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Como obtener energía eléctrica

La rutina de la vida diaria hace que a veces las personas tomemos como normales a algunos fenómenos que son realmente excepcionales. Viajar en metro, guardar un trozo de carne en la nevera, utilizar nuestra ordenador personal en un café, enviar correos electrónicos desde nuestro teléfono móvil o simplemente recostarnos a leer un libro antes de dormir son situaciones comunes que hacemos y disfrutamos sin pensar.

Sin embargo, si nos detenemos a analizar un instante cómo es posible tener acceso a todas esas actividades, nos daremos cuenta que detrás de ellas existe un trabajo constante y colectivo de una gran cantidad de personas y compañías, que aprovechan de la manera más eficiente posible los recursos energéticos que nos brinda nuestro planeta.

Desde que Thomas Edison diseñó una pequeña red eléctrica que iluminó la mansión de J.P. Morgan en Nueva York, allá por las últimas dos décadas del siglo XIX, el mundo no paró de evolucionar. La energía eléctrica mucho tuvo que ver con eso. En esa evolución de la que hablamos, también se diversificaron muchas maneras de generar esa electricidad tan necesaria para la vida moderna. ¿Qué nos deparará el futuro? No lo sabemos, pero tal vez podemos llegar a intuirlo repasando la evolución de las diferentes maneras de generar energía eléctrica que desarrolló la ciencia.

La demanda de energía eléctrica de las grandes ciudades provocó la necesidad de que haya generación en cantidades industriales de electricidad. Para satisfacer esa demanda, se recurre a centrales eléctricas que transforman algún tipo de energía ya existente o utilizan algún recurso natural –que puede ser renovable o no renovable– para convertirla en la tan deseada electricidad.

Energía térmica

 

En una central termoeléctrica se obtiene energía eléctrica a partir de calor. Existen diferentes maneras de conseguir el calor necesario para lograrlo. En un principio, se utilizaban recursos no renovables como petróleo, gas natural o carbón, o algunos de sus derivados como la gasolina. Todos estos combustibles fósiles se queman en una caldera hasta que aparece el valor, que a muy alta presión y temperatura se expande por una turbina que con su movimiento impulsa el alternador que generará la electricidad.

 

Este calor puede obtenerse tanto de la combustión, de la fisión nuclear del uranio u otro combustible nuclear, del sol o del interior de la Tierra. Las centrales que en el futuro utilicen la fusión también serán centrales termoeléctricas. Los combustibles más comunes son los combustibles fósiles (petróleo, gas natural o carbón), sus derivados (gasolina, gasóleo), biocarburantes, residuos sólidos urbanos, metano generado en algunas estaciones depuradoras de aguas residuales.

Para liberar el vapor utilizado, primero hay que hacerlo circular por tubos agua fría que desembocan en un caudal abierto de un río.

Las centrales térmicas que usan combustión liberan a la atmósfera dióxido de carbono, que está considerado el principal gas responsable del calentamiento global, el efecto invernadero y el daño a la capa de ozono.  Según el combustible utilizado, la central puede emitir otros contaminantes como óxidos de azufre, óxidos de nitrógeno, partículas sólidas y cantidades variables de residuos sólidos.

Sin embargo, la quema de combustibles tiene un porcentaje de eficiencia muy alto y costos bajos con respecto a otras maneras de producción de energía eléctrica. Por eso es que todavía existen tantas centrales de este tipo por todo el mundo.

Energía nuclear

 

La evolución de las centrales termoeléctricas son las centrales nucleares. En este tipo de centrales ocurre una de las formas de generación más potentes del mundo. Pero también es una de las más inestables y peligrosas. Lamentablemente, el recuerdo de la inmensa tragedia de Chernobil en 1986 y el desastre de Fukushima en 2011 nos hizo aprender a la mayoría de las personas que no somos científicos cómo funciona una central nuclear.

En estas instalaciones, la energía se genera a través del calor creado por los átomos desintegrados de uranio. El vapor generado y soltado a presión le dará movimiento a grandes turbinas conectada a generadores eléctricos.

Energía hidráulica

 

Esta manera de generación de energía eléctrica es la primera que se perfeccionó utilizando un recurso renovable: el agua. La potencia de un caudaloso río, un salto de agua o una catarata es ideal para aprovechar y transformar en electricidad.

La energía potencial acumulada en el agua pasa por una turbina y al moverla, comienza a funcionar un generador de energía eléctrica que finalmente podrá ser distribuida a diferentes y lejanos lugares. De hecho, esta fue la primera manera que existió de iluminar grandes territorios en Estados Unidos y Canadá, los primeros países que desarrollaron y disfrutaron de los placeres de la energía eléctrica gracias a sus famosas cataratas del Niágara.

Las centrales eléctricas hidráulicas no generan los inconvenientes ecológicos de las centrales térmicas o nucleares, pero todavía no han podido solucionar los daños en ríos que provocan las construcciones de represas.

energia eolica

Energía eólica

 

Esta manera también utiliza energía renovable, como lo es el viento. Pero también está considerada una energía “limpia”, ya que no genera la contaminación ni el daño al medio ambiente de los casos que analizamos anteriormente.

La potencia del viento moverá grandes hélices de molinos ubicados en lugares estratégicos. Al girar, utilizando el mismo principio de los antiguos molinos de vientos, aprovechando los recursos con mayor eficiencia con la tecnología actual, con un generador que produce electricidad que será almacenada en baterías para luego ser utilizada.

 

 

Energía solar

 

Esta es la energía que más se ha desarrollado en los últimos tiempos en los países desarrollados. La clave de esto se da porque la fuente de energía es uno de los recursos que más abunda y más simple es de aprovechar: el sol.

El sol está todos los días en nuestro cielo, y todos los días alumbra y envía calor a la Tierra. Por eso, la energía fotovoltaica es la favorita para en el futuro ser la responsable de la mayor cantidad de electricidad de nuestro planeta.

 

¿Cómo transformamos la energía solar en electricidad? Los paneles solares que cada vez vemos con mayor frecuencia en todos lados absorben la energía de los rayos solares. A través de un proceso químico, convierten esa luz en voltios. Esa energía se acumulará en baterías de 12v y luego será convertida a voltajes aprovechables de 120v.