Che cos'è una centrale elettrica a combustibile fossile?
Tutte le centrali elettriche, dai generatori in loco ai fornitori regionali su larga scala, funzionano essenzialmente concentrando un'energia diffusa anziché raccogliendola. Spesso l'energia dal calore è tra le più facili da concentrare. Una centrale elettrica a combustibile fossile crea questo calore bruciando petrolio, gas naturale o carbone.
Più comunemente, una centrale elettrica a combustibile fossile opera per generazione di vapore. Carbone, gas naturale o petrolio vengono bruciati per riscaldare l'acqua e produrre vapore. Il vapore viene quindi forzato sulle pale di una turbina, facendo girare il rotore attaccato. Il rotore rotante alimenta un generatore, che crea elettricità che può essere raccolta. Queste piante in genere recuperano circa un terzo dell'energia termica del combustibile in combustione.
Più raramente, una centrale elettrica a combustibile fossile può essere alimentata bruciando direttamente il combustibile. In questi casi, l'aria calda creata dal processo di combustione fa girare la turbina. Questi impianti hanno il vantaggio di essere accesi e spenti più rapidamente. L'uso ridotto di acqua facilita anche i danni ambientali. Negativamente, questi impianti sono meno efficienti delle unità a vapore.
Il carbone rimane la scelta popolare per una centrale elettrica a combustibile fossile. Negli Stati Uniti, circa il 50 percento di tutta l'elettricità proviene da centrali a carbone. Altri paesi come il Sudafrica e la Polonia fanno ancora più affidamento sul carbone, con oltre il 90 percento di tutta l'energia prodotta dal combustibile.
Le piante di carbone sono abbondanti per molte ragioni. Nella maggior parte delle aree, il carbone è di gran lunga il combustibile più facilmente disponibile. Questo spesso lo rende anche l'opzione più economica. Inoltre, le centrali a carbone furono le prime costruite e la maggior parte sono ancora in funzione. Spesso, la costruzione di un nuovo costoso impianto per sostituire una struttura ancora operativa non è economicamente fattibile.
Secondo in popolarità tra i combustibili fossili è il gas naturale. In alcune aree, il gas naturale è quasi abbondante quanto il carbone e, in media, comparabile ai costi. Il gas pesa meno di altri combustibili fossili e spesso è più facile e meno costoso da trasportare. In situazioni di emergenza, il flusso di gas naturale può generalmente essere immediatamente arrestato. Infine, il gas naturale brucia in modo più pulito del petrolio o del carbone ed è quindi ampiamente considerato una scelta più ecologicamente responsabile per la riduzione dell'inquinamento atmosferico.
Una centrale elettrica a combustibile fossile di petrolio funziona bruciando petrolio greggio. Sebbene queste centrali elettriche rappresentino meno del 10 percento dell'elettricità prodotta nei paesi del Nord America, sono la scelta naturale per le aree in cui il petrolio è più abbondante. A volte, centrali elettriche su scala molto piccola possono lavorare su un modello di combustione molto simile a un motore di un'auto. In questi casi, il petrolio è la scelta più logica.