Generación de Electricidad

Fuentes y métodos de generación de electricidad

La Energía Eléctrica puede generarse a partir de múltiples fuentes diferentes, como el petróleo, el gas, la energía nuclear o la energía solar. Algunas de ellas son materias primas, otras son otras formas de energía que luego se convierten en energía eléctrica. Lo siguiente que queremos examinar son las distintas formas de generación de electricidad. En la Tierra, hay dos categorías principales en las que se encuadran los métodos de generación de electricidad, y puede que hayas oído estos términos antes. Una categoría es renovable y la otra no renovable, y ambas categorías tienen una serie de fuentes o métodos de generación.

Ejemplos de fuentes renovables de generación de electricidad

Una fuente de energía renovable es una fuente de energía que puede reponerse con el tiempo a medida que se utiliza. Hay cuatro tipos principales de Fuentes de Energía Renovable que debes conocer, y todos ellos se comentan a continuación. También debemos distinguir entre fuentes de energía renovables y fuentes de energía limpias. El hecho de que una fuente de energía sea renovable no significa necesariamente que sea una energía limpia.

Energía eólica

La electricidad puede generarse a través de la energía eólica mediante el uso de turbinas eólicas. Las turbinas se hacen girar por el viento, que se produce como resultado de las corrientes de convección en la atmósfera. El movimiento del viento empuja las palas motrices del aerogenerador, donde la rotación de las palas se conecta a un sistema de engranajes que están conectados a un generador. Este generador es la parte de la turbina que genera electricidad. La energía eólica es una forma limpia de generar electricidad. Este método convierte esencialmente la energía cinética del aire en energía cinética de las palas, que finalmente se convierte en Energía Eléctrica.

Fig. 1: Un par de aerogeneradores que utilizan la energía cinética del viento para generar electricidad.

Energía hidráulica

La electricidad generada por el agua se presenta de varias formas, principalmente porque hay varias maneras distintas de convertir la energía cinética en electricidad mediante un generador. Las tres formas de generación de electricidad mediante la energía del agua son la energía de las olas, la energía de las mareas y la energía hidroeléctrica. Toda generación de electricidad que utilice agua es una forma limpia de generación de electricidad.

• La energía undimotriz genera electricidad gracias a la subida y bajada de las olas en la superficie del océano. Este movimiento ascendente y descendente es una forma de energía cinética, y es utilizado por boyas o pontones para generar electricidad mediante el movimiento cinético.

• La energía mareomotriz genera electricidad a partir de las cantidades extremadamente grandes de agua que entran y salen de la desembocadura de un río durante las mareas altas y bajas. Para aprovechar esta electricidad, se construye una estructura llamada presa mareomotriz a través de un estuario, que fuerza el agua entre pequeños huecos para aprovechar la energía cinética del movimiento de las mareas. Estos huecos de la presa mareomotriz contienen generadores eléctricos, por lo que generan electricidad.

• Por último, la energía hidroeléctrica es aquella en la que se construye una gran presa para bloquear el agua en un lugar más elevado. Las presas hidroeléctricas aprovechan la energía potencial gravitatoria del agua que se bloquea. Esta agua es forzada a pasar por un generador, que también genera electricidad.

Energía solar

La electricidad generada por la energía solar procede directamente del sol que brilla sobre las células solares, o células fotovoltaicas. Las células fotovoltaicas convierten la energía de las ondas luminosas en energía eléctrica. La energía solar es una fuente renovable, lo que significa que podemos seguir generando electricidad mientras brille el sol. También es una fuente limpia de electricidad.

Fig. 2: Una granja solar típica.

Biocombustible

La última fuente de electricidad renovable de la que tenemos que hablar es el biocombustible. El biocombustible requiere quemar materia biológica, como troncos de árboles, para generar electricidad. Sin embargo, quemar biocombustible sigue siendo un proceso sucio, a diferencia de las otras tres fuentes de energía de las que hemos hablado antes.

El término biocombustible se utiliza como un cajón de sastre para cualquier método de generación de energía que tenga un material biológico como fuente de combustible. Por lo tanto, el biocombustible puede utilizarse tanto para el transporte como para generar electricidad en una central eléctrica, y esa electricidad puede exportarse a la red.

Ejemplos de fuentes no renovables de generación de electricidad

Una fuente de energía no renovable es cualquier fuente de combustible que se agota con el tiempo. No renovable se ha convertido en sinónimo de contaminación a gran escala, sin embargo, no siempre es así. Por ejemplo, la electricidad generada mediante energía nuclear no emite emisiones nocivas. Debes conocer la diferencia entre las fuentes no renovables y las fuentes que contaminan la atmósfera, como hemos dicho antes.

Combustibles fósiles

Múltiples combustibles entran en la definición de combustibles fósiles, siendo las principales fuentes el carbón, el petróleo y el gas natural. Estas fuentes de combustible son los subproductos de organismos que vivieron y murieron hace varios cientos de miles de años. Contienen una reserva de energía química que al quemarse se convierte en energía calorífica. El principal subproducto de este proceso de combustión es el dióxido de carbono, que es un contaminante atmosférico, por lo que podemos decir que quemar combustibles fósiles es un proceso sucio .

Los combustibles fósiles ya no se utilizan tanto para generar electricidad como antes. Se utilizan más para propulsar vehículos (en forma de gasolina) y para calentar viviendas (principalmente en forma de gas natural), aunque sabemos que esto también puede hacerse con electricidad.

Energía nuclear

La electricidad generada con combustible nuclear es a la vez limpia y no renovable, sabemos que no es renovable porque necesitamos extraer el combustible, y sólo hay una cantidad finita de él. Las fuentes de combustible nuclear son muy limpias en cuanto a emisiones de carbono y otros contaminantes atmosféricos. Estas reacciones nucleares generan energía térmica, que se utiliza para crear vapor a partir del agua y accionar una turbina, y finalmente generar electricidad.

Generación de electricidad: transmisión y distribución

Hemos hablado de varias formas de generar electricidad, pero ¿cómo llega la electricidad a tu casa? Entra en la red nacional. La red nacional es una enorme red de cables e infraestructura eléctrica que atraviesa toda Gran Bretaña con el único propósito de hacer llegar la electricidad de los productores de energía a tus casas para que puedas hacer los deberes o ver la televisión.

Fig. 3: Mapa de las líneas eléctricas de la Red Nacional del Reino Unido.

El mapa anterior te muestra un mapa de la red nacional del Reino Unido con las ubicaciones aproximadas de las principales líneas eléctricas del país. La electricidad se envía a través de estos cables aéreos a 400.000 voltios, 275.000 voltios o 132.000 voltios, en comparación con el voltaje de la electricidad doméstica, que suele ser de 230 voltios. Además de los cables eléctricos, las redes de distribución eléctrica también están formadas por transformadores y estaciones de generación de electricidad, o centrales eléctricas.