Fuentes Generadoras de Electricidad


La mayoría de la electricidad en los Estados Unidos es generada por medio de turbinas de vapor. Carbón, petróleo y gas natural son "quemados" o consumidos en grandes hornos para generar vapor, el cual empuja las cuchillas de una turbina. En Estados Unidos, el carbón es el recurso más utilizado para generar electricidad. Además de "quemar" el gas natural para calentar agua y generar vapor, el gas natural se puede quemar para producir gases de combustión calientes que pasan a través de la turbina y giran las cuchillas para generar electricidad.

Según el "Informe del Analísis del País de Estados Unidos" (United States Country Analysis Brief), realizado por la Administración de Información de Energía (Energy Information Administration) en el 2003, los Estados Unidos generaron 3,848 mil millones de horas-kilowatt (Kwh), incluyendo 3,691 mil millones Kwh del sector de energía eléctrica más 157 mil millones de Kwh adicionales provenientes de instalaciones combinadas de calor y energía (CHP facilities) en los sectores industriales y comerciales. Para el sector de energía eléctrica, las plantas de carbón componen el 53% de la generación , las plantas nucleares el 21%, las de gas natural 15%, las hidroeléctricas el 7%, las de petróleo el 3% y las geotermales y "otras" componen el 1% restante.

Hay dos tipos de recursos de energía, renovables y no-renovables. Los recursos no-renovables se obtienen del subsuelo, ya sea en forma líquida, gaseosa o sólida. Estos recursos son el petróleo crudo, el gas natural, el propano y el carbón. El petróleo, el carbón, el propano y el gas natural son considerados combustibles fósiles porque se han formado a partir de estos restos de organismos de épocas geológicas pasadas. Otro recurso no-renovable es la energía de fisión nuclear. Estas fuentes no pueden formarse o abastecerse en un corto período de tiempo. Los recursos renovables no están sujetos a ser consumidos en una escala de tiempo humana. Estas fuentes incluyen los rayos del sol, las olas, los ríos, las mareas, el viento, la biomasa y el calor radioactivo en el centro de la Tierra.

Métodos de Generación de Energía

Hemos hablado sobre la generación de energía por medio de turbinas de vapor, sin embargo, existen métodos alternativos para generar energía, algunos de estos métodos utilizan recursos renovables y algunos de ellos no. A continuación se presentan algunos de ellos:

Energía Geotérmica

El calor contenido dentro de la Tierra puede recuperarse y ejercer una función. Este calor se conoce como energía geotérmica y se origina debajo de la superficie de la tierra. Existen cuatro formas de energía geotérmica:

· Energía de la tierra
· Mares geo presurizados (geo pressurized brines)
· Rocas y magma calientes
· Reservas Hidrotérmicas

Actualmente solamente se utilizan las reservas hidrotérmicas y la energía de la tierra. La palabra "geotérmico" significa tierra y calor. Los recursos geotérmicos han sido utilizados durante siglos y son la fuente de energía más grande del mundo. El poder o energía geotérmica es un recurso renovable y es seguro para el medioambiente. Este se genera en plantas geotérmicas en ciertas áreas de los Estados Unidos como California, Hawaii, Nevada y Utah. La energía o poder geotérmico se produce cuando suficiente calor sube a la superficie de la tierra y calienta los manantiales o aguas subterráneas produciendo vapor. Este vapor se puede utilizar para hacer funcionar turbinas de vapor. A diferencia de las plantas generadoras de carbon, las plantas geotérmicas no producen emisiones de dióxido de azufre, dióxido de carbono y óxidos de nitrógeno.

Energía Solar

La energía solar se obtiene de los rayos solares. Las tecnologías solares utilizan energía y luz solar para proporcionar calor, agua caliente, electricidad e incluso enfriamiento. Es importante mencionar que la energía solar no siempre está disponible y se esparce fácilmente, sin embargo, el poder solar es renovable y seguro para el medio ambiente. Existen diversas tecnologías solares, por ejemplo:

· Las Células Solares Fotovoltaicas que directamente convierten la luz del sol en electricidad.
· La Calefacción Solar Pasiva, el Enfriamiento y la Iluminación Natural son métodos que se incorporan al diseño de edificios. Por ejemplo, el utilizar amplios ventanales orientados al sur, o el utilizar materials para la construcción que absorban y lentamente desprendan o suelten el calor del sol. Todos estos métodos no utilizan ningún medio mecánico y pueden reducir el consumo de energía en un 50%.
· El Poder o Energía Solar Concentrada es la tecnología que utiliza materiales reflectores como espejos para concentrar la energía del sol. Esta energía caloríca puede convertirse en electricidad.
· Calentadores de Agua y Enfriamiento y Calentamiento de Espacios: Los calentadores de agua solares utilizan el sol para calentar agua o fluídos en colectores o recipientes.

Biomasa

Las tecnologías de "bio-energía" utilizan los recursos renovables de la biomasa como la madera, los desechos municipales -basura- y los desechos agrícolas -restos de maíz y trigo- para producir diferentes tipos de energía como electricidad, combustibles líquidos, sólidos y gaseosos, calor y otros materiales. La "bio-energía" tiene el segundo lugar, después de la energía hidráulica, en la producción de energía primaria renovable en los Estados Unidos. Esta también es un recurso renovable y seguro para el medio ambiente.

Energía Eólica (del Viento)

El poder eólico o energía del viento utiliza la energía contenida en el viento para propósitos prácticos, como generación de electricidad, carga de baterías, moler grano y bombeo de agua. Una turbina de viento es muy similar a un molino de viento; ambos operan en conjunto en las "granjas de viento" (wind farms) para producir electricidad para las compañías eléctricas. Los habitantes de pueblos remotos pueden utilizar turbinas más pequeñas para producir energía. El poder del viento también es un recurso renovable y seguro para el medio ambiente.

Energía Hidráulica

La fuerza hidráulica, o hidroelectricidad es un proceso donde se usa una corriente de agua para girar una turbina que se encuentra conectada a un generador. Hay dos sistemas en que esta fuerza puede ser dividida:

· Presas: La corriente de agua se acumula en reservas o presas. El agua cae por medio de un sistema de tubería y aplica presión a las cuchillas de la turbina. Las cuchillas manejan el generador y este produce electricidad.
· Corriente de Río: La fuerza de la corriente de un río aplica presión a las cuchillas de una turbina y produce electricidad.

La hidroelectricidad o fuerza eléctrica se enfrenta a una controversia al clasificarla dentro de los recursos renovables. Esta fuerza se produce por recursos naturales elementales y recurrentes, como lluvia y nieve. Al producir electricidad, no se consume ningún combustible, sin embargo, los activistas y los defensores del medio ambiente dicen que la construcción de presas, así como los cambios de dirección en los cauces de los ríos, dañan irreversiblemente a la fauna y a los ecosistemas.

Energía Nuclear

La energía nuclear se produce al calentar agua por medio de un proceso llamado fisión nuclear donde al final se produce vapor. La energía nuclear se genera en una planta nuclear. Esta planta tiene un reactor que contiene un núcleo de combustible nuclear, primordialmente uranio enriquecido. Cuando la fisión ocurre continuamente, se crea una reacción en cadena que libera calor. Este calor se utiliza para convertir agua en vapor, este vapor gira la turbina y genera electricidad. Las plantas nucleares no consumen combustible, así que no liberan emisiones como las plantas de combustibles fósiles. Sin embargo, los procesos de minar y transportar el uranio si están asociados con emisiones de combustibles fósiles. El uranio es un recurso no-renovable que no puede recrearse, es radiactivo y tóxico y se extrae de minas subterráneas. Después de que el uranio se mina, este se envía a una planta procesadora para que pueda concentrarse y convertirse en un combustible útil (llamado "pelotitas" o "bolitas" de óxido de uranio). Esto se conoce como el proceso de enriquecimiento de uranio y genera desechos radiactivos.  Finalmente, el combustible enriquecido se transporta a la planta nuclear.

Energía "Verde"

Como ya hemos mencionado, la generación convencional de energía se basa en la combustión de combustibles fósiles que son la fuente industrial primaria de contaminación. La energía "verde" es la electricidad que se genera de recursos como la energía solar, energía de viento, energía de la biomasa e instalaciones hidroeléctricas de bajo impacto. Este tipo de energía utiliza tecnologías renovables y su propósito es reducir los impactos medioambientales asociados con la generación de electricidad. Es una solución alternativa para el suministro de energía.