Une centrale thermique utilise de la vapeur pour faire tourner des turbines qui alimentent à leur tour des générateurs électriques. La plupart des centrales électriques dans le monde utilisent l’énergie thermique pour fonctionner. Une centrale thermique est généralement définie par le type de combustible utilisé pour chauffer l’eau et créer de la vapeur. Le charbon, le pétrole et même les énergies solaire et nucléaire peuvent être utilisés pour créer la vapeur nécessaire au fonctionnement d’une centrale thermique.
De nombreuses centrales thermiques fonctionnent en boucle partiellement fermée, en utilisant ce que l’on appelle un cycle de Rankine. L’eau est chauffée par du combustible, comme le charbon ou l’énergie nucléaire, jusqu’à ce qu’elle se transforme en vapeur. La vapeur passe à travers une série de chambres qui la rendent plus forte, plus chaude et plus puissante. La vapeur atteint les turbines et les fait tourner, puis est poussée à travers une zone de stockage de refroidissement où elle peut se condenser en eau. L’eau peut ensuite être réutilisée pour créer de la vapeur, complétant ainsi la boucle.
Un type de centrale thermique qui émet l’étape de chauffage est une centrale géothermique. Cela utilise de la vapeur et de l’eau bouillante naturellement qui monte de la terre sous la forme de geysers et de sources chaudes. Les sources géothermiques peuvent être imprévisibles et avoir une utilisation quelque peu limitée en raison de leur présence uniquement à certains endroits, comme le long des divisions tectoniques. Néanmoins, les centrales géothermiques utilisent moins d’énergie que de nombreuses autres variétés, ce qui les rend plus efficaces en termes de coût et de temps.
L’une des principales préoccupations d’une centrale thermique est le combustible utilisé pour générer de la vapeur à partir de l’eau. Les sources de combustible courantes comprennent le charbon et d’autres combustibles fossiles, qui présentent plusieurs problèmes intrinsèques. En plus de la diminution des ressources disponibles, les combustibles fossiles sont généralement très polluants et sont considérés par de nombreux scientifiques comme un facteur majeur du réchauffement climatique. Les sources nucléaires sont beaucoup plus propres, mais beaucoup s’inquiètent de la possibilité d’une fuite nocive qui pourrait contaminer les zones environnantes pendant des siècles.
Les centrales solaires thermiques ont l’avantage d’être non polluantes et d’utiliser également une ressource entièrement renouvelable : la lumière du soleil. En utilisant des panneaux solaires pour absorber le soleil, des lentilles et des miroirs concentrent ensuite la chaleur pour activer un générateur de vapeur. Cette technologie en est à ses balbutiements au début du 21e siècle; l’efficacité et les variables d’un soleil en mouvement continuent de créer des problèmes dans la construction d’une centrale thermique solaire de grande capacité.
Une centrale thermique est un outil puissant dans la vie quotidienne de la planète ; de nombreuses régions tirent l’essentiel de leur approvisionnement énergétique de centrales thermiques. Les experts disent que la technologie nécessite des avancées et des raffinements pour répondre aux besoins énergétiques croissants. De plus, la pression pour réduire la consommation de combustibles fossiles et créer des sources d’énergie peu polluantes nécessite que de nouvelles idées, plans et expérimentations soient mis en œuvre.