Kerncentrales wekken voornamelijk elektriciteit op via een proces dat kernsplijting wordt genoemd, waarbij de kernen van atomen worden gesplitst om een ​​aanzienlijke hoeveelheid energie vrij te maken. Hier is een vereenvoudigde uitleg van hoe een kerncentrale werkt:

1. Kernreactor:In de kern van de kerncentrale bevindt zich de kernreactor, waar de splijtingsreactie plaatsvindt. Uraniumbrandstofstaven, die splijtbare uraniumatomen bevatten, zijn in een roosterstructuur in de reactor gerangschikt.

2. Splijtingsreactie:Neutronen worden in de uraniumbrandstof afgevuurd, waardoor sommige uraniumatomen in kleinere atomen worden gesplitst, waardoor een grote hoeveelheid warmte-energie en meer neutronen vrijkomen in een kettingreactie.

3. Warmteoverdracht:De in de reactorkern geproduceerde warmte wordt overgedragen aan water, dat als koelmiddel fungeert. Het verwarmde water, het primaire koelmiddel genoemd, stroomt door leidingen rond de brandstofstaven.

4. Stoomproductie:Het primaire koelmiddel stroomt naar een warmtewisselaar, waar het zijn warmte overdraagt ​​aan een secundaire waterlus. Dit water verandert in hogedrukstoom terwijl het door de warmtewisselaar stroomt.

5. Activering van de turbine:De hogedrukstoom van de warmtewisselaar wordt naar de turbinebladen gericht, waardoor deze snel gaan draaien. Terwijl de stoom door de turbine uitzet, wordt de kinetische energie omgezet in mechanische energie.

6. Elektriciteitsopwekking:De draaiende turbine is verbonden met een generator, die de mechanische energie van de turbine door middel van elektromagnetische inductie omzet in elektrische energie. De generator produceert wisselstroom (AC) elektriciteit, die vervolgens wordt gedistribueerd naar het elektriciteitsnet.

Geothermische turbines:

Geothermische turbines wekken ook elektriciteit op, maar maken gebruik van de warmte-energie die onder het aardoppervlak aanwezig is. Hier is een overzicht van hoe geothermische turbines werken:

1. Geothermisch reservoir:Diep in de aarde bevinden zich reservoirs met heet water of stoom, vaak in de buurt van vulkanische gebieden of tektonische plaatgrenzen. Deze natuurlijke reservoirs dienen als warmtebron voor geothermische turbines.

2. Geothermische vloeistof:Er worden putten diep in de aarde geboord om toegang te krijgen tot het hete water of de stoom uit het geothermische reservoir. Deze vloeistof wordt afgezogen en via geïsoleerde leidingen naar de oppervlakte gebracht.

3. Vloeistofscheiding:Als de geothermische vloeistof een mengsel is van water en stoom, wordt deze naar een afscheider gestuurd waar de twee componenten worden gescheiden. De stoom wordt vervolgens naar de turbine geleid, terwijl het water opnieuw in het reservoir wordt geïnjecteerd.

4. Activering van de turbine:De hogedrukstoom uit de afscheider wordt naar de bladen van de turbine geleid, waardoor deze snel gaan draaien. De kinetische energie van de stoom wordt omgezet in mechanische energie terwijl deze door de turbine uitzet.

5. Elektriciteitsopwekking:De draaiende turbine is verbonden met een generator, vergelijkbaar met kerncentrales. De mechanische energie van de turbine wordt via elektromagnetische inductie in de generator omgezet in elektrische energie. De opgewekte elektriciteit wordt vervolgens aan het elektriciteitsnet geleverd voor distributie.

Samenvattend maken kerncentrales gebruik van het proces van kernsplijting om warmte te genereren en stoom te produceren, die een turbine aandrijft die is aangesloten op een generator om elektriciteit te produceren. Geothermische turbines benutten de natuurlijke warmte uit het binnenste van de aarde om stoom te creëren, die vervolgens wordt gebruikt om een ​​turbine te laten draaien en elektriciteit op te wekken. Beide technologieën genereren elektriciteit door de omzetting van warmte-energie in mechanische energie en vervolgens in elektrische energie.