• Hva er generering av elektrisk energi?
• Hvordan produseres elektrisk energi?
• Stadier av elektrisitetssektoren
• Typer elektrisitetsproduksjon
• Fornybar energi

Vi forklarer hva elektrisk kraftproduksjon er, dens typer og hvordan den produseres. I tillegg stadier av elektrisitetssektoren.

Mye av hverdagen vår er avhengig av elektrisk energi.

Hva er generering av elektrisk energi?

Generasjonen av elektrisk energi omfatter settet med prosesser forskjellig som den kan produseres gjennom elektrisitet, eller hva som er det samme, transformere andre former for Energi tilgjengelig i natur (kjemisk energi, kinetikk, termisk, lys, kjernefysiskosv.) i brukbar elektrisk energi.

Evnen til å produsere strøm er en av hovedbekymringene til menneskeheten moderne, siden dens forbruk Det har blitt utbredt og normalisert siden det ble oppdaget på 1800-tallet, til det punktet at det ble uunnværlig i vårt daglige liv. Våre hjem, næringerOffentlig belysning, selv våre personlige apparater, er avhengig av en konstant og stabil tilførsel av elektrisk kraft.

Dermed er verdens energiforbruk på vei oppover. Mens det globale energiforbruket i 1900 bare var 0,7 Terawatt (0,7 x 1012 W), ble det allerede i 2005 anslått til rundt 500 Exajoule (5 x 1020 J), tilsvarende 138 900 Terawatt.

Industrisektoren er den største forbrukeren av alle, og derfor er den utviklede verden (den såkalte First World) ansvarlig for de høyeste prosentene av forbruket. USA, for eksempel, bruker 25 % av energien som genereres på verdensbasis.

Derfor er jakten på nye og mer effektive måter å oppnå det på et område der enorme vitenskapelige og teknologiske ressurser investeres, spesielt i en tid da de klimatiske effektene av industrialisering og fra brenning fossilt brensel det har ikke bare blitt åpenbart, men alarmerende.

Hvordan produseres elektrisk energi?

Ulike typer energi kan brukes til å snu generatorturbinen.

Elektrisitet produseres generelt i store anlegg kalt kraftverk eller kraftverk, som utnytter ulike typer råmateriale eller naturlige prosesser "produserer" elektrisitet.

Til dette har de fleste kraftverkene dynamoer, som er store enheter som genererer vekselstrøm. De er bygd opp av en spole, som er en stor, roterende materialerull elektrisk leder ordnet i tråder, og en magnet som forblir fast.

Ved å rotere spolen inne i magneten ved høye hastigheter, oppstår et fenomen som kalles elektromagnetisk induksjon: magnetfelt Resultatet mobiliserer elektronene i det ledende materialet, og skaper en strøm av energi som deretter må "forberedes" for distribusjon gjennom en rekke transformatorer.

Spørsmålet er altså hvordan man får spolen til å rotere i høye hastigheter og jevnt. I eksperimenter utført på 1800-tallet med elektrisitet ble den generert ved å tråkke på en sykkel, som selvfølgelig bare produserte en liten mengde.

Når det gjelder kraftverk, kreves det noe mye mer sofistikert: en turbin, som er en roterende enhet som er i stand til å overføre mekanisk energi til spolen, slik at den roterer, fra bruk av en annen kraft.

For eksempel kan du bruke det fallende vannet i en foss, eller den konstante vinden, eller i de fleste tilfeller damp stigende mengde av en god mengde kokende vann, som det i sin tur er nødvendig å generere en konstant mengde av varme, ved hjelp av forbrenning av ulike typer materialer.

Som det vil ses, er den komplette prosessen med å generere elektrisk energi ikke annet enn transformasjonen av kjemisk energi til kalorienergi (forbrenning), for senere å konvertere den til kinetisk og mekanisk (ved å mobilisere turbinen), og senere til elektromagnetisk, dvs. , , i elektrisitet.

Stadier av elektrisitetssektoren

Elektrisitet distribueres gjennom kraftledninger.

Elektrisitetssektoren er en som er ansvarlig for hele kretsen av elektrisitetsproduksjon, fra starten til forbruket i hver av våre hjem, for eksempel. Hele energiproduksjonssyklusen i denne sektoren involverer følgende stadier:

• Generasjon. Det første trinnet består logisk nok av å skaffe elektrisitet gjennom tilgjengelige midler, i alle typer kraftverk som finnes.
• Transformasjon. Når elektrisitet først er skaffet, blir den vanligvis utsatt for en transformasjonsprosess som forbereder den for transport langs et strømnett, siden elektrisitet, i motsetning til andre produkter og varer, ikke kan lagres for forbruk senere, men må overføres umiddelbart.

De såkalte transformatorstasjonene eller transformatorverkene, som ligger i nærheten av kraftverkene, og også transformasjonssentralene, like ved kraftverkene, står for dette. populasjoner forbrukere, siden dens oppgave er å modulere elektrisk spenning for å gjøre elektrisitet transportabel (høyspent) og forbrukbar (lav spenning).

• Fordeling. Elektrisitet må endelig leveres til hjemmene våre eller til industrien som forbruker den gjennom et ledningsnett kjent som kraftlinjer, som vanligvis håndteres av forskjellige energidistribusjons- og markedsføringsselskaper.
• Forbruk. Til slutt har hver forbrukerhusholdning eller industrianlegg en koblingsinstallasjon som forbinder distribusjonsnettverket med innendørsanleggene, slik at energi kan være tilstede der vi trenger den.

Typer elektrisitetsproduksjon

Vindenergi er relativt billig og trygt for produksjon av elektrisitet.

Elektrisitetsproduksjon klassifiseres, normalt, etter hvilken type kraftverk den produseres i, eller hva som er det samme, i henhold til hvilken spesifikk prosedyre som brukes for, som vi forklarte tidligere, å mobilisere turbinen til å rotere spolen som igjen. tid genererer elektrisitet. Dermed har vi:

• Termoelektrisk energi fossilt brensel. Termoelektriske anlegg er de som produserer elektrisitet fra varmeenergi, koker store mengder vann, eller på lignende måte varmer opp andre gasser, takket være forbrenning av forskjellige materialer organisk (Kull, Petroleum, naturgass eller andre fossile brensler) i en intern kjele. I disse tilfellene er den ekspanderende gassen ansvarlig for å flytte turbinen, og deretter avkjøles den for å kunne gjenta syklusen.
• Termonukleær energi. Prinsippet for drift av termonukleær energi er ikke forskjellig fra termoelektrisk, med unntak av at varmen som er nødvendig for å rotere turbinene oppnås gjennom ulike kjemiske prosesser fisjon av atomer tunge, det vil si bombardere visse atomkjerner elementer, for å tvinge dem til å bli andre lettere elementer og frigjøre en enorm mengde energi. I disse anleggene, kjent som reaktorer, er den samme logikken til atombombe, men søkte for fredelige formål. Ulempen er at det produseres radioaktivt avfall som er vanskelig å håndtere og svært giftig.
• Geotermisk energi. Igjen, i dette tilfellet følger driften av kraftverket den termoelektriske modellen, men uten behov for drivstoff eller kjeler, siden den interne varmen til kraftverket brukes. jordskorpe. For dette kreves en passende tektonisk plassering, det vil si et område med tektonisk aktivitet som gjør at vann kan helles ned i jordens dyp og utnytte den resulterende dampen til å mobilisere de elektriske turbinene.
• Termisk solenergi. I likhet med de tidligere tilfellene drar denne typen kraftverk nytte av sollys, fokusere og konsentrere det ved hjelp av et komplekst system av speil, for å varme opp væsker ved temperaturer mellom 300 og 1000 ° C, og dermed starte den termoelektriske generasjonsprosessen.
• Fotovoltaisk energi. Denne typen energi oppnås også ved å utnytte sollys, men i en annen forstand: ved hjelp av store felt med solcelleceller, bygd opp av dioder som er følsomme for sollys, som genererer små potensielle forskjeller i endene. Store nettsteder kreves for disse solcellepaneler å generere strøm, men samtidig gjøres det uten å kreve råvarer og uten å forurense for mye miljø.
• Hydroelektrisk kraft. I dette tilfellet flyttes de elektriske turbinene til produksjonsanlegget ikke av påvirkning av varme, men ved å dra nytte av den mekaniske energien til en foss. Av den grunn, a topografi spesifikt for dette, for eksempel grå stær, fosser, mektige elver eller vannmasser der demninger kan implanteres eller demninger. Utover den brutale modifikasjonen av disse vannmassene og deres økosystemer egen, er det en form for ren energi, billig og trygt.
• Sjøvannsenergi eller bølgekraft. Dette er navnet som gis til anleggene for å hente elektrisk energi fra tidevannet eller havbølgene, gjennom kystanlegg som gjennom flytende innretninger utnytter vannets dytte for å mobilisere turbinene. Imidlertid er de ikke veldig kraftige og lite lønnsomme måter å skaffe energi på, i hvert fall for øyeblikket.
• Vindkraft. Hvis den naturlige bevegelsen av vann ble utnyttet i de foregående tilfellene, utnyttes vindkraften i vindkraftverk, spesielt i regioner ved at det blåser konstant, som kystsonene, de store slettene eller lignende. For dette har de hele felt med gigantiske propeller, følsomme for vindens passasje, som når de beveger seg overfører mekanisk energi til en elektrisk turbin. Det er en relativt rimelig og sikker form for strømproduksjon, men dessverre svært lite kraftig og med en betydelig kostnad når det gjelder landskapsforming.

Fornybar energi

Å skaffe strøm er en kompleks og svært krevende prosess miljøpåvirkning, spesielt i sine tradisjonelle varianter, som fossilt brensel. I tillegg, i de sistnevnte tilfellene, har det tilgjengelige drivstoffet begrensede reserver, siden kull og olje har en veldig langsom og langvarig geologisk opprinnelse, som ikke tillater oss å fylle opp planetariske lagre med samme hastighet som vi forbruker dem.

Av denne grunn investeres mye av energisektorens innsats i leting etter mulige fornybare kilder, eller i forbedring av de som allerede finnes, som solenergi, vannkraft og geotermisk energi.

Imidlertid peker menneskehetens store forhåpninger i energispørsmål til muligheten for atomfusjon som en trygg, pålitelig, ikke-forurensende og fornybar energikilde: Hydrogenatomer blir tatt, det mest tallrike grunnstoffet i verden. univers, og slå sammen for å generere enorme mengder energi, akkurat som det skjer i hjertet av stjerner i rommet.

Dessverre, lykke teknologi det er fortsatt langt unna vår rekkevidde, så menneskeheten vil måtte gjøre større anstrengelser for å tilpasse energiforbruket sitt til verdens muligheter, eller risikere å ødelegge det fullstendig i vårt ønske om uendelig elektrisk energi.