Formas y Usos de la Energía
Últimamente, el mayor aporte energético procede de los combustibles fósiles o de diversas fuentes de energía transformadas en electricidad.
- Combustibles
- Energía eléctrica: La energía se transforma produciendo efectos como calor, luz, sonido o movimiento.
Utilización de Combustibles Fósiles
- Carbón: El más abundante y se encuentra en la naturaleza de forma mineral. Se usa en las centrales térmicas para generar energía eléctrica y en la industria siderúrgica para producir acero. También para calefacción.
- Petróleo: Mezcla de hidrocarburos sólidos, líquidos y gaseosos. La separación se realiza mediante destilación fraccionada en las refinerías.
- Gas natural: Compuesto por hidrocarburos muy ligeros y en estado gaseoso. Destacan los combustibles domésticos para cocinas, agua caliente y calefacción. El transporte de petróleo y gas natural se realiza mediante gasoductos y oleoductos.
Producción de Energía Eléctrica
En las centrales eléctricas, la mayoría utilizan grupos de turbina-alternador para producir electricidad.
- Turbina: Está constituida por un eje giratorio y unas aspas que son impulsadas por la fuerza del agua o el vapor de agua.
- Alternador: Transforma el movimiento giratorio de las turbinas en electricidad. Formado por el rotor y el estátor.
Distribución de la Energía Eléctrica
Se produce en las centrales y se lleva hasta las zonas habitadas por los tendidos de cables conductores de alta tensión. La tensión disminuye conforme la electricidad se acerca a los polígonos industriales hasta alcanzar niveles de baja tensión. Las operaciones de bajada y subida de tensión se llevan a cabo en estaciones transformadoras, que están a la salida de las centrales, entrada de ciudades y en los nudos de distribución de la red.
Centrales Térmicas Convencionales
- Centrales térmicas de combustión: Producen energía eléctrica a partir de la combustión del carbón, fuel o gas natural. La energía calorífica generada en la caldera es recogida por unas tuberías que se convertirán en vapor de agua a altas temperaturas. Este vapor entra a gran presión y gira la turbina produciendo electricidad.
- Centrales nucleares: Son centrales térmicas en las que la energía calorífica se consigue mediante la fusión o rotura de átomos radiactivos como el uranio. Se produce en el interior de un reactor nuclear.
Centrales Hidroeléctricas
El agua se almacena en los embalses para disponer de ella de forma regular. En la parte inferior, el agua pasa a través de una gran tubería y llega a la turbina con mucha energía, haciéndola girar a gran velocidad. El eje de la turbina está unido al del alternador, que transforma el movimiento rotatorio de la turbina en electricidad. Tras pasar por el grupo turbina-alternador, el agua se devuelve al curso del río. Y la energía del transformador se lleva a otros sitios.
La Energía Solar
El aprovechamiento de la energía solar para producir electricidad se lleva a cabo mediante dos procesos: térmico y fotovoltaico.
Centrales Solares Térmicas
La energía necesaria la aporta el sol. La radiación solar se concentra mediante espejos móviles o helióstatos. Dependiendo del sistema de concentración solar empleado, existen distintos tipos de centrales termosolares.
Instalaciones Solares Fotovoltaicas
Las células fotovoltaicas se unen, principalmente en serie, formando un módulo o panel solar fotovoltaico. Las instalaciones pueden ser:
- Instalaciones aisladas: Para viviendas sin electricidad, farolas de carretera, edificios aislados. En estas instalaciones hay un sistema de baterías para poder tener electricidad siempre.
- Instalaciones solares conectadas a la red eléctrica: Ahora se montan módulos fotovoltaicos en tejados conectados a la red eléctrica. Se obtiene energía de forma continua y para incorporar a la red hay que transformarla mediante un inversor de corriente.
- Centrales solares fotovoltaicas: Las grandes cantidades de electricidad se consiguen mediante campos solares.
La Energía del Viento
La conversión de la energía eólica en electricidad se realiza mediante aerogeneradores. Cuando el viento mueve las palas, se produce un movimiento de rotación en el eje del rotor. Un sistema de transmisión multiplica las vueltas y transfiere el movimiento al eje del alternador, que genera energía eléctrica.
Los Parques Eólicos
Zonas de bastante viento que concentran un gran número de aerogeneradores. Estas instalaciones pueden controlar el suministro de energía eléctrica a la red general.
Otras Energías Alternativas
- Energía maremotriz: Aprovecha el fenómeno de las mareas oceánicas. La salida del agua mueve varios grupos de turbina-alternador y produce energía eléctrica.
- Energía geotérmica: En algunos lugares de la tierra hay un aumento de la temperatura a poca profundidad por la presencia de magma. Cuando los gases subterráneos atraviesan estas zonas se producen fenómenos como los géiseres o las fuentes termales.
- Energía de las olas: La energía undimotriz, o energía olamotriz, es la energía que permite la obtención de electricidad a partir de energía mecánica generada por el movimiento de las olas.