Electricidad

ELECTRICIDAD

Marco Teórico:

¿Qué es la electricidad?

La electricidad de define como el conjunto de fenómenos físicos relacionados con la presencia y flujo de cargas eléctricas. Se manifiesta en una gran variedad de fenómenos como los rayos, la electricidad estática, la inducción electromagnética o el flujo de corriente eléctrica. La electricidad es una forma de energía tan versátil que tiene un sinnúmero de aplicaciones, por ejemplo: transporte, climatización, iluminación y computación.

¿Cuál es su importancia?

Además de ser un servicio es una necesidad básica para poder realizar una gran cantidad de actividades, sea la iluminación necesaria para el Ámbito Escolar a la hora de leer un libro o escribir a mano, como también las tareas destinadas a la Industria y Negocios, brindando la alimentación energética necesaria para que funcione una maquinaria, un artefacto o bien un Dispositivo Electrónico que requiere de una alimentación de energía para poder trabajar.

La electricidad, junto con el vapor, ha sido un gran agente de transformación en la industria y en el comercio. A fines del siglo XIX se transformó en una fuente de luz, de calor y de fuerza motriz, dando origen, junto con el empleo del petróleo, a un impulso de la industria tan considerable que se ha dicho que en la última parte del siglo XIX, el mundo experimentó una segunda revolución industrial.

Marco Procedimental:

¿Cómo se obtiene la electricidad?

Existen distintas formas de poder obtener Energía Eléctrica, teniendo diferenciación e importancia (sobre todo en los últimos años) aquella que se obtiene utilizando Recursos No Renovables, siendo estos la transformación de calor mediante la quema de Combustibles Fósiles o cualquier otro tipo de Hidrocarburos, mientras que por otro lado tenemos las consideradas Energías Limpias, que provienen de la utilización de Recursos Renovables.

Este último grupo tiene por ejemplo la utilización de Turbinas Eólicas como tecnología para poder obtener Energía Eólica que es transformada a Energía Eléctrica, o bien su equivalente en los Paneles Foto voltaicos que capturan la radiación de los rayos del Sol y la transforman en ese recurso que tanto utilizamos en el hogar.

A continuación algunas maneras con las cuales se obtiene la electricidad.

ENERGÍA EÓLICA:

Consisten en el aprovechamiento de la Energía del Viento para poder movilizar unas hélices que ponen en funcionamiento un mecanismo que convierte la Energía Cinética que moviliza a las aspas hacia una Energía Eléctrica que puede ser aprovechada tanto por hogares como inclusive abastecer a ciudades enteras.

El aprovechamiento del viento está empleado desde épocas muy lejanas, cuando se convertía el movimiento de las aspas del Molino de Viento transformándose posteriormente en la Energía Mecánica que se utilizaba para la movilización de alguna maquinaria que ayudaba en la cosecha o bien para procesar distintos materiales (realizando la molienda de cereales, por ejemplo)

Actualmente podemos encontrar lo que es denominado Parque Eólico que se puede encontrar tanto en la superficie terrestre como también Parques Eólicos Acuáticos ubicados en estructuras flotantes que aprovechan los vientos que soplan en Alta Mar y permiten un altísimo rendimiento, combinando una gran cantidad de Turbinas Eólicas para poder abastecer a ciudades o inclusive regiones enteras.

Japón se ha propuesto construir el parque eólico más grande del mundo. La instalación se ubicará en alta mar, a 16 km de la costa de Fukushima, y la energía que proporcione sustituirá a la de los reactores nucleares

CENTRALES HIDROELÉCTRICAS:

La energía hidroeléctrica es una de las más rentables. El costo inicial de construcción es elevado, pero sus gastos de explotación y mantenimiento son relativamente bajos. Aun así tienen unos condicionantes:

Las condiciones pluviométricas medias del año deben ser favorables

El lugar de emplazamiento está supeditado a las características y configuración del terreno por el que discurre la corriente.

La energía hidráulica se basa en aprovechar la caída del agua desde cierta altura. La energía potencial, durante la caída, se convierte en cinética. El agua pasa por las turbinas a gran velocidad, provocando un movimiento de rotación que finalmente se transforma en energía eléctrica por medio de los generadores.

Es un recurso natural disponible en las zonas que presentan suficiente cantidad de agua y, una vez utilizada, es devuelta río abajo. Su desarrollo requiere construir pantanos, presas, canales de derivación y la instalación de grandes turbinas y equipamiento para generar electricidad. Todo ello implica la inversión de grandes sumas de dinero, por lo que no resulta competitiva en regiones donde el carbón o el petróleo son baratos. Sin embargo, el peso de las consideraciones medioambientales y el bajo mantenimiento que precisan una vez estén en funcionamiento centran la atención en esta fuente de energía.

Con un costo de 15 000 millones de €, la represa de Itaipú posee una potencia de generación electrohidráulica instalada de 14 000 MW, con 20 turbinas generadoras de 700 MW. En el año 2013 tuvo su récord de producción con 98630 GWh.

El funcionamiento básico consiste en aprovechar la energía cinética del agua almacenada, de modo que accione las turbinas hidráulicas.

En el aprovechamiento de la energía hidráulica influyen dos factores: el caudal y la altura del salto para aprovechar mejor el agua llevada por los ríos, se construyen presas para regular el caudal en función de la época del año. La presa sirve también para aumentar el salto.

Otra manera de incrementar la altura del salto es derivando el agua por un canal de pendiente pequeña (menor que la del cauce del río), consiguiendo un desnivel mayor entre el canal y el cauce del río.

El agua del canal o de la presa penetra en la tubería donde se efectúa el salto. Su energía potencial se convierte en energía cinética llegando a las salas de máquinas, que albergan a las turbinas hidráulicas y a los generadores eléctricos. El agua al llegar a la turbina la hace girar sobre su eje, que arrastra en su movimiento al generador eléctrico.

ENERGÍA NUCLEAR:

Es la energía que se libera espontánea o artificialmente en las reacciones nucleares. Los dos sistemas más investigados y trabajados para la obtención de energía aprovechable a partir de la energía nuclear de forma masiva son la fisión nuclear y la fusión nuclear. La energía nuclear puede transformarse de forma controlada en reactores nucleares en los que se produce energía eléctrica, energía mecánica o energía térmica.

La central nuclear de Kashiwazaki-Kariwa es una relativamente moderna planta de energía nuclear localizada en los pueblos de Kashiwazaki y Kariwa, en la prefectura de Niigata, Japón

La energía nuclear es la energía en el núcleo de un átomo. Los átomos son las partículas más pequeñas en que se puede dividir un material. En el núcleo de cada átomo hay dos tipos de partículas (neutrones y protones) que se mantienen unidas. La energía nuclear es la energía que mantiene unidos neutrones y protones.

La energía nuclear se puede utilizar para producir electricidad. Pero primero la energía debe ser liberada. Ésta energía se puede obtener de dos formas: fusión nuclear y fisión nuclear. En la fusión nuclear, la energía se libera cuando los átomos se combinan o se fusionan entre sí para formar un átomo más grande. Así es como el Sol produce energía. En la fisión nuclear, los átomos se separan para formar átomos más pequeños, liberando energía. Las centrales nucleares utilizan la fisión nuclear para producir electricidad.