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Diferentes formas de producir energia
Cómo se produce la electricidad a partir del carbón
La producción de electricidad es el proceso de generación de energía eléctrica a partir de fuentes de energía primaria. Para las empresas del sector de la energía eléctrica, es la etapa previa a su entrega (transmisión, distribución, etc.) a los usuarios finales o a su almacenamiento (utilizando, por ejemplo, el método de almacenamiento por bombeo).
La electricidad no está disponible en la naturaleza, por lo que hay que “producirla” (es decir, transformar otras formas de energía en electricidad). La producción se lleva a cabo en centrales eléctricas (también llamadas “centrales eléctricas”). En la mayoría de los casos, la electricidad se genera en una central eléctrica mediante generadores electromecánicos, impulsados principalmente por motores térmicos alimentados por combustión o fisión nuclear, pero también por otros medios, como la energía cinética del agua que fluye y el viento. Otras fuentes de energía son la solar fotovoltaica y la geotérmica.
En el pasado, los costes de producción de energía renovable han disminuido considerablemente, y el 62% de la generación total de energía renovable añadida en 2020 tendrá costes más bajos que la nueva opción más barata de combustible fósil[1]Coste nivelado: Con la implantación cada vez más generalizada de las fuentes de energía renovables, los costes de las mismas han disminuido, sobre todo los de la energía generada por paneles solares[2]El coste nivelado de la energía (LCOE) es una medida del coste neto medio actual de la generación de electricidad para una planta generadora durante su vida útil.
Fuentes de electricidad
¿Cómo es el futuro de la producción de energía? ¿Cuáles son los métodos alternativos de producción de energía distintos de los combustibles fósiles? En este artículo, el electricista Murrumbeena analizará cuatro empresas que trabajan en soluciones energéticas sostenibles. Puedes encontrar más información aquí.
Para empezar, veamos los ODS: el ODS 7 hace hincapié en la generación de electricidad mediante fuentes de energía renovables y sostenibles, y el ODS 7.2 exige “aumentar sustancialmente la proporción de energía renovable en la combinación energética mundial”.
La energía geotérmica procede del subsuelo en forma de agua o vapor. Luego se convierte y se utiliza para la calefacción y la electricidad. A diferencia de otras energías renovables como la solar y la eólica, que son intermitentes, las centrales geotérmicas pueden generar energía las 24 horas del día y de forma sostenible. El único problema asociado a la geotermia es que sólo puede utilizarse en determinadas zonas del planeta, normalmente cerca de los límites de las placas tectónicas.
Fervo Energy, una startup con sede en California, trabaja para cambiar esto. Su objetivo es aplicar la perforación horizontal a la industria geotérmica y esperan generar más energía a partir del calor que hay bajo la superficie de la tierra. Si funciona, la energía geotérmica podría utilizarse en zonas del planeta no necesariamente cercanas a los límites de las placas tectónicas. El fondo de Bill Gates, Breakthrough Energy Ventures, ha decidido invertir en esta empresa en 2018.
Energía mareomotriz
La civilización está amenazada. Parece claro que los métodos tradicionales de generación de electricidad son insostenibles y debemos encontrar nuevas formas de generar electricidad que no produzcan tanto carbono (o desempolvar las antiguas, como el gas natural y la energía nuclear).
La necesidad de fuentes de energía alternativas no es nueva. Hemos visto cómo se han inaugurado enormes instalaciones solares en vastos desiertos, enormes parques eólicos en tierra y en el mar, haces de olas que convierten la energía de nuestros océanos y soluciones de biomasa que llegan y desaparecen.
Varias grandes ciudades han puesto en marcha proyectos que aprovechan el calor atrapado en sus vastas redes de metro. Los millones de viajeros, además de los motores y los frenos de los trenes, que operan en el entorno sellado del metro generan una enorme cantidad de calor.
Los operadores de metro también son conscientes desde hace tiempo del problema del calor, y tienen que gastar considerables cantidades de dinero para disiparlo por medios convencionales. Sin embargo, ahora los operadores de metro están dando un mejor uso a ese exceso de calor: alimentar y calentar las casas y negocios locales. En Londres, cientos de hogares de Highbury e Islington forman parte de un plan para aprovechar el calor del metro de Londres, y existen planes similares en toda Europa.
Hidroeléctrica…
Las tres principales categorías de energía para la generación de electricidad son los combustibles fósiles (carbón, gas natural y petróleo), la energía nuclear y las fuentes de energía renovables. La mayor parte de la electricidad se genera con turbinas de vapor que utilizan combustibles fósiles, energía nuclear, biomasa, energía geotérmica y energía solar térmica. Otras tecnologías importantes de generación de electricidad son las turbinas de gas, las turbinas hidráulicas, las turbinas eólicas y la energía solar fotovoltaica.
El carbón fue la tercera fuente de energía más importante para la generación de electricidad en Estados Unidos en 2020, alrededor del 19%. Casi todas las centrales eléctricas de carbón utilizan turbinas de vapor. Unas pocas centrales de carbón convierten el carbón en gas para utilizarlo en una turbina de gas para generar electricidad.
El petróleo fue la fuente de menos del 1% de la generación de electricidad en Estados Unidos en 2020. El fuel-oil residual y el coque de petróleo se utilizan en las turbinas de vapor. El fuel-oil destilado se utiliza en los generadores de motores diesel. El fuel residual y los destilados también pueden quemarse en las turbinas de gas.
Las centrales hidroeléctricas produjeron alrededor del 7,3% del total de la generación de electricidad en Estados Unidos y alrededor del 37% de la generación de electricidad a partir de energías renovables en 2020.1 Las centrales hidroeléctricas utilizan agua corriente para hacer girar una turbina conectada a un generador.
