Precipitador electrostático

Figura 1. Un precipitador electrostático.

Un precipitador electrostático es un tipo de filtro (depurador seco) que utiliza la electricidad estática para eliminar el hollín y las cenizas de los gases de escape antes de que salgan de las chimeneas. Se trata de un dispositivo común de control de la contaminación atmosférica. La mayoría de las centrales eléctricas queman combustibles fósiles, como el carbón o el petróleo, para generar electricidad. Cuando estos combustibles se someten a combustión, se produce humo. El humo está formado por diminutas partículas de hollín que están suspendidas en el aire caliente y ascendente. Estas partículas de carbono no quemadas se extraen del humo mediante el uso de electricidad estática en los precipitadores, dejando que el aire limpio y caliente salga de las chimeneas. Es vital eliminar este carbono sin reaccionar del humo, ya que puede dañar los edificios y perjudicar la salud humana, especialmente la salud respiratoria.

Cómo funcionan

Figura 2. Modelo de un precipitador electrostático que utiliza hilos metálicos como electrodos negativos y grandes placas como electrodos positivos.

El funcionamiento de los precipitadores electrostáticos es bastante sencillo. Los gases de combustión sucios que escapan por la chimenea pasan por dos electrodos. La forma de estos electrodos depende del tipo de precipitador electrostático utilizado, pero pueden ser alambres, barras o placas metálicas dentro de una tubería o de la propia chimenea. Uno de los electrodos está cargado con un alto voltaje negativo, y esta placa hace que las partículas del interior del humo obtengan una carga negativa al pasar por este electrodo. Más adelante en el tubo, el segundo electrodo lleva una tensión positiva igualmente alta. Basándose únicamente en el hecho de que las cargas opuestas se atraen, las partículas de hollín cargadas negativamente son atraídas hacia el electrodo positivo y se adhieren a él. Ocasionalmente, estas placas deben limpiarse para eliminar el hollín acumulado y desecharlo en una tolva. El hollín y las cenizas que se recogen de esta manera en las centrales eléctricas de carbón se denominan cenizas volantes.

Aunque la mayoría de los precipitadores electrostáticos funcionan de forma similar, hay muchas variaciones y diferentes tipos que funcionan mejor para partículas de diferentes tamaños, diferentes composiciones de humo y diferentes cantidades de contaminación. La necesidad de una variedad de diseños viene en parte del hecho de que el carbón quemado en todo el mundo varía en su composición química drásticamente. Otras centrales pueden tratar de eliminar ciertos contaminantes -como el dióxido de azufre- o tratar de minimizar la cantidad de ceniza producida. Además, algunos carbones con bajo contenido de azufre que se queman tienen una mayor resistividad eléctrica, lo que hace más difícil eliminar las cenizas producidas por este carbón utilizando precipitadores electrostáticos.

Eficacia

Los precipitadores electrostáticos son extremadamente eficaces y son capaces de eliminar más del 99% de las partículas. Desde 1940, las emisiones de partículas inferiores a 10 micrómetros se han reducido en un factor de 5. Sin embargo, este alto nivel de eficacia tiene un coste elevado: entre el 2 y el 4% de la producción de energía eléctrica de una central eléctrica se destina al funcionamiento de los precipitadores electrostáticos y otros sistemas utilizados para eliminar las partículas.

La eficacia de un determinado precipitador viene determinada por la forma en que el dispositivo específico se ocupa de las características y los problemas únicos de la central en la que se utiliza. Además, la eficacia del precipitador también viene determinada por la temperatura y el contenido de humedad de los gases de combustión.

Para más información

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