• Qual é a geração de energia elétrica?
• Como a energia elétrica é produzida?
• Etapas do setor elétrico
• Tipos de geração de eletricidade
• Energia renovável

Explicamos o que é geração de energia elétrica, seus tipos e como é produzida. Além disso, etapas do setor elétrico.

Muito de nossa vida diária depende de energia elétrica.

Qual é a geração de energia elétrica?

A geração de energia elétrica abrange o conjunto de processos diferente através do qual pode ser produzido eletricidade, ou o que é o mesmo, transformar outras formas de Energia disponível no natureza (energia química, cinética, térmico, leve, nuclear, etc.) em energia elétrica utilizável.

A capacidade de produzir eletricidade é uma das principais preocupações da humanidade contemporâneo, uma vez que é consumo Difundiu-se e normalizou-se desde a sua descoberta no século XIX, a ponto de se tornar indispensável no nosso quotidiano. Nossas casas, indústriasA iluminação pública, mesmo os nossos aparelhos pessoais, dependem de um fornecimento constante e estável de energia elétrica.

Assim, o consumo mundial de energia está em alta. Enquanto em 1900 o consumo global de energia era de apenas 0,7 Terawatts (0,7 x 1012 W), já em 2005 era estimado em cerca de 500 Exajoules (5 x 1020 J), o equivalente a 138.900 Terawatts.

O setor industrial é o maior consumidor de todos e, portanto, o mundo desenvolvido (o chamado Primeiro Mundo) é responsável pelos maiores percentuais de consumo. Os Estados Unidos, por exemplo, consomem 25% da energia gerada mundialmente.

Portanto, a busca por novas e mais eficientes formas de obtê-la é uma área na qual enormes recursos científicos e tecnológicos são investidos, principalmente em um momento em que os efeitos climáticos da industrialização e de queimar combustíveis fósseis tornou-se não apenas óbvio, mas alarmante.

Como a energia elétrica é produzida?

Diferentes tipos de energia podem ser usados ​​para girar a turbina do gerador.

A eletricidade, em geral, é produzida em grandes instalações chamadas usinas ou usinas de energia, que, aproveitando diferentes tipos de matéria prima ou processos naturais "fabricam" eletricidade.

Para isso, a maioria das usinas conta com alternadores, que são grandes aparelhos que geram corrente alternada. Eles são feitos de uma bobina, que é um grande rolo de material giratório condutor elétrico organizados em fios, e um magnético que permanece fixo.

Ao girar a bobina dentro do ímã em altas velocidades, ocorre um fenômeno chamado indução eletromagnética: o campo magnético O resultado mobiliza os elétrons do material condutor, criando um fluxo de energia que deve ser "preparado" para distribuição por meio de uma série de transformadores.

A questão, então, é como fazer a bobina girar em alta velocidade e de forma constante. Em experimentos feitos no século 19 com a eletricidade, ela era gerada pedalando uma bicicleta, que produzia apenas uma pequena quantidade, é claro.

No caso das usinas, algo muito mais sofisticado é necessário: uma turbina, que é um dispositivo rotativo capaz de transmitir energia mecânica para a bobina, fazendo-a girar, pelo uso de outra força.

Por exemplo, você pode usar a queda de água em uma cachoeira, ou o sopro constante do vento, ou na maioria dos casos, o vapor quantidade ascendente de uma boa quantidade de água fervente, para a qual é necessário, por sua vez, gerar uma quantidade constante de calor, por meio do combustão de vários tipos de materiais.

Como se verá, o processo completo de geração de energia elétrica nada mais é do que a transformação da energia química em energia calórica (combustão), para posteriormente convertê-la em cinética e mecânica (pela mobilização da turbina), e posteriormente em eletromagnética, isto é ,, em eletricidade.

Etapas do setor elétrico

A eletricidade é distribuída por meio de linhas de transmissão.

O setor elétrico é o responsável por todo o circuito de produção de eletricidade, desde o seu início até ao consumo em cada uma das nossas casas, por exemplo. Todo o ciclo de produção de energia neste setor envolve as seguintes etapas:

• Geração. A primeira etapa, logicamente, consiste em obter energia elétrica pelos meios disponíveis, em qualquer um dos tipos de usinas existentes.
• Transformação. Uma vez obtida a eletricidade, ela é geralmente submetida a um processo de transformação que a prepara para o transporte ao longo de uma rede elétrica, uma vez que a eletricidade, ao contrário de outros produtos e mercadorias, não pode ser armazenada para consumo posterior, mas deve ser transmitida imediatamente.

As chamadas subestações ou usinas transformadoras, localizadas no entorno das usinas, e também os centros de transformação, próximos às usinas, são responsáveis ​​por isso. populações consumidores, já que sua missão é modular a tensão elétrica para tornar a eletricidade transportável (alta tensão) e consumível (baixa tensão).

• Distribuição. Finalmente, a eletricidade deve ser fornecida para nossas casas ou para as indústrias que a consomem por meio de uma rede de fiação conhecida como linhas de força, que geralmente é administrada por diferentes empresas de distribuição e comercialização de energia.
• Consumo. Por fim, cada família consumidora ou planta industrial possui uma instalação de link, que liga as redes de distribuição às instalações internas, permitindo que a energia esteja presente onde for necessária.

Tipos de geração de eletricidade

A energia eólica é relativamente barata e segura para a produção de eletricidade.

A geração de eletricidade é classificada, normalmente, pelo tipo de usina em que é produzida, ou o que for igual, de acordo com qual procedimento específico é utilizado para, como explicamos antes, mobilizar a turbina para girar a bobina que por sua vez. o tempo gera eletricidade. Assim, temos:

• Energia termoelétrica combustíveis fósseis. As termelétricas são aquelas que produzem eletricidade a partir da energia térmica, fervendo grandes quantidades de água ou, de forma semelhante, aquecendo outros gases, graças à combustão de diversos materiais orgânico (Carvão, Petróleo, gás natural ou outros combustíveis fósseis) em uma caldeira interna. Nestes casos, o gás em expansão é responsável por movimentar a turbina, sendo então resfriado para poder repetir o ciclo.
• Energia termonuclear. O princípio de funcionamento da energia termonuclear não difere daquele da termelétrica, com a exceção de que o calor necessário para girar as turbinas é obtido por meio de diversos processos químicos fissão de átomos pesado, ou seja, bombardeando os núcleos atômicos de certas elementos, para forçá-los a se tornarem outros elementos mais leves e liberar uma imensa quantidade de energia. Nessas usinas, conhecidas como reatores, a mesma lógica do bomba atômica, mas aplicado para fins pacíficos. A desvantagem é que ele produz lixo radioativo difícil de manusear e altamente tóxico.
• Energia geotérmica. Novamente, neste caso, o funcionamento da usina obedece ao modelo termelétrico, mas sem a necessidade de combustíveis ou caldeiras, uma vez que é aproveitado o calor interno da usina. crosta terrestre. Para isso, é necessária uma localização tectônica adequada, ou seja, uma área com atividade tectônica que permita que a água seja despejada nas profundezas da terra e aproveite o vapor resultante para mobilizar as turbinas elétricas.
• Energia solar térmica. Semelhante aos casos anteriores, este tipo de usinas aproveita a luz do sol, focalizando e concentrando-o por meio de um complexo sistema de espelhos, a fim de aquecer líquidos em temperaturas entre 300 e 1000 ° C, e assim iniciar o processo de geração termelétrica.
• Energia fotovoltaica. Esse tipo de energia também é obtido aproveitando a luz solar, mas em um sentido diferente: por meio de grandes campos de células fotovoltaicas, formadas por diodos sensíveis à luz solar, que geram pequenos diferenciais de potencial em suas extremidades. Grandes sites são necessários para estes painéis solares para gerar eletricidade, mas ao mesmo tempo é feito sem a necessidade de matéria-prima e sem poluir muito o ambiente.
• Energia hidroelétrica. Nesse caso, as turbinas elétricas da usina geradora não são movidas pela ação do calor, mas aproveitando a energia mecânica de uma cachoeira. Por esse motivo, um topografia específicos para isso, como cataratas, cachoeiras, rios caudalosos ou corpos d'água onde podem ser implantadas barragens ou represas. Além da modificação brutal desses corpos d'água e seus ecossistemas próprio, é uma forma de energia limpa, barato e seguro.
• Energia da água do mar ou energia das ondas. É o nome dado às usinas para obtenção de energia elétrica das marés ou ondas do mar, por meio de instalações costeiras que, por meio de dispositivos flutuantes, aproveitam o impulso da água para mobilizar as turbinas. No entanto, eles não são formas muito poderosas e não muito lucrativas de obter energia, pelo menos por enquanto.
• Energia eólica. Se nos casos anteriores aproveitava-se o movimento natural da água, nas eólicas aproveita-se a força do vento, especialmente em regiões na medida em que sopra constantemente, como as zonas costeiras, as grandes planícies ou semelhantes. Para isso, contam com campos inteiros de hélices gigantes, sensíveis à passagem do vento, que ao se moverem transmitem energia mecânica para uma turbina elétrica. É uma forma de produção de eletricidade relativamente barata e segura, mas infelizmente muito pouco potente e com um custo significativo em termos de paisagismo.

Energia renovável

A obtenção de eletricidade é um processo complexo e altamente exigente impacto ambiental, especialmente em suas variantes tradicionais, como o combustível fóssil. Além disso, nestes últimos casos, o combustível disponível tem reservas limitadas, uma vez que o carvão e o petróleo têm uma origem geológica muito lenta e prolongada, o que não nos permite repor os estoques planetários na mesma proporção em que os estamos consumindo.

Por isso, muitos dos esforços do setor energético são investidos na busca de possíveis fontes renováveis, ou no aprimoramento das já existentes, como a energia solar, hidrelétrica e geotérmica.

No entanto, as grandes esperanças da humanidade em matéria de energia apontam para a possibilidade da fusão atômica como fonte de energia segura, confiável, não poluente e renovável: tomam-se átomos de hidrogênio, o elemento mais abundante no mundo. universo, e se fundem para gerar enormes quantidades de energia, assim como acontece no coração do estrelas No espaço.

Infelizmente bem-aventurança tecnologia ainda está longe de nosso alcance, então a humanidade terá que se esforçar mais para adaptar seu consumo de energia às possibilidades do mundo, ou correrá o risco de estragá-lo completamente em nosso desejo por uma energia elétrica infinita.