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Temperatura del agua

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Los estándares de contaminación térmica de la Ley de Agua Limpia de los EE.UU. y otras regulaciones internacionales limitan la temperatura máxima permitida para regresar el agua a los cuerpos de agua desde el sistema de refrigeración de una central eléctrica. Para evitar el daño al ecosistema y a la vida acuática, las regulaciones fijan ya sea las temperaturas máximas permitidas de salida (a un valor absoluto fijo) o limitan el diferencial relativo entre las temperaturas de entrada y salida del agua. Cuando las ondas de calor aumentan la temperatura del agua que entra, los operadores de la central eléctrica a veces disminuyen la producción para evitar exceder su umbral de contaminación térmica.

Por ejemplo, durante una ola de calor en todo el país de Francia ocurrida en el 2003, cuando la demanda de energía aumentó repentinamente porque los clientes buscaban refrescarse, 17 de 58 centrales eléctricas redujeron su capacidad o cerraron para evitar violar las regulaciones de contaminación térmica.1H. Forster and J. Lilliestam “Modeling thermoelectric power generation in view of climate change”, Regional Environmental Change 10 (2010), 327-338, doi: 10.1007/s10113-009-0104-x; M. Poumadere, C. Mays, S. L. Mer, and R. Blong, “The 2003 Heat Wave in France: Dangerous Climate Change Here and Now”, Risk Analysis 25 (2005), 1483-1494, doi: 10.1111/j.1539-6924.2005.00694.x; and M. Hightower and S. A. Pierce, “The Energy Challenge”. Nature 452 (2008), 285-286, doi: 10.1038/452285a.  Las altas temperaturas de los ríos y sus bajos niveles pusieron en peligro a todo el sistema eléctrico. Électricité de France (EDF) solicitó y recibió exenciones de los reguladores europeos para continuar operando de manera que la demanda de aire acondicionado protegiera la salud humana sin ocasionar el fallo de la red. Desafortunadamente, a pesar de esos esfuerzos, las condiciones del tiempo causaron entre 15,000 y 20,000 muertes por calor en el país.2Jean-Marie Robine, et al., “Death toll exceeded 70,000 in Europe during the summer of 2003”, Comptes Rendus Biologies 331 (2008), 171-178, doi: 10.1016/j.crvi.2007.12.001; M. Poumadere, C. Mays, S. L. Mer, and R. Blong, “The 2003 Heat Wave in France: Dangerous Climate Change Here and Now”, Risk Analysis 25 (2005), 1483-1494, doi: 10.1111/j.1539-6924.2005.00694.x; and P. Lagadec, “Understanding the French 2003 Heat Wave Experience: Beyond the heat, a Multi-Layered Challenge”, Journal of Contingencies and Crisis Management 12 (2004), 160-169, doi: 10.1111/j.0966-0879.2004.00446.x.  A medida que se intensifica el cambio climático, los encargados de las regulaciones y de formular políticas se topan con un dilema ético entre el proteger los ambientes acuáticos y salvar vidas humanas a menos que los sistemas estén diseñados de otra manera.

Image courtesy Reto Stockli and Robert Simmon, based upon data provided by the MODIS Land Science Team. NASA, 2003.

Imagen cortesía de Reto Stockli y Robert Simmon basada en datos provistos por el Equipo de Ciencias Terrestres de MODIS. NASA, 2003.

Comparadas con las de julio de 2001, las temperaturas de julio de 2003 fueron mucho más calientes de lo normal. Esta imagen muestra las diferencias en las temperaturas de la superficie de la tierra durante el día recopilada en esos dos años por el Captador de Imágenes con Espectro-radiómetro de Moderada Resolución (MODIS, por sus siglas en inglés) en el satélite Terra de la NASA.

Las condiciones frías y el agua a temperatura de congelación también amenazan la confiabilidad del sector de electricidad en los meses de invierno. Por ejemplo, el agua que se congeló en las centrales eléctricas de carbón en Texas causaron una avalancha de fallos, las cuales impulsaron al estado a varios grados de oscuridad en febrero de 2011.3Federal Energy Regulatory Commission and North American Electric Reliability Corporation, Outages and Curtailments During the Southwest Cold Weather Event of February 1–5, 2011 (Federal Energy Regulatory Commission, 2011), accedido el 27 de agosto de 2016, link; E. Souder, S. Gwynne, and G. Jacobson, “Freeze knocked out coal plants and natural gas supplies, leading to blackouts,” Dallas Morning News, 6 de febrero de 2011; y E. Souder, G. Jacobson, and S. Gwynne, “Texas electric grid operator's rolling blackouts during freeze bring political scrutiny”, Dallas Morning News, 12 de febrero de 2011.  Primero, el agua congelada hizo que múltiples centrales eléctricas de combustibles fósiles se apagaran cuando sus instrumentaciones y líneas de sensores ya no estaban operando porque el agua ya no podía correr por ellas. A su vez, debido a las temperaturas frías, los texanos estaban usando gas natural para calentar sus hogares y edificios, reduciendo la cantidad de gas natural disponible como repuesto para la central eléctrica. Por consiguiente, hubo un apagón en partes del estado que apagó equipos eléctricos y compresores de gas junto con las tuberías de gas, causando que las presiones de gas se redujeran poniendo el sistema en aun más tensión.4K. Galbraith, “The Rolling Chain of Events Behind Texas Blackouts”, Texas Tribune, 3 de febrero de 2011.  Al final, entre el 1 y el 4 de febrero de 2011, más de doscientas unidades generadoras individuales dentro de la red de Texas experimentaron un apagón, desmerecimiento o fallo para una pérdida total de 4,000 megavatios (MW) de capacidad.5Comisión Federal de Regulación de Energía y la North American Electric Reliability Corporation, Outages and Curtailments During the Southwest Cold Weather Event of February 1–5, 2011 (Federal Energy Regulatory Commission, 2011), accedido el 27 de agosto de enlace. Esta anécdota de las líneas pequeñas de agua que producen apagones estatales demuestra el grado en el cual el sector de la energía depende del agua y de su vulnerabilidad a cambios menores en la temperatura y disponibilidad del agua.

En febrero de 2011, los operadores de una tubería de gas en el suroeste de los Estados Unidos probaron una muestra de lo que esta instalación rusa maneja cada invierno cuando las temperaturas extremadamente frías resultaron en restricciones a más de 50,000 clientes en Nuevo México, Arizona y Texas.

Image Credits: zhangyang13576997233/Shutterstock.com; ZoranOrcik/Shutterstock.com.

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