Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
Podemos producir energía eléctrica convirtiendo diferentes energías disponibles en la naturaleza. Por lo tanto, deberíamos buscar varias fuentes naturales de energía que utilizamos para producir electricidad . Algunas fuentes comunes de energía son
- El sol
- El viento
- La cabeza de agua
- El combustible
- La energía nuclear
De las cinco fuentes de energía enumeradas anteriormente , no utilizamos las dos primeras a gran escala. Esto se debe a que existen algunas limitaciones. Pero en la actualidad, la cabeza de agua, el combustible y la energía nuclear son las tres fuentes de energía natural más utilizadas para producir electricidad. Llamamos a estas tres fuentes colectivamente como fuentes convencionales de energía .
Indice de contenidos
Energía del sol
El sol es la fuente básica de energía. El sol es la fuente tanto de calor como de luz. Podemos utilizar tanto el calor como la luz para producir electricidad .
Energía del calor solar
Enfocamos los rayos del sol en un área pequeña con la ayuda de un espejo cóncavo. El calor de los rayos solares concentrados para calentar el agua en la caldera . El vapor producido en la caldera hace girar una turbina. La turbina hace girar un alternador para generar electricidad. Aunque el costo de producción de la electricidad es bastante bajo aquí porque no se requiere combustible como el carbón o el diesel.
Sin embargo, la producción de electricidad no es muy popular. Porque el área requerida para el establecimiento de esta planta de energía es bastante grande incluso para la generación de energía eléctrica más pequeña . Esto también se debe a la falta de luz solar durante la noche y en tiempo nublado. Además, la luz solar varía de vez en cuando durante el día. En general, la técnica de producir electricidad no es en absoluto económica.
Energía de la luz solar
Podemos utilizar la luz solar directamente para producir electricidad. Esto se hace mediante célula fotovoltaica . Aquí, la luz solar incide directamente en la superficie de la célula voltaica . Las células fotovoltaicas son básicamente células de unión pn semiconductoras. La diferencia de potencial o voltaje aparece a través de la unión de la celda debido a la luz solar incidente.
Esta diferencia de potencial o voltaje crea electricidad en el circuito conectado al sistema de paneles solares. Los paneles solares para producir electricidad se están volviendo populares hoy en día debido a las limitaciones de otros recursos convencionales.
Energía del viento
Podemos utilizar la energía eólica para generar electricidad. Cuando haya suficiente viento disponible durante largos períodos de tiempo, podemos construir un molino de energía eólica eficiente para producir electricidad. Aquí el molino de viento hace girar un generador eléctrico. Como la velocidad del viento no es fija, no debemos utilizar la energía eléctrica producida por el molino de viento directamente en la carga. En cambio, cargamos una batería conectada al sistema.
Alimentamos la salida de la batería para cargar a través de un inversor. La principal ventaja del sistema es que tiene un costo de funcionamiento muy bajo, debido a que el costo de combustible es cero y el costo de mantenimiento es insignificante. Las principales desventajas del sistema son la producción variable, poco confiable debido a la presión del viento variable durante un día y durante un año y la tasa de producción de electricidad también es bastante baja en comparación con las fuentes de energía convencionales .
Energía de la cabeza del agua
Cuando obstruimos el flujo natural de agua de río arriba a río abajo en un río mediante la construcción de una presa a través del río, se crea una cabeza en esta agua. Cuando permitimos que esta agua almacenada fluya de forma controlada a través de la presa, la energía potencial almacenada en esta agua de gran altura se libera en forma de energía cinética.
Esta energía cinética hace girar una turbina de agua. Un alternador acoplado al eje de la turbina genera energía eléctrica. Las plantas de energía que utilizan la cabeza de agua para producir electricidad se denominan plantas de energía hidroeléctrica . La cabeza de agua es la fuente de electricidad más aceptable porque es limpia, no contamina la atmósfera, es de construcción simple, es robusta y requiere muy menos mantenimiento.
Además de estas razones, la presa ayuda al riego en las localidades y controla las inundaciones. Pero la construcción de la presa requiere una gran inversión monetaria y una compleja ingeniería. Otro inconveniente del sistema es que no podemos construir una central hidroeléctrica en el centro de carga, solo podemos construirla en el río aguas abajo que puede estar lejos del centro de carga.
Energía del combustible
Hasta la fecha, los combustibles son la principal fuente de electricidad . Podemos utilizar tres tipos de combustible para este propósito. Combustible sólido como el carbón, combustible líquido como el diesel y combustible gaseoso como el gas natural. Cualquiera que sea la forma de combustible, ya sea sólido, líquido o gaseoso, los principios básicos son los mismos en este sistema.
Aquí, el calor generado debido a la combustión del combustible en el horno crea vapor al hervir agua en un recipiente llamado caldera . A continuación, se permite que este vapor se expanda a través de boquillas en una turbina. Esto crea energía cinética en las palas de la turbina que hace girar el eje de la turbina. El alternador acoplado al eje de la turbina genera energía eléctrica.
Nos referimos a este sistema de producción de electricidad como planta generadora de energía térmica . Aunque hasta la fecha el combustible es la principal fuente de generación eléctrica, tiene una limitación de disponibilidad en la naturaleza y es cierto que la disponibilidad está disminuyendo día a día.
Energía de Nuclear
La fisión nuclear libera una gran cantidad de energía. Esta energía se utiliza para producir vapor que hace girar una turbina acoplada a un alternador. El alternador produce energía eléctrica. En la reacción nuclear, el requerimiento de material radioactivo es bastante pequeño para producir una gran cantidad de energía.
Aunque el costo del combustible nuclear es bastante alto, hasta que es un proceso rentable de generación de energía eléctrica, ya que la cantidad de combustible nuclear utilizado en el proceso es muy pequeña. Se encuentra que un kg de uranio (material radiactivo que es combustible nuclear) equivale a 4500 kg de combustible de carbón.
Las plantas en las que la reacción nuclear es la fuente de energía para hervir el agua y producir vapor se denominan plantas de energía nuclear . Las centrales nucleares tienen dos grandes inconvenientes.
- Los costes de establecimiento, mantenimiento y funcionamiento de las plantas son superiores a los de otras centrales térmicas convencionales .
- La eliminación de desechos nucleares es otro gran problema para las centrales nucleares.
