¿Por qué los reactores nucleares desperdician todo ese calor en las torres de enfriamiento? ¿No podrían encontrar una manera de usar esa energía? ¿Quizás con un intercambiador de calor para producir agua caliente para los hogares? Parece despilfarrador.

El rechazo de calor es una etapa necesaria en cualquier ciclo termodinámico. La energía térmica extraída del circuito de agua “caliente” en el reactor (y, por lo tanto, la cantidad de calor disponible para producir electricidad) es directamente proporcional a la diferencia de temperatura entre los dos depósitos térmicos. Por lo tanto, cuanto mayor sea la diferencia de temperatura, mayor será la eficiencia general de la planta. De hecho, las plantas nucleares en realidad “reciclan” el calor que de otro modo sería calor residual al recalentar el vapor de la turbina y pasarlo por otra turbina.

Si bien se rechaza mucho calor al medio ambiente (como se puede ver en el vapor), la entalpía específica de ese vapor (energía térmica almacenada internamente) es en realidad bastante baja en comparación con la entalpía del agua caliente y presurizada utilizada para generar vapor para la turbina. Usted “podría” aprovechar ese vapor, pero es de baja calidad y vale más para la planta simplemente rechazarlo para enfriar el sistema y aumentar la brecha del depósito térmico.

Me temo que su pregunta no es del todo correcta. Los reactores nucleares no ‘desperdician’ todo el calor generado en las torres de enfriamiento. En la mayoría de los reactores nucleares, el refrigerante es agua. Y el agua cuando se calienta se convierte en vapor. Esto se utiliza para hacer funcionar turbinas de agua caliente que juegan un papel activo en la generación de energía hidroeléctrica. El vapor se condensa y se usa la misma agua. De nuevo, no toda la energía térmica se desperdicia.

El agua tibia de un reactor nuclear podría utilizarse para calentar hogares. Sin embargo, esto requeriría elevar la temperatura del lado frío del motor térmico a la de los hogares calentados. Esto limita la cantidad de energía que se puede extraer del motor térmico como trabajo (energía mecánica o eléctrica). Esta es una propiedad fundamental de los motores, a saber, que la cantidad de trabajo (energía mecánica o eléctrica) que se puede extraer depende tanto de las temperaturas de los depósitos fríos como calientes. Sugiero leer el artículo de Wikipedia sobre el ciclo de Carnot para comprender mejor esto: < http://en.wikipedia.org/wiki/Carnot_cycle&gt ;.

Puede, en algunos lugares, calientan invernaderos con el calor residual.

El problema para hacer un mejor uso del calor es que las plantas nucleares generalmente se colocan lejos de los centros de población, por razones obvias, por lo que es muy costoso y poco práctico hacer funcionar tuberías por 50 millas para transmitir el calor a la gran ciudad.

Una explicación (muy) ingenua:
Fisión -> Calor + (agregar) Agua -> Vapor -> Turbina -> Electricidad.
Nada se desperdicia realmente.

Sería costoso crear conductores que absorban y transmitan calor a lo largo de las torres. Esa podría ser una razón …