Producción de energía eléctrica

En general, la generación de energía eléctrica consiste en transformar alguna clase de energía (cinética, solar, química...) en energía eléctrica. Desde que Nikola Tesla descubrió la corriente alterna y la forma de producirla en los alternadores, la producción de energía eléctrica a nivel industrial se realiza en las llamadas centrales eléctricas, en las cuales se realiza alguna de las transformaciones apuntadas y que constituyen el primer eslabón en el sistema de transporte y distribución eléctrica.

La demanda de energía eléctrica de un país varía en el tiempo debido a causas tan diversas como el tipo de industria, los turnos de trabajo, la climatología, las estaciones del año, las horas del día, los usos de los ciudadanos, los sistemas productivos, etc. Esto obliga a que la generación eléctrica deba adaptarse a estas fluctuaciones de la demanda, debiendo aumentarse la producción cuando la demanda aumenta y a la inversa, lo que en la práctica se traduce en la necesidad de, sobre un sistema productivo de base, prever la existencia de una serie de unidades adicionales de generación que permitan cubrir los pedidos cuando la demanda excede las posibilidades del servicio básico. En general, los sistemas de generación se diferencian por el periodo del ciclo en el que está planificado que sean utilizados; se consideran de base la nuclear y la eólica, de valle la termoeléctrica de combustibles fósiles, y de pico la hidroeléctrica principalmente (los combustibles fósiles y la hidroeléctrica también pueden usarse como base si es necesario).

Una central eléctrica (con la excepción de las centrales fotovoltaicas), de forma simplificada puede explicarse como el proceso de conversión de la energía mecánica obtenida mediante otras fuentes de energía directa (el viento, las mareas, la energía potencial transformada en cinética en un salto de agua…) o indirectamente (necesitamos calentar un fluido para que, transformado en –normalmente vapor de agua‒ sea capaz de mover los álabes de una turbina. Es el caso de la combustión del carbón, el gas natural o el fuel, y también de la energía liberada en la fisión de los átomos de uranio). 

Todas las centrales eléctricas constan de un sistema de "turbina-generador": La turbina, accionada por la energía mecánica del vapor de agua a presión o por un chorro de agua, es la parte encargada de mover el rotor del generador y producir la corriente eléctrica; el generador o alternador es el encargado de convertir la energía mecánica en eléctrica. En los alternadores podemos distinguir, también de forma muy básica, dos partes fundamentales:

1. El estator: Armadura metálica, que permanece en reposo, cubierta en su interior por unos hilos de cobre, que forman diversos circuitos.
2. El rotor: Está en el interior del estator y gira accionado por la turbina. Está formado en su parte interior por un eje, y en su parte más externa por unos circuitos, que se transforman en electroimanes cuando se les aplica una pequeña cantidad de corriente. Cuando el rotor gira a gran velocidad, debido a la energía mecánica aplicada en las turbinas, se produce unas corrientes en los hilos de cobre del interior del estator. Estas corrientes proporcionan al generador la denominada fuerza electromotriz, capaz de producir energía eléctrica a cualquier sistema conectado a él.

En este vídeo nos enseñan como funciona un motor, transformación de la electricidad en movimiento, o un generador, transformación del movimiento en electricidad. Seguro que dispones de un minuto:

Y si piensas que eres un manitas, no lo dudes, con una pila, un imán y un trozo de cable y, voilà!: un motor:

Dependiendo de la fuente primaria de energía utilizada, las centrales generadoras se clasifican en termoeléctricas (de carbón, petróleo, gas, nucleares y solares termoeléctricas), hidroeléctricas (aprovechando las corrientes de los ríos o del mar: mareomotrices), eólicas y solares fotovoltaicas. La mayor parte de la energía eléctrica generada a nivel mundial proviene de los dos primeros tipos de centrales reseñados. Hoy en día, una clasificación más familiar de las fuentes de energía las clasifica en : 

1. Energías no renovables. Son aquellas que se encuentran en la naturaleza en cantidades finitas y que, por tanto, una vez consumidas en su totalidad, agotadas, no pueden sustituirse. Su uso tiene, por tanto, fecha de caducidad, y comprende dos grupos principales: los combustibles fósiles y el combustible nuclear. Algunos autores incluyen la energía nuclear dentro de las llamadas energía alternativas (¡ojo, no debe confundirse el concepto de alternativo con el de renovable!) como sucesora del uso de combustibles fósiles por su menor efecto contaminante (se refiere, imagino, a la menor producción de gases de efecto invernadero).
2. Energías renovables. Es la que puede obtenerse a partir de fuentes naturales, virtualmente inagotables, ya sea por la inmensa cantidad de energía que contienen, o porque son capaces de regenerarse de forma natural. Entre las energías renovables se cuentan la eólica, geotérmica, hidroeléctrica, maremotriz, solar, undimotriz, la biomasa y los biocombustibles.

A lo largo de los días iremos abundando en los diferentes tipos de fuentes de energía aquí apuntadas. Ahora puedes aprovechar tu oportunidad para callar para siempre. O comentar algo.