¿Por qué las torres de refrigeración de las centrales nucleares tienen la forma que tienen?

No sólo en las centrales nucleares.

El uso principal de las grandes torres de refrigeración industriales es el de rebajar la temperatura del agua de refrigeración utilizada en plantas de energía, refinerías de petróleo, plantas petroquímicas, plantas de procesamiento de gas natural y otras instalaciones industriales.

Su peculiar forma actual se debe al diseño de superficie hiperboloide, que es el más eficaz a la hora de maximizar el enfriamiento pasivo por evaporación de agua. La torre de enfriamiento hiperboloide fue patentada por los ingenieros holandeses Frederik van Iterson y Gerard Kuypers en 1918.

Las primeras torres de enfriamiento hiperboloides se construyeron en 1918 cerca de Heerlen. Los primeros en el Reino Unido se construyeron en 1924 en la central eléctrica de Lister Drive en Liverpool, Inglaterra, para enfriar el agua utilizada en una central eléctrica de carbón.

Las torres de enfriamiento húmedo (o las torres de enfriamiento de circuito abierto) funcionan según el principio del enfriamiento por evaporación . El enfriamiento por evaporación es la adición de vapor de agua al aire, lo que provoca una disminución de la temperatura del aire y del agua también.

La energía necesaria para evaporar el agua se toma de la masa de agua restante, reduciendo así su temperatura . El agua de enfriamiento de la planta se bombea a una altura de aproximadamente 10 m y se distribuye sobre el relleno de la torre de enfriamiento , cayendo en cascada hasta el pozo en el fondo. Dentro de la torre de enfriamiento húmedo, se agregan rellenos para aumentar la superficie de contacto, así como el tiempo de contacto entre el aire y el agua, para proporcionar una mejor transferencia de calor.

Para el caso de las plantas de energía nuclear, que usan torres de enfriamiento, usan torres de enfriamiento húmedo basadas en el principio del enfriamiento por evaporación. Parte del agua, aproximadamente el 1%, pasa al aire en forma de vapor de agua al absorber su calor latente de vaporización del agua restante y, por lo tanto, provoca la reducción de la temperatura del agua a medida que el aire ambiente pasa por un flujo de agua.

El agua restante (enfriada) se recoge en un sumidero en la parte inferior de la torre y se devuelve al condensador.

Por supuesto, el humo blanco que sale de esas torres y que mucha gente piensa que es humo contaminante no es tal, se trata solo de vapor de agua, completamente inofensivo.