Centrale elettrica

Nelle centrali nucleari, invece, a generare calore è la reazione di fissione di un combustibile nucleare, ossia un materiale radioattivo quale ad esempio l’uranio. Il calore viene estratto da un liquido refrigerante e quindi utilizzato per vaporizzare una determinata quantità d’acqua utilizzando un apposito apparecchio detto scambiatore di calore. Le fasi successive del processo sono analoghe a quelle delle centrali termoelettriche. Esistono vari tipi di reattore nucleare, basati su strutture e refrigeranti diversi.

Una serie di barre di materiale, con elevata capacità di cattura neutronica, permette di controllare la velocità di reazione e può, in caso di emergenza, determinare lo spegnimento completo del reattore, mentre uno “schermo biologico” di calcestruzzo, con spessore di parecchi metri, circonda il reattore per proteggere gli operatori dalle emissioni fortemente radioattive del nocciolo.

Le centrali idroelettriche sono state il primo genere di impianti a essere progettati per la produzione di energia elettrica a livello industriale. L’energia può provenire dal flusso di un corso d’acqua (centrali ad acqua fluente) o dal salto che l’acqua, accumulata in un bacino naturale o artificiale, compie per giungere alla centrale (centrale a serbatoio). In entrambi i casi, prima di arrivare alla centrale vera e propria, l’acqua viene fatta passare attraverso una diga di sbarramento, che crea un salto di diversa altezza, secondo le condizioni ambientali: anche la turbina, il motore che effettua la conversione dell’energia idraulica in meccanica, dipende dal tipo di installazione.

Per le centrali ad acqua fluente, il salto è generalmente piccolo (da pochi metri a una cinquantina), perché si sfrutta soprattutto la grossa portata del fiume, che può giungere fino a centinaia di m³ al secondo: le turbine idrauliche sono del tipo a elica, o di Kaplan. Le centrali a grande salto (da alcune centinaia di metri fino a un chilometro) sorgono nelle zone montane, dove sfruttano cascate naturali con piccole portate d’acqua: utilizzano perciò turbine ad azione, o Pelton. Se il dislivello d’acqua è più contenuto, da una decina a qualche centinaio di metri, la centrale è detta a medio salto: situate anch’esse in zone montane, utilizzano turbine a reazione, o Francis.

Numerose installazioni sono comuni alle centrali idroelettriche, per convogliare e controllare il movimento dell’acqua: sono canali di presa, condotte forzate, camere di carico e di scarico, e apparecchi di controllo della rapidità di flusso e della portata idrica.