Energia electrica como se produce

De dónde viene la electricidad

ResumenLa disponibilidad de las tecnologías de energía renovable está aumentando drásticamente en todo el mundo gracias a su creciente madurez. Sin embargo, el almacenamiento y la recuperación de energía eléctrica a gran escala serán casi con toda seguridad necesarios para aumentar la penetración de las fuentes renovables en la red. Ninguna tecnología actual de almacenamiento de energía tiene la combinación perfecta de alta densidad de potencia y energía, bajo coste financiero y medioambiental, ausencia de restricciones de emplazamiento, larga vida de ciclo y calendario, fácil disponibilidad de materiales y rápido tiempo de respuesta. Los microbios electroactivos de ingeniería podrían resolver muchas de las limitaciones de las actuales tecnologías de almacenamiento de energía al permitir la fijación de carbono recableada, un proceso que separa espacialmente las reacciones que normalmente se llevan a cabo juntas en una célula fotosintética y sustituye las menos eficientes por equivalentes no biológicos. Si tiene éxito, esto podría permitir el almacenamiento de electricidad renovable mediante la fijación electroquímica o enzimática del dióxido de carbono y su posterior almacenamiento como moléculas de almacenamiento de energía basadas en el carbono, incluidos los hidrocarburos y los polímeros no volátiles, con una alta eficiencia. En este artículo recopilamos datos de rendimiento sobre las opciones de componentes biológicos y no biológicos para los sistemas de fijación de carbono recableados e identificamos los retos urgentes de investigación e ingeniería.

Cómo se produce el carbón

Muestre a los alumnos la galería de fotos de los recursos energéticos y utilice las imágenes para hablar de los diferentes recursos energéticos que se utilizan para producir electricidad. Señale que el carbón es un combustible fósil y una fuente de energía no renovable que se utiliza habitualmente para producir electricidad en Estados Unidos. Pregunte: ¿Cómo llega la energía de estos recursos a nuestros hogares en forma de electricidad? ¿Llega a nuestros hogares toda la energía disponible del recurso energético? Explica. Si es necesario, aplique la modificación para que los alumnos cinestésicos modelen cómo se escapa la energía del sistema. Explica que los alumnos van a profundizar en estas cuestiones utilizando un diagrama.

Proyecte el diagrama de transferencia de energía para que lo vean todos los alumnos. Explique que el diagrama es una forma de describir el proceso de cómo la energía llega desde una fuente de energía a los objetos que los alumnos utilizan en sus casas; por ejemplo, las bombillas. Pida a los alumnos que se fijen en el número de unidades que hay al principio y al final del diagrama. Pregunte: ¿Qué les dice la diferencia en el número de unidades sobre la eficiencia energética? Haga ver a los alumnos que una gran cantidad de energía se escapa del sistema antes de encender las bombillas de sus casas. A continuación, pida a los alumnos que observen atentamente el diagrama. Pregunte:

Qué es la electricidad

Un generador eléctrico es un dispositivo que convierte una forma de energía en electricidad. Hay muchos tipos diferentes de generadores de electricidad. La mayor parte de la electricidad que se genera en el mundo procede de generadores que se basan en el descubrimiento del científico Michael Faraday en 1831 de que mover un imán dentro de una bobina de alambre hace (induce) que fluya una corriente eléctrica en el cable. Fabricó el primer generador de electricidad llamado disco de Faraday, que funciona con esta relación entre el magnetismo y la electricidad y que llevó al diseño de los generadores electromagnéticos que utilizamos hoy en día.

Los generadores electromagnéticos utilizan un electroimán -un imán producido por la electricidad- y no un imán tradicional. Un generador electromagnético básico tiene una serie de bobinas aisladas de alambre que forman un cilindro estacionario -llamado estator- que rodea un eje electromagnético llamado rotor. Al girar el rotor, fluye una corriente eléctrica en cada sección de la bobina de alambre, que se convierte en un conductor eléctrico independiente. Las corrientes de las secciones individuales se combinan para formar una gran corriente. Esta corriente es la electricidad que se mueve desde los generadores a través de las líneas eléctricas hasta los consumidores. Los generadores electromagnéticos accionados por motores cinéticos (mecánicos) representan casi toda la generación de electricidad en Estados Unidos.

Cómo se produce la energía eólica

Todos y cada uno de nosotros dependemos de la electricidad para movernos sin problemas a lo largo del día. Nuestros teléfonos móviles, ordenadores portátiles y otros innumerables aparatos funcionan con energía eléctrica. Nuestra necesidad de electricidad es abrumadoramente evidente y se hace especialmente patente cuando algo va mal, que es lo más probable cuando nos llama.

Antes de profundizar en cómo se produce la electricidad, empecemos con un poco de «Electricidad 101». En pocas palabras, la electricidad es el flujo de electrones de un lugar a otro, más concretamente el flujo alrededor de un circuito.

Probablemente recuerdes tu clase de química del instituto (con cariño o con asco, ¡no hay mucho entre medias!) en la que aprendiste sobre los átomos, o los «ladrillos de la vida». Los electrones son partículas subatómicas con carga negativa. Si uno de estos electrones se libera de un átomo y se le obliga a moverse, se produce electricidad.

Los electrones más externos, o electrones de valencia, son los que menos fuerza necesitan para liberarse de un átomo. Cuando los electrones libres encuentran nuevos átomos a los que agarrarse, «echan» a un electrón existente y el proceso comienza de nuevo, produciendo una corriente eléctrica.

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