• Ce este generarea de energie electrică?
• Cum se produce energia electrică?
• Etapele sectorului electric
• Tipuri de producere a energiei electrice
• Energie regenerabila

Vă explicăm ce este generarea de energie electrică, tipurile acesteia și cum este produsă. În plus, etapele sectorului electric.

O mare parte din viața noastră de zi cu zi depinde de energia electrică.

Ce este generarea de energie electrică?

Generația de energie electrică cuprinde ansamblul de proceselor diferit prin care poate fi produs electricitate, sau ceea ce este același, transformă alte forme de Energie disponibil în natură (energie chimica, cinetica, termic, ușoară, nuclear, etc.) în energie electrică utilizabilă.

Capacitatea de a produce energie electrică este una dintre principalele preocupări ale umanitatea contemporan, din moment ce ei consum S-a răspândit și s-a normalizat încă de la descoperirea sa în secolul al XIX-lea, până la punctul de a deveni indispensabil în viața noastră de zi cu zi. Casele noastre, industriiIluminatul public, chiar și aparatele noastre personale, depind de o alimentare constantă și stabilă cu energie electrică.

Astfel, consumul mondial de energie este în creștere. În timp ce în 1900 consumul global de energie era de doar 0,7 Teravați (0,7 x 1012 W), deja în 2005 era estimat la aproximativ 500 Exajouli (5 x 1020 J), echivalent cu 138.900 Teravați.

Sectorul industrial este cel mai mare consumator dintre toate și, prin urmare, lumea dezvoltată (așa-numita Lumea Primă) este responsabilă pentru cele mai mari procente de consum. Statele Unite, de exemplu, consumă 25% din energia generată la nivel mondial.

Prin urmare, căutarea unor modalități noi și mai eficiente de obținere a acestuia este un domeniu în care sunt investite resurse științifice și tehnologice enorme, mai ales într-o perioadă în care efectele climatice ale industrializare si de la ardere combustibili fosili a devenit nu numai evident, ci și alarmant.

Cum se produce energia electrică?

Diferite tipuri de energie pot fi folosite pentru a transforma turbina generatorului.

Electricitatea, în general, este produsă în instalații mari numite centrale electrice sau centrale electrice, care, profitând de diferite tipuri de materii prime sau procesele naturale „fabrica” electricitate.

Pentru aceasta, majoritatea centralelor electrice au alternatoare, care sunt dispozitive mari care generează curent alternativ. Sunt alcătuite dintr-o bobină, care este o rolă mare, rotativă de material conductor electric dispuse în fire și a magnet care rămâne fix.

Prin rotirea bobinei în interiorul magnetului la viteze mari, are loc un fenomen numit inducție electromagnetică: camp magnetic Rezultatul mobilizează electronii materialului conductor, creând un flux de energie care trebuie apoi „pregătit” pentru distribuție printr-o serie de transformatoare.

Problema este, așadar, cum să faci bobina să se rotească la viteze mari și în mod constant. În experimentele efectuate în secolul al XIX-lea cu electricitatea, aceasta a fost generată prin pedalarea unei biciclete, care producea doar o cantitate infimă, desigur.

În cazul centralelor electrice se cere ceva mult mai sofisticat: o turbină, care este un dispozitiv rotativ capabil să transmită energie mecanică la bobină, făcând-o să se rotească, de la folosirea unei alte forțe.

De exemplu, puteți folosi apa care cade într-o cascadă sau suflarea constantă a vântului sau, în majoritatea cazurilor, aburi cantitate ascendentă a unei cantități bune de apă clocotită, pentru care este necesar la rândul său să se genereze o cantitate constantă de căldură, prin intermediul combustie a diverselor tipuri de materiale.

După cum se va vedea, procesul complet de generare a energiei electrice nu este altceva decât transformarea energiei chimice în energie calorică (combustie), pentru a o transforma ulterior în cinetică și mecanică (prin mobilizarea turbinei), iar mai târziu în electromagnetică, adică , , în electricitate.

Etapele sectorului electric

Electricitatea este distribuită prin linii electrice.

Sectorul energiei electrice este unul care este responsabil pentru întregul circuit de producere a energiei electrice, de la începuturi până la consumul său în fiecare dintre casele noastre, de exemplu. Întregul ciclu de producere a energiei în acest sector presupune următoarele etape:

• Generaţie. Prima etapă, în mod logic, constă în obținerea energiei electrice prin mijloacele disponibile, în oricare dintre tipurile de centrale electrice care există.
• Transformare. Odată obținută electricitatea, aceasta este de obicei supusă unui proces de transformare care o pregătește pentru transportul de-a lungul unei rețele electrice, deoarece energia electrică, spre deosebire de alte produse și bunuri, nu poate fi stocată pentru consum ulterior, ci trebuie transmisă imediat.

De asta sunt responsabile așa-numitele substații sau centrale de transformare, situate în vecinătatea centralelor electrice, precum și centrele de transformare, în apropierea centralelor. populatiilor consumatori, deoarece misiunea sa este de a modula tensiunea electrică pentru a face electricitatea transportabilă (înaltă tensiune) și consumabilă (joasă tensiune).

• Distributie. Electricitatea trebuie în sfârșit să fie furnizată caselor noastre sau industriilor care o consumă printr-o rețea de cablare cunoscută sub numele de linii electrice, de care se ocupă de obicei diferite companii de distribuție și marketing de energie.
• Consum. În sfârșit, fiecare gospodărie de consum sau instalație industrială are o instalație de legătură, care leagă rețelele de distribuție cu dotările interioare, permițând energiei să fie prezentă oriunde avem nevoie de ea.

Tipuri de producere a energiei electrice

Energia eoliană este relativ ieftină și sigură pentru producerea de energie electrică.

Generarea de energie electrică se clasifică, în mod normal, după tipul de centrală în care este produsă, sau ceea ce este la fel, după ce procedură specifică se folosește pentru, așa cum am explicat mai înainte, mobilizarea turbinei pentru a roti bobina care la rândul său. timpul generează energie electrică. Astfel, avem:

• Energie termoelectrică combustibili fosili. Centralele termoelectrice sunt cele care produc energie electrică din energie termică, fierbând cantități mari de apă sau încălzind în mod similar alte gaze, datorită arderii diferitelor materiale. organic (Cărbune, Petrol, gaz natural sau alți combustibili fosili) într-un cazan intern. În aceste cazuri, gazul în expansiune este responsabil pentru deplasarea turbinei, iar apoi este răcit pentru a putea repeta ciclul.
• Energia termonucleara. Principiul de funcționare al energiei termonucleare nu este diferit de cel al termoelectricului, cu excepția faptului că căldura necesară pentru rotirea turbinelor se obține prin diverse procese chimice fisiunea de atomi grele, adică bombardând nucleele atomice ale anumitor elemente, pentru a-i forța să devină alte elemente mai ușoare și să elibereze o cantitate imensă de energie. În aceste centrale, cunoscute sub numele de reactoare, aceeași logică a bombă atomică, dar aplicat în scopuri pașnice. Dezavantajul este că produce deșeuri radioactive greu de manipulat și foarte toxice.
• Energie geotermală. Din nou, în acest caz funcționarea centralei se supune modelului termoelectric, dar fără a fi nevoie de combustibili sau cazane, deoarece se folosește căldura internă a centralei. scoarța terestră. Pentru aceasta este nevoie de o amplasare tectonica adecvata, adica o zona cu activitate tectonica care sa permita turnarea apei in adancurile pamantului si sa profite de aburul rezultat pentru a mobiliza turbinele electrice.
• Energia solară termică. Similar cu cazurile anterioare, acest tip de centrale electrice profită de lumina soarelui, focalizând și concentrându-l prin intermediul unui sistem complex de oglinzi, pentru a încălzi lichide la temperaturile între 300 și 1000 ° C, și astfel începe procesul de generare termoelectrică.
• Energia fotovoltaică. Acest tip de energie se obține și prin profitarea luminii solare, dar într-un sens diferit: prin intermediul câmpurilor mari de celule fotovoltaice, formate din diode sensibile la lumina solară, care generează mici diferențe de potențial la capete ale acestora. Pentru acestea sunt necesare site-uri mari panouri solare sa genereze energie electrica, dar in acelasi timp se face fara a necesita materii prime si fara a polua prea mult mediu inconjurator.
• Putere hidroelectrica. În acest caz, turbinele electrice ale centralei de generare nu sunt deplasate prin acțiunea căldurii, ci prin valorificarea energiei mecanice a unei cascade. Din acest motiv, a topografie specifice pentru aceasta, cum ar fi cataracta, cascade, râuri puternice sau corpuri de apă în care se pot implanta baraje sau baraje. Dincolo de modificarea brutală a acestor corpuri de apă și a lor ecosistemelor propriu, este o formă de energie verde, ieftin și sigur.
• Energia apei de mare sau puterea valurilor. Asa se numeste centralele de obtinere a energiei electrice din maree sau valurile marii, prin facilitati de coasta care, prin dispozitive plutitoare, profita de impingerea apei pentru a mobiliza turbinele. Cu toate acestea, ele nu sunt modalități foarte puternice și nu foarte profitabile de obținere a energiei, cel puțin pentru moment.
• Putere eoliana. Daca in cazurile precedente s-a profitat de miscarea naturala a apei, in centralele eoliene se profita de forta vantului, mai ales in regiuni prin aceea că suflă constant, ca zonele de coastă, marile câmpii sau altele asemenea. Pentru aceasta, au câmpuri întregi de elice gigantice, sensibile la trecerea vântului, care la mișcare transmit energie mecanică unei turbine electrice. Este o formă relativ ieftină și sigură de producere a energiei electrice, dar din păcate foarte puțin puternică și cu un cost semnificativ în ceea ce privește amenajarea teritoriului.

Energie regenerabila

Obținerea energiei electrice este un proces complex și foarte solicitant impact asupra mediului, în special în variantele sale tradiționale, precum combustibilul fosili. În plus, în aceste din urmă cazuri, combustibilul disponibil are rezerve limitate, întrucât cărbunele și petrolul au o origine geologică foarte lentă și prelungită, ceea ce nu ne permite să refacem stocurile planetare în același ritm cu care le consumăm.

Din acest motiv, multe dintre eforturile sectorului energetic sunt investite în căutarea unor posibile surse regenerabile, sau în îmbunătățirea celor deja existente, precum energia solară, hidroelectrică și geotermală.

Cu toate acestea, marile speranțe ale umanității în materie energetică indică posibilitatea fuziunii atomice ca sursă de energie sigură, fiabilă, nepoluantă și regenerabilă: se iau atomii de hidrogen, cel mai abundent element din lume. univers, și fuzionează pentru a genera cantități enorme de energie, așa cum se întâmplă în inima stele in spatiu.

Din păcate, fericire tehnologie este încă departe de la îndemâna noastră, așa că omenirea va trebui să depună eforturi mai mari pentru a-și adapta consumul de energie la posibilitățile lumii, sau riscă să-l strice complet în dorința noastră de energie electrică infinită.