Generación de energía eléctrica

Generación de energía eléctrica

Generar energía eléctrica es el proceso de transformar cualquier otra forma de energía, pudiendo ser esta, química, mecánica, térmica, luminosa, nuclear, etc. en energía eléctrica.

La generación industrial de energía eléctrica se realiza en instalaciones denominadas centrales eléctricas, medio físico donde se ejecutan las transformaciones mencionadas, siendo el punto inicial del suministro del servicio eléctrico.

Los generadores y motores eléctricos se utilizan mucho porque la electricidad es una forma muy práctica de energía y se produce con facilidad. Los motores eléctricos pueden realizar muchas funciones: desde perforar agujeros a mover locomotoras.

Primeros generadores

Aunque los griegos habían dado un importante paso hacia el gran descubrimiento, hasta el siglo XVII el hombre no inventa la primera máquina para producir electricidad. En Alemania, Otto von Guericke construye un sencillo aparato que contenía una gran bola de azufre. Girando la bola con un manubrio y colocando una mano sobre la bola, se cargaba por fricción. A mediados del siglo XIX, se habían inventado muchos generadores de fricción parecidos.

Otros tipos de generador funcionanban por inducción electrostática, un proceso por el cual un objeto se carga eléctricamente por la proximidad de otro objeto ya cargado. Los generadores de inducción funcionan recogiendo cargas inducidas hasta acumular un voltaje elevado. Una de estas máquinas, inventada en 1883 por James Wimshurst, todavía se utiliza en prácticas de laboratorio para generar hasta 50000 voltios, y a veces aún más.

Máquina de megavoltios

Un generador de inducción de gran utilidad práctica es el inventado en 1931 por Robert Van de Graaff. Una correa de material aislante transfiere carga eléctrica a una esfera de metal, que puede alcanzar varios millones de voltios. Este generador se usa para probar aislantes y otros equipos proyectados para resistir altos voltajes. También se usa en investigación nuclear para acelerar con el elevado voltaje partículas subatómicas hasta velocidades increíbles.

Aunque los aparatos de fricción y de inducción eran capaces de generar un voltaje muy elevado, no eran adecuados para producir una corriente intensa y constante. Esta necesidad queda satisfecha a finales del siglo XVIII, cuando el científico italiano Alessandro Volta inventa la primera pila eléctrica. Se van mejorando los diseños hasta que, a finales del siglo XIX. se puede utilizar la electricidad para la iluminación.

Aunque las baterías son en muchos casos una fuente adecuada de electricidad, se van agotando gradualmente y deben reemplazarse. Por tanto, son inadecuadas para suministrar a una población numerosa toda la electricidad que necesita para iluminación, calefacción, etc.

Pero, algunos experimentos realizados a principios del siglo XIX permiten el desarrollo de los modernos generadores eléctricos.

Energía para todos

Al utilizar un efecto electromagnético para producir electricidad, Faraday sienta otro principio que hace que otros inventen máquinas con utilidad práctica. A finales de la década de 1870, se habían construido potentes generadores, y en 1881, se pone en funcionamiento la primera central eléctrica del mundo en Sussex, Inglaterra. Era también la primera central hidroeléctrica del mundo, ya que el era movido por un molino de agua. Las luces de gas se reemplazaban por luces eléctricas, pero, el nuevo sistema resultaba caro y atrae a pocos clientes. La central eléctrica acaba cerrándose después de sólo dos años y medio. Entre tanto, se habían puesto en marcha la central eléctrica y la red de distribución construidas por Thomas Alva Edison en Pearl Street, Nueva York, inaguradas el 4 de septiembre de 1882 y que es la primera central del mundo que tiene éxito. Las tiendas, oficinas, fábricas y hoteles se pasan al nuevo sistema de iluminación demostrando al mundo que la producción de energía eléctrica se va a convertir en una industria importante.

Dependiendo de la fuente primaria de energía utilizada, las centrales generadoras se clasifican en:

• Térmicas

• Hidroeléctricas

• Nucleares

• Eólicas

• Solares termoeléctricas

• Solares fotovoltaicas

• Mareomotrices

No obstante todos los tipos indicados, la mayor parte de la energía eléctrica generada proviene de los tres primeros tipos de centrales reseñados.

Todas estas centrales, excepto las fotovoltáicas, tienen en común el elemento generador en si, que no es otro que un alternador, movido mediante una turbina, que será distinta dependiendo del tipo de energía primaria utilizada.

En las centrales fotovoltáicas la corriente obtenida es continua y para su utilización es necesaria su conversión en alterna, mediante el empleo de dispositivos denominados inversores u onduladores.

Referencias

La Enciclopedia Libre Universal en Español dispone de una lista de distribución pública, enciclo@listas.us.es

GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA

La energía eléctrica se produce en los aparatos llamados generadores o alternadores.

Un generador consta, en su forma más simple de:

o Uuna espira que gira impulsada por algún medio externo.

o Uun campo magnético uniforme, creado por un imán, en el seno del cual gira la espira anterior.

A medida que la espira gira, el flujo magnético a través de ella cambia con el tiempo, induciéndose una fuerzaelectromotriz, y si existe un circuito externo, circulará una corriente eléctrica.

Para que un generador funcione, hace falta una fuente externa de energía (hidraúlica, térmica, nuclear, etc.) que haga que la bobina gire con una frecuencia deseada.

2. Central eléctrica

Una central eléctrica es una instalación capaz de convertir la energía mecánica, obtenida mediante otras fuentes de energía primaria, en energía eléctrica.

Podemos considerar que el esquema de una central eléctrica la define la siguiente figura.

En general, la energía mecánica procede de la transformación de la energía potencial del agua almacenada en un embalse; de la energía térmica suministrada al agua mediante la combustión del carbón, gas natural, o fuel, o a través de la energía de fisión del uranio.

Para realizar la conversión de energía mecánica en eléctrica, se emplean unos generadores, más complicados que los que acabamos de ver en la pregunta anterior, que constan de dos piezas fundamentales:

o El estator: Armadura metálica, que permanece en reposo, cubierta en su interior por unos

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