un reactor nuclear.

Obtención del combustible y transporte

Uranio:

- Es un material nuclear que se encuentra en la plechblenda, mineral que se halla en cantidades limitadas en algunas rocas volcánicas y sedimentarias.

- Se trata de un recurso no renovable.

- El uranio nuclear es una sustancia metálica pesada, sólida y radioactiva, de color gris plateado formado por una mezcla de tres isótopos: uranio-234,235,238. El 235 es el que más se usa como combustible en centrales nucleares y en la producción de armamentos, dado que el uranio está en una proporción pequeña.

Plutonio:

- Es un elemento metálico pesado radioactivo que se produce de forma artificial cuando el uranio-238 absorbe un neutrón.

- Es una sustancia sólida altamente radioactiva, blanco-plateado, que se vuelve amarilla con la oxidación por el aire, es muy reactiva y desprende calor por su radioactividad.

- El más importante, el plutonio-239 este admite fácilmente la fisión y puede ser usado y producido en grandes cantidades en los reactores nucleares y para fabricar armas.

- El transporte de ambos está regulado por reglamentos nacionales e internacionales por razones de seguridad.

Centrales nucleares de fisión: son instalaciones destinadas a la producción de energía eléctrica a partir de la energía nuclear de fisión.

Transformación: fisión nuclear

Fisión nuclear: es una reacción en la que, al bombardear un núcleo pesado con neutrones, éste pierde su estabilidad y se desintegra en dos nuevos núcleos más ligeros. Características:

- La energía liberada alcanza valores muy elevados.

- El inicio de la reacción libera un promedio de 2,5 neutrones de los núcleos fisionados por cada neutrón absorbido por el uranio-235.

- Los reactores nucleares son dispositivos encargados de controlar la emisión de esta energía a gran escala.

DEUTERIO Y TRITIO

Fusión Nuclear: es una reacción en la que dos núcleos muy ligeros se unen para formar un núcleo estable más pesado, con una masa ligeramente inferior a la suma de las masas de los núcleos iniciales.

Obtención del combustible

Para que se produzca la unión de los átomos es necesario que sus núcleos tengan la mínima fuerza de repulsión, y esto se logra con los átomos muy ligeros, como los de hidrógeno. Sus isótopos son:

- Deuterio: no es radioactivo y se encuentra de forma natural y prácticamente ilimitada en la naturaleza.

- Tritio: es radioactivo y no se halla de forma natural, pero es fácil de producir a partir de litio, muy abundante en agua.

Transformación: fusión nuclear

- Se produce un gran desprendimiento de energía procedente de la reducción de masa originada. Para que la reacción de fusión sea posible, hay que vencer las fuerzas de repulsión electrostática entre dos núcleos igualmente cargados.

Ventajas de la fusión

- Los combustibles primarios son baratos, abundantes, no radioactivos y repartidos geográficamente de manera uniforme.

- La tecnología empleada es segura y no presenta riesgos ni para la salud ni para el medio ambiente.

- La radioactividad de la estructura del reactor puede ser minimizada escogiendo cuidadosamente los materiales, de baja activación.

HIDRÓGENO

Es el elemento químico más ligero y abundante en el universo. Su producción es un proceso endotérmico, es decir, se necesita más energía para obtenerlo que la que se produce en su utilización.

Obtención y Transporte

- El hidrógeno es un combustible limpio y se obtiene a partir de los combustibles fósiles y en este proceso se generan gases de efecto invernadero.

- Es posible su producción limpia mediante la electrólisis del agua o disociando directamente esta molécula usando catalizadores avanzados.

- A gran escala, se usan prototipos de reactores nucleares de alta temperatura conectados a una planta de generación de hidrógeno. A media y pequeña escala, se usan las células de combustible de hidrógeno.

- Una célula o celda de combustible

- Es un dispositivo electroquímico que consta de dos electrodos, ánodo y cátodo, separados por un electrólito, y que convierte directamente la energía química en electricidad y calor.

- Funciona como una batería, pero no se agota ni requiere recargarse como ésta, siempre y cuando se le provea de combustible.

- En las células de combustible se combina el oxígeno del aire con el hidrógeno para formar agua pura por vía electroquímica