• Vad är genereringen av elektrisk energi?
• Hur produceras elektrisk energi?
• Stadier av elsektorn
• Typer av elproduktion
• Förnybar energi

Vi förklarar vad elproduktion är, dess typer och hur den produceras. Dessutom stadier av elsektorn.

Mycket av vårt dagliga liv är beroende av elektrisk energi.

Vad är genereringen av elektrisk energi?

Generationen av elkraft omfattar uppsättningen av processer olika genom vilka den kan produceras elektricitet, eller vad som är samma, transformera andra former av Energi tillgänglig i natur (kemisk energi, kinetik, termisk, ljus, kärnetc.) i användbar elektrisk energi.

Förmågan att producera elektricitet är en av huvudproblemen för den mänskligheten samtida, eftersom dess konsumtion Den har blivit utbredd och normaliserad sedan upptäckten på 1800-talet, till den grad att den blivit oumbärlig i vårt dagliga liv. Våra hem, industrierOffentlig belysning, även våra personliga apparater, är beroende av en konstant och stabil tillförsel av elektrisk kraft.

Därmed ökar världens energiförbrukning. Medan den globala energiförbrukningen år 1900 endast var 0,7 Terawatt (0,7 x 1012 W), beräknades den redan 2005 till cirka 500 Exajoule (5 x 1020 J), motsvarande 138 900 Terawatt.

Industrisektorn är den största konsumenten av alla, och därför är den utvecklade världen (den så kallade första världen) ansvarig för den högsta andelen av konsumtionen. USA, till exempel, förbrukar 25 % av den energi som genereras i världen.

Därför är sökandet efter nya och mer effektiva sätt att erhålla det ett område där enorma vetenskapliga och tekniska resurser investeras, särskilt i en tid då klimateffekterna av industrialisering och från att brinna fossila bränslen det har inte bara blivit uppenbart, utan också alarmerande.

Hur produceras elektrisk energi?

Olika typer av energi kan användas för att vända generatorturbinen.

Elektricitet produceras i allmänhet i stora anläggningar som kallas kraftverk eller kraftverk, som med utnyttjande av olika typer av råmaterial eller naturliga processer "tillverkar" elektricitet.

För detta har de flesta kraftverken generatorer, som är stora enheter som genererar växelström. De består av en spole, som är en stor, roterande materialrulle elektrisk ledare ordnade i trådar, och en magnet som förblir fixerad.

Genom att rotera spolen inuti magneten med höga hastigheter uppstår ett fenomen som kallas elektromagnetisk induktion: magnetiskt fält Resultatet mobiliserar elektronerna i det ledande materialet och skapar ett energiflöde som sedan måste "förberedas" för distribution genom en serie transformatorer.

Frågan är alltså hur man får spolen att rotera i höga hastigheter och stadigt. I experiment som utfördes på 1800-talet med elektricitet genererades den genom att trampa på en cykel, vilket naturligtvis bara producerade en liten mängd.

När det gäller kraftverk krävs något mycket mer sofistikerat: en turbin, som är en roterande anordning som kan överföra mekanisk energi till spolen, vilket gör att den roterar, från användningen av en annan kraft.

Till exempel kan du använda det fallande vattnet i ett vattenfall, eller vindens konstanta blåsning, eller i de flesta fall ånga stigande mängd av en bra mängd kokande vatten, för vilken det i sin tur är nödvändigt att generera en konstant mängd av värme, med hjälp av förbränning av olika typer av material.

Som kommer att framgå är hela processen att generera elektrisk energi inget annat än omvandlingen av kemisk energi till kalorienergi (förbränning), för att senare omvandla den till kinetisk och mekanisk (genom att mobilisera turbinen), och senare till elektromagnetisk, dvs. , , i el.

Stadier av elsektorn

El distribueras genom kraftledningar.

Elsektorn är en som ansvarar för hela kretsen av elproduktion, från starten till dess förbrukning i vart och ett av våra hem, till exempel. Hela energiproduktionscykeln i denna sektor innefattar följande steg:

• Generation. Det första steget består logiskt sett av att få elektricitet med tillgängliga medel, i någon av de typer av kraftverk som finns.
• Omvandling. När elektricitet väl erhålls utsätts den vanligtvis för en omvandlingsprocess som förbereder den för transport längs ett elnät, eftersom el till skillnad från andra produkter och varor inte kan lagras för konsumtion senare utan måste överföras omedelbart.

De så kallade transformatorstationerna eller transformatorverken, belägna i närheten av kraftverken, och även transformationscentralerna, nära kraftverken, svarar för detta. befolkningar konsumenter, eftersom dess uppdrag är att modulera elektrisk spänning för att göra el transportabel (högspänning) och förbrukningsbar (lågspänning).

• Distribution. El måste slutligen levereras till våra hem eller till de industrier som förbrukar den genom ett ledningsnät som kallas kraftledningar, som vanligtvis hanteras av olika energidistributions- och marknadsföringsföretag.
• Konsumtion. Slutligen har varje konsumenthushåll eller industrianläggning en länkinstallation som länkar samman distributionsnäten med inomhusanläggningarna, vilket gör att energin kan finnas där vi behöver den.

Typer av elproduktion

Vindenergi är relativt billig och säker för produktion av el.

Elproduktion klassificeras, normalt, efter vilken typ av kraftverk den produceras i, eller vad som är detsamma, enligt vilken specifik procedur som används för att, som vi förklarade tidigare, mobilisera turbinen att rotera spolen som i sin tur. tid genererar el. Vi har alltså:

• Termoelektrisk energi fossila bränslen. Termoelektriska anläggningar är de som producerar el från värmeenergi, kokar stora mängder vatten eller på liknande sätt värmer upp andra gaser, tack vare förbränning av olika material organisk (Kol, Petroleum, naturgas eller andra fossila bränslen) i en intern panna. I dessa fall är den expanderande gasen ansvarig för att turbinen flyttas, och sedan kyls den för att kunna upprepa cykeln.
• Termonukleär energi. Principen för drift av termonukleär energi skiljer sig inte från termoelektrisk, med undantaget att den värme som krävs för att rotera turbinerna erhålls genom olika kemiska processer klyvning av atomer tung, det vill säga bombardera vissas atomkärnor element, för att tvinga dem att bli andra lättare element och frigöra en enorm mängd energi. I dessa anläggningar, kända som reaktorer, samma logik atombomb, men ansökte i fredliga syften. Nackdelen är att det producerar radioaktivt avfall som är svårt att hantera och är mycket giftigt.
• Geotermisk energi. Återigen, i detta fall följer driften av kraftverket den termoelektriska modellen, men utan behov av bränslen eller pannor, eftersom kraftverkets inre värme används. jordskorpa. För detta krävs en lämplig tektonisk plats, det vill säga ett område med tektonisk aktivitet som gör att vatten kan hällas ner i jordens djup och dra nytta av den resulterande ångan för att mobilisera de elektriska turbinerna.
• Termisk solenergi. I likhet med tidigare fall drar denna typ av kraftverk fördel av solljus, fokusera och koncentrera den med hjälp av ett komplext system av speglar, för att värma vätskor vid temperaturer mellan 300 och 1000 ° C, och därmed starta den termoelektriska genereringsprocessen.
• Fotovoltaisk energi. Denna typ av energi erhålls också genom att dra fördel av solljus, men i en annan mening: med hjälp av stora fält av solcellsceller, uppbyggda av solljuskänsliga dioder, som genererar små potentialskillnader i sina ändar. För dessa krävs stora platser solpaneler att generera el, men samtidigt görs det utan att kräva råvaror och utan att förorena för mycket miljö.
• Vattenkraft. I det här fallet flyttas de elektriska turbinerna i produktionsanläggningen inte av inverkan av värme, utan genom att dra fördel av den mekaniska energin i ett vattenfall. Av den anledningen, a topografi specifikt för detta, såsom grå starr, vattenfall, mäktiga floder eller vattendrag i vilka dammar kan implanteras eller dammar. Bortom den brutala modifieringen av dessa vattendrag och deras ekosystem egen, det är en form av ren energi, billigt och säkert.
• Havsvattenenergi eller vågkraft. Detta är namnet på anläggningarna för att hämta elektrisk energi från tidvatten eller havsvågor, genom kustanläggningar som genom flytande anordningar drar fördel av vattnets tryck för att mobilisera turbinerna. Men de är inte särskilt kraftfulla och inte särskilt lönsamma sätt att få energi, åtminstone för tillfället.
• Vindkraft. Om man i de tidigare fallen utnyttjade den naturliga rörelsen av vatten, utnyttjas i vindkraftverk vindens kraft, särskilt i regioner genom att det blåser konstant, som kustzonerna, de stora slätterna eller liknande. För detta har de hela fält av gigantiska propellrar, känsliga för vindens passage, som när de rör sig överför mekanisk energi till en elektrisk turbin. Det är en relativt billig och säker form av elproduktion, men tyvärr väldigt lite kraftfull och med en betydande kostnad vad gäller landskapsplanering.

Förnybar energi

Att få el är en komplex och mycket krävande process miljöpåverkan, särskilt i sina traditionella varianter, såsom fossilt bränsle. Dessutom, i de senare fallen, har det tillgängliga bränslet begränsade reserver, eftersom kol och olja har ett mycket långsamt och långvarigt geologiskt ursprung, vilket inte tillåter oss att fylla på planetens lager i samma takt som vi konsumerar dem.

Av denna anledning investeras många av energisektorns ansträngningar i sökandet efter möjliga förnybara källor, eller i förbättringen av de som redan finns, såsom solenergi, vattenkraft och geotermisk energi.

Men mänsklighetens stora förhoppningar i energifrågor pekar på möjligheten av atomfusion som en säker, pålitlig, icke-förorenande och förnybar energikälla: väteatomer tas, det vanligaste grundämnet i världen. universum, och smälter samman för att generera enorma mängder energi, precis som det händer i hjärtat av stjärnor i rymden.

Tyvärr, lycka teknologi det är fortfarande långt ifrån vår räckvidd, så mänskligheten kommer att behöva göra större ansträngningar för att anpassa sin energiförbrukning till världens möjligheter, eller riskera att helt förstöra den i vår önskan om oändlig elektrisk energi.