L'energia elèctrica és present per tot arreu al nostre voltant. Ara mateix, la pantalla per la qual esteu llegint aquest article està alimentada per energia elèctrica.
Lenergia elèctrica és lenergia de les partícules elèctriques (normalment electrons) que es mouen a través dun conductor elèctric. Però com es produeix l'electricitat? Com es posen en moviment aquestes partícules?
Dacord amb la llei de la conservació de lenergia, lenergia no es pot crear ni destruir, només es transforma. Per tant, no podem “crear” energia elèctrica, però podem fer servir una altra energia primària per convertir-la en electricitat.
Hi ha dos tipus d'electricitat:
-
L'electricitat estàtica es produeix quan un àtom té un nombre diferent de partícules positives que negatives. Per exemple, si freguem un globus amb llana, part dels electrons de la llana passa al globus augmentant les càrregues negatives.
-
L'electricitat dinàmica és la que fem servir diàriament als aparells electrònics, consisteix en un flux ordenat d'electrons a través d'un conductor. En aquest article ens centrarem en la generació denergia dinàmica.
Generació delectricitat mitjançant energia renovable
Les energies renovables són aquelles formes de generar electricitat utilitzant una font renovable, és a dir, fonts inesgotables (radiació solar, vent, etc.).
Les fonts d'energia renovables principals són:
-
Energia solar fotovoltaica: un conjunt de panells solars capten l'energia de la llum per fer saltar un electró d'un material anomenat silici. La suma daquests electrons genera un corrent elèctric.
-
Energia solar tèrmica: un conjunt de miralls concentren la radiació solar en un punt. La temperatura en aquest punt s'eleva moltíssim i es fa servir per generar vapor perquè mogui una turbina connectada a un generador elèctric.
-
Energia eòlica: els parcs eòlics són conjunts de molins de vent que capturen la força del vent per accionar una turbina eòlica. Aquesta turbina està connectada a un generador que subministra electricitat a la xarxa elèctrica.
-
Energia geotèrmica: Aquest tipus d'energia s'aprofita per obtenir calor del subsòl per escalfar habitatges, però també com a font de calor per a les centrals geotèrmiques. Aquest tipus de centrals funcionen igual que les altres plantes convencionals de vapor, però utilitzant una font de calor diferent.
-
Energia mareomotriu i energia undimotriu: aquests dos tipus denergia renovable utilitzen el moviment de laigua marina per generar energia elèctrica. En particular funciona amb les marees, els corrents marins i les onades.
-
Energia de la biomassa: aquest tipus denergia obté lenergia de la combustió de matèria orgànica. La matèria orgànica utilitzada són productes, residus i deixalles procedents dactivitats agràries.
El principal avantatge de les energies renovables és que (a excepció de la biomassa) no generen gasos amb efecte d'hivernacle. És a dir, són energies que no contribueixen al canvi climàtic.
Generació d'energia elèctrica mitjançant fonts no renovables
Les fonts d'energia no renovables són aquelles que utilitzen recursos que no es regeneren prou ràpidament per compensar el consum que es realitza.
Les fonts d'energia no renovables principals són:
-
Combustibles fòssils: Les centrals elèctriques convencionals utilitzen combustibles fòssils per generar vapor i accionar una turbina connectada a un generador elèctric. Generalment, els combustibles més utilitzats en aquest tipus de centrals són el carbó, el gas natural i el petroli.
-
L'energia nuclear: les centrals nuclears funcionen com una central de vapor convencional. La diferència és que en lloc de fer servir combustibles fòssils obtenen la calor a través de les reaccions d'energia nuclear.
-
Energia electroquímica: aquest tipus denergia converteix lenergia química en electricitat, com en una bateria.
Generació de lelectricitat mitjançant energia nuclear
El procés per obtenir electricitat mitjançant energia nuclear és el resultat d‟un procés termodinàmic i mecànic.
Una central nuclear té com a objectiu transformar l'energia interna dels àtoms d'urani en energia elèctrica. L'urani és un element químic de la taula periòdica amb un nombre atòmic molt elevat, fet que el converteix en un element molt inestable.
Aquest procés es realitza seguint els passos següents:
-
En un primer moment, el reactor nuclear genera reaccions de fissió que emeten una gran quantitat de calor.
-
Amb tota aquesta energia tèrmica s'obté el vapor a alta pressió.
-
El vapor, gràcies a la seva elevada pressió, acciona les turbines de vapor de la central elèctrica.
-
D´aquesta manera, s´obté energia mecànica, energia de rotació d´un eix.
-
Finalment, l'encarregat de transformar l'energia mecànica a energia elèctrica és el generador elèctric.
