Centrali a vapore

Nelle centrali elettriche non si usa il petrolio “grezzo”, bensì un prodotto intermedio della raffinazione, che si chiama olio combustibile.
In particolare, nelle centrali termoelettriche a vapore si sfrutta l’energia del vapore, prodotto da una “caldaia” nella quale si brucia un combustibile liquido, quale l’olio combustibile e la nafta (oppure anche il metano (normalmente le moderne caldaie possono bruciare indifferentemente tutti e tre i tipi di combustibile)).
Generalmente i grandi impianti termoelettrici sono installati in prossimità di grandi centri di consumo e necessitano di adeguati rifornimenti di acqua per la produzione di vapore e di depositi di combustibile. La combustione avviene in una zona della caldaia chiamata “camera di combustione”, con le pareti costituite da un insieme di tubi dove l’acqua si riscalda e si trasforma gradualmente in vapore. Nella camera a combustione arriva il combustibile attraverso apposite aperture, mediante le quali viene immessa, tramite appositi ventilatori, anche l’aria necessaria per la combustione. Seguendo un determinato percorso, i gas prodotti dalla combustione cedono una buona parte del loro calore ed attraversano, all’uscita della caldaia, i preriscaldatori che rilasciano l’aria che verrà immessa nella caldaia; poi passano in una serie di filtri depuratori ed infine vanno nella ciminiera che li disperde nell’aria. Il vapore fa poi girare le pale di una turbina collegata a un alternatore per la produzione di corrente elettrica. Le turbine a vapore sono, con molta approssimazione, paragonabili a quelle idrauliche, ma costruttivamente differiscono notevolmente perché hanno a che fare non con acqua, ma con vapore surriscaldato, con tutti i problemi di temperatura e di tenuta che ne conseguono.
Abbattimento degli inquinanti
Nei fumi delle centrali termoelettriche sono contenute sostanze inquinanti prodotte durante la combustione dell’olio combustibile. Si tratta di:

  • anidride solforosa (SO2): prodotta dall’ossidazione dello zolfo naturalmente contenuto nei combustibili;
  • ossidi di azoto (NOx): prodotti dall’ossidazione dell’azoto contenuto nei combustibili e di quello presente nell’aria;
  • polveri: prodotte nel corso del complesso processo fisico-chimico a cui sono sottoposte le particelle dei combustibili all’interno della camera di combustione;
  • biossido di carbonio (CO2): prodotto naturale di tutti i fenomeni di combustione.

Ovviamente gli effetti sull’ambiente delle sostanze sopra menzionate dipendono dalla loro concentrazione. Le moderne centrali termoelettriche sono dotate di sistemi per la riduzione delle emissioni inquinanti, che sfruttano diverse tecnologie:

  • denitrificatore: riduce gli ossidi di azoto mescolandoli con ammoniaca e ossigeno per ottenere acqua e azoto molecolare (non inquinante);
  • captatore di polveri: grazie all’azione di campi elettrostatici o di filtri, le particelle solide vengono trattenute e non disperse in atmosfera (la capacità attuale di abbattimento raggiunge il 99,9%);
  • desolforazione dei fumi: operazione che consente di eliminare fino al 97% i composti di zolfo presenti nei fumi delle centrali;
  • trattamento delle acque: esistono diversi tipi di utilizzo delle acque negli impianti; in ogni caso, prima di essere scaricata, l’acqua viene trattata per eliminare le eventuali sostanze inquinanti presenti, e l’immissione nei fumi o in mare avviene solo quando le concentrazioni di sostanze inquinanti e le temperature sono inferiori ai limiti di legge.

In definitiva tutte le sostanze vengono filtrate e trattenute dai sistemi di abbattimento presenti negli impianti. Per favorire la dispersione in quota delle emissioni residue ed evitare l’inquinamento del suolo, i camini di scarico sono molto alti, in certi casi oltre 200 metri.

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