Transferências de energia úteis e não usadas na produção de eletricidade a carvão

Aqui está uma quebra de transferências de energia úteis e não usadas em uma fábrica de geração de eletricidade a carvão:

Transferências de energia úteis:

* energia química no carvão para energia térmica: A queima de carvão libera a energia química armazenada dentro de suas ligações, gerando calor. Este calor é usado para ferver água e criar vapor.
* energia térmica para energia mecânica: O vapor de alta pressão aciona uma turbina, convertendo a energia térmica em energia mecânica de rotação.
* energia mecânica para energia elétrica: A turbina rotativa gira um gerador, convertendo a energia mecânica em energia elétrica. Esta é a produção primária da usina, a eletricidade enviada para residências e empresas.

Transferências de energia não usadas:

* perda de energia térmica na caldeira: Uma parte significativa do calor gerada durante a combustão de carvão é perdida pelas paredes da caldeira, pela chaminé e outros componentes. Essa energia é perdida para o meio ambiente como calor residual.
* Perda de energia térmica na condensação a vapor: Depois de passar pela turbina, o vapor é condensado de volta à água. Esse processo libera calor para o ambiente circundante, representando outra perda de energia.
* atrito na turbina e gerador: O atrito mecânico dentro da turbina e gerador cria calor, representando outra perda de energia.
* Resistência elétrica nas linhas de transmissão: À medida que a eletricidade viaja através dos fios, alguma energia é perdida devido à resistência elétrica, gerando calor.
* Perda de energia em sistemas de resfriamento: As usinas de energia usam sistemas de refrigeração para regular a temperatura. Esses sistemas também perdem energia para o meio ambiente.

Eficiência:

A eficiência de uma planta movida a carvão refere-se à proporção da energia química no carvão que é convertida com sucesso em energia elétrica útil. As usinas de carvão típicas atingem uma eficiência de cerca de 30-40%. Isso significa que 60-70% da energia do carvão é perdida como calor residual e outras formas de energia não usada.

Geral:

Embora as usinas a carvão sejam eficientes na conversão de parte da energia em carvão em eletricidade, uma parte significativa da energia é perdida como calor residual. Essa perda representa uma grande preocupação ambiental, contribuindo para a poluição do ar e as mudanças climáticas.

Melhorando a eficiência:

Várias tecnologias e abordagens estão sendo desenvolvidas para aumentar a eficiência de usinas a carvão, incluindo:

* usinas de potência de ciclo combinadas: Integre as turbinas a gás com turbinas a vapor para capturar e utilizar calor residual.
* Captura e armazenamento de carbono: Tecnologias para capturar e armazenar emissões de dióxido de carbono de usinas a carvão.
* Tecnologias avançadas de combustão de carvão: Processos de combustão de carvão mais eficientes que minimizam o calor e os poluentes residuais.

Apesar dos esforços para melhorar a eficiência, as usinas a carvão continuam sendo uma fonte significativa de emissões de gases de efeito estufa e preocupações ambientais. A transição para fontes de energia renovável é crucial para um futuro sustentável.