Central térmica de gas natural: definición, funcionamiento y impacto

Central térmica de gas natural: qué es, cómo funciona, impacto ambiental y emisiones; análisis de eficiencia, cifras globales y alternativas para reducir su huella.

Una central eléctrica de gas es una central que utiliza gas natural para generar electricidad. Aproximadamente una cuarta parte de la electricidad que se necesita en el mundo se genera con centrales de gas. Como el gas se quema para generar electricidad, también se producen gases de efecto invernadero que contribuyen al calentamiento global.

¿Cómo funciona una central térmica de gas natural?

En términos generales, una central de gas transforma la energía química del gas natural en energía mecánica y, finalmente, en electricidad. Los pasos básicos son:

• Combustión: el gas natural se mezcla con aire y se quema en una cámara de combustión.
• Turbina: los gases calientes expanden una turbina, que convierte la energía térmica en energía mecánica giratoria.
• Generador: la turbina mueve un generador (alternador) que produce electricidad.
• Sistemas de recuperación: en las centrales de ciclo combinado, el calor residual se usa para producir vapor y accionar una turbina de vapor adicional, aumentando la eficiencia.

Tipos principales

• Turbina de gas en ciclo simple: arranque rápido, menor eficiencia (aprox. 30–40%), útil para picos de demanda.
• Ciclo combinado: combina turbina de gas y turbina de vapor usando un recuperador de calor (HRSG); eficiencia elevada (hasta 60 % o más en plantas modernas).
• Motores de gas recíprocos: usados en plantas más pequeñas o en cogeneración (producción simultánea de calor y electricidad).
• Cogeneración (CHP): recuperación de calor para usos industriales o calefacción distrital, mejorando la eficiencia total del combustible.

Ventajas

• Flexibilidad operativa: arranque y parada rápidos, buena capacidad de respuesta para equilibrar redes con renovables intermitentes.
• Menos emisiones de CO2 por MWh que el carbón: a igualdad de electricidad generada, el gas emite normalmente menos dióxido de carbono y partículas.
• Menor contaminación local en partículas y azufre comparado con combustibles sólidos o crudos.

Desventajas e impactos ambientales

Aunque el gas natural produce menos CO2 que otros combustibles fósiles, su uso tiene impactos relevantes:

• Gases de efecto invernadero: la combustión genera CO2; además las fugas de metano (CH4) en la extracción, transporte y distribución son muy problemáticas porque el metano tiene un potencial de calentamiento global mucho mayor que el CO2 a corto plazo.
• Contaminantes atmosféricos: NOx y otras emisiones pueden afectar la calidad del aire local.
• Consumo de agua y alteración del territorio: algunas plantas y la infraestructura de extracción pueden requerir agua y afectar ecosistemas.
• Dependencia de combustibles fósiles: sitúa al sistema eléctrico en función de precios y disponibilidad del gas, con riesgos geopolíticos.

Mitigación y alternativas

Para reducir el impacto climático y local de las centrales de gas existen varias vías:

• Captura y almacenamiento de carbono (CCS): captura el CO2 de las emisiones y lo almacena en formaciones geológicas.
• Mejora de eficiencia: modernizar plantas a ciclo combinado y optimizar operación para consumir menos combustible por kWh.
• Reducción de fugas de metano: inspección, detección y reparación en toda la cadena de suministro.
• Hidrógeno y gases sintéticos: mezcla progresiva o sustitución parcial del gas natural por hidrógeno verde o gas renovable para disminuir las emisiones netas.
• Cambio estructural: complementar con más renovables y almacenamiento para reducir la dependencia de la generación fósil.

Conclusión

Las centrales térmicas de gas natural juegan un papel importante en el suministro eléctrico moderno por su flexibilidad y relativamente alta eficiencia, especialmente en ciclo combinado. Sin embargo, su contribución a las emisiones de gases de efecto invernadero y el riesgo de fugas de metano plantean desafíos para la descarbonización. Las soluciones combinadas —mejoras tecnológicas, medidas para evitar fugas, uso de combustibles menos intensivos en carbono y políticas de transición energética— son necesarias para minimizar su impacto mientras las redes eléctricas incorporan mayores cuotas de energía renovable.

Preguntas y respuestas

P: ¿Qué es una central eléctrica de gas?

P: ¿Qué porcentaje de la electricidad necesaria en el mundo se genera mediante centrales de gas?

P: ¿Qué proceso utilizan las centrales de gas para generar electricidad?

P: ¿Qué impacto tienen las centrales de gas en el medio ambiente?

P: ¿Pueden las energías renovables sustituir por completo a las centrales de gas?

P: ¿Cuáles son algunos ejemplos de fuentes de energía renovables que pueden utilizarse para generar electricidad?

P: ¿Por qué es necesario sustituir las centrales eléctricas de gas por fuentes de energía renovables?

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