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Central nuclear de Isar, Alemania

Piscina de combustible nuclear gastado

Turbina de una central nuclear

¿Qué es la energía eléctrica?

La energía eléctrica es el movimiento de electrones. Definimos energía eléctrica o electricidad como la forma de energía que resulta de la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos.

¿Qué es la energía eléctrica?

Cuando estos dos puntos se los pone en contacto mediante un conductor eléctrico obtenemos una corriente eléctrica.

La electricidad tiene muchas aplicaciones técnicas. Muchos de los fenómenos relacionados con la electricidad pueden medirse y calcularse previamente con gran precisión.

Características de la energía eléctrica

De forma habitual, estas cargas eléctricas negativas (electrones) se mueven a través del conductor eléctrico. Normalmente el conductor es de un material metálico debido a que disponen de mayor cantidad de electrones libres.

Las cargas eléctricas que se desplazan a través del conductor forman parte de los átomos de las sustancias del propio conductor.

En general, un átomo tiene carga neutra. Esto significa que tiene el mismo número de cargas positivas (protones) que negativas (neutrones). Sin embargo, algunos átomos tienen carga eléctrica: son los iones.

Tipos de corriente

Dependiendo del movimiento de las cargas existen dos tipos de corrientes en un circuito eléctrico.

  1. Corriente contínua. Las cargas eléctricas se mueven de forma lineal a través del conductor eléctrico.

  2. Corriente alterna. Los electrones vibran generando ondulaciones.

¿Cómo se genera la energía eléctrica?

La energía eléctrica apenas no se puede encontrar de forma libre en la naturaleza de una forma que pueda ser aprovechable. Se puede observar en las tormentas eléctricas pero a la práctica no se pueden almacenar y controlar tal cantidad de energía.

Las centrales eléctricas son capaces de producir electricidad desde diferentes fuentes. Los diferentes tipos de centrales dependerá de la fuente de energía que utilicen.

Estas fuentes las podemos clasificar en:

  • Fuentes de energía renovables.

  • Fuentes de energía no-renovables.

Fuentes de energía renovables

Las formas de generar energía eléctrica renovables son las que utilizan tipos de energía en que no se utiliza combustible o el combustible es inagotable. Algunos ejemplos de energía renovable son:

  • Energía solar fotovoltaica. Los paneles fotovoltaicos convierten la energía luminosa en electricidad.

  • Energía eólica. Los parques eólicos aprovechan la fuerza del viento. La transforman en energía mecánica y posteriormente en electricidad.

  • Energía hidroeléctrica. Las centrales hidroeléctricas transforman la energía potencial del agua en electricidad mediante un sistema de turbinas.

  • Energía geotérmica, que se beneficia del calor en el interior de la Tierra.

Fuentes de energía no renovables

Las formas de generar energía eléctrica no-renovable requieren de un combustible que por abundante que sea tiende a agotarse. Algunos ejemplos de no renovables son:

  • La energía nuclear. Las centrales nucleares necesitan uranio. Puesto que no podemos generar más uranio que el que se puede extraer en las minas de uranio.

  • Energía térmica, que aprovecha el poder calorífico de los combustibles fósiles tales como el carbón, el petróleo y el gas natural.

¿Cómo funcionan las plantas de energía eléctrica?

La electricidad se considera como una fuente de energía secundaria. Por esta razón, tiene que ser producida por transformación de una fuente de energía primaria. En el proceso de transformación, el rendimiento siempre menor que 100%, se produce dentro de las centrales de generación de energía eléctrica.

Energía eléctrica

En todas las plantas de producción de energía eléctrica, a excepción de las de energía solar fotovoltaica, se necesitan tres elementos para producir electricidad:

  • Una turbina. Que puede ser una turbina hidráulica o una turbina de vapor, que es la que se suele utilizar en las plantas de energía nuclear.

  • Un alternador para convertir la energía mecánica en energía eléctrica.

  • Un transformador para modular la corriente eléctrica obtenida a una corriente alterna con la diferencia de potencial deseada.

Importancia del agua en la electricidad

Otro elemento importante para producir electricidad es el agua en forma líquida o en forma de vapor a alta presión. El agua líquida se utiliza en como en las centrales hidroeléctricas, en cambio el vapor de agua es más propio en centrales térmicas, plantas de energía geotérmica, en la fisión nuclear y en plantas de energía solar térmica

En ambos casos, el objetivo del agua es el de girar las turbinas para producir de una manera más constante posible corriente alterna por medio del alternador.

El uso de agua presenta los siguientes problemas derivados de la necesidad de calentarla:

  • Disponibilidad de agua.

  • La contaminación térmica del agua, si no se recupera, se dispersa en la atmósfera en forma de vapor de agua o se realimenta en los lagos, ríos y mar.

En el caso de las plantas eólicas no se necesita agua, puesto que las turbinas se accionan mediante la fuerza del viento.

Transporte y distribución de energía eléctrica

Una vez finalizada la producción de electricidad hay la necesidad de transportarla a gran escala. Para suministrar electricidad a gran escala se utilizan las redes eléctricas de transmisión y de distribución.

Resumen

La energía eléctrica es el movimiento de cargas eléctricas a través de un conductor eléctrico. Dependiendo de cómo se mueva puede ser una corriente alterna o una corriente continua.

Para generar electricidad existen diferentes tipos de centrales eléctricas. Dependiendo del origen de las fuentes de energía que utilizan pueden ser de energía renovable o no renovable.

Referencias

Autor:

Fecha publicación: 2 de enero de 2014
Última revisión: 9 de junio de 2020