Como Se Produz A Energia Que Consumimos?

Consumo de energia no corpo humano

         O consumo de energia por uma pessoa adulta– na forma de alimentos – é de aproximadamente 2.000 kcal[i] por dia. Pelo menos é esse valor que aparece escrito nas embalagens de alimento.

Uma pessoa que pratique atletismo, outro esporte exigente, ou faça trabalho pesado deve consumir bem mais do que isso: umas 4 horas de atividade pesada por dia, como natação, trabalho na agricultura, ou alpinismo pode fazer com que uma pessoa precise comer duas vezes mais do que comeria na ausência dessas atividades.

Já crianças ou pessoas de idade avançada e com pouca atividade física consomem bem menos. Em geral, mulheres consomem um pouco menos de energia do que homens.

Entretanto, lactantes e grávidas podem precisar de alguma coisa como 300 kcal a 500 kcal a mais por dia para que possam dar conta das exigências adicionais a que estão submetidas. O valor “usual” de 2000 kcal/dia é bastante típico para grande parte dos adultos em atividades também “usuais”.

         Essa energia é usada para manter nosso organismo em funcionamento, como coração, pulmões e os demais órgãos internos, e também para fornecer alguma capacidade de trabalho externo que é feito durante praticamente todo o dia.

Em condições de repouso, cerca de 30% da energia é consumida pelos músculos esqueléticos e praticamente outro tanto é consumida pelos órgãos abdominais.

Em repouso o cérebro consome cerca de 20% e o coração 10% da energia total consumida pelo corpo.

         É interessante verificar que nosso corpo tem uma eficiência relativamente alta quando faz trabalho mecânico, mas está longe se ser totalmente eficiente. Assim, apenas cerca da décima parte da energia consumida pelo coração corresponde à energia necessária para empurrar o sangue; o restante é gasto de energia que não se traduz em movimento mecânico de coisa alguma.

        Energia e potência

         Às vezes, olhar uma mesma coisa de outro ponto de vista pode nos mostrar algo que, de outra forma, passaria desapercebida. Vamos aqui transformar a energia consumida pelo corpo em um dia em potência e, no caso, medida em watts (W)[iii]. Primeiro vamos transformar aquelas 2.000 kcal consumida durante todo o dia em joules (1j=4,18 cal):

  • Como Se Produz A Energia Que Consumimos?.
  • Para calcular a potência em W precisamos dividir essa energia pelo número de segundos em um dia:
  • Como Se Produz A Energia Que Consumimos?   .

Aí está: produzimos e consumimos, em atividade normal, aproximadamente 100 W de potência, o equivalente ao consumo de eletricidade de uma lâmpada de uso caseiro.

Se o coração é responsável pelo gasto de cerca de 10% da energia que consumimos, então ele consome cerca de 10 W; o cérebro, que nos “custa” 20% da energia, consome estão cerca de 20 W.

(Atenção! Todos esses valores são aproximados, pois tanto as contas feitas foram aproximadas, como as informações usadas podem depender de pessoas para pessoa.)

         Se a potência média consumida é de 100 W, isso quer dizer que temos capacidade suficiente para manter uma lâmpada acesa, girando a manivela de um gerador de eletricidade, e conseguir iluminar uma sala em caso de falta de energia? Sim, mas por pouco tempo e apenas uma pessoa bem treinada consegue fazer isso por alguns minutos. Vamos fazer algumas contas para estimar a capacidade de produção de energia externa de uma pessoa.

         Potência é trabalho por unidade de tempo. Vamos fazer alguns cálculos para determinar com que velocidade uma pessoa de 80 kg deve subir uma escada para que a potência mecânica dissipada pelo corpo seja de 100 W:

Como Se Produz A Energia Que Consumimos?   ,

onde DE é a energia mecânica (variação da energia potencial do corpo) no intervalo de tempo Dt. Se aquela pessoa de 80 kg sobe uma altura Dx, então a variação de energia mecânica será Como Se Produz A Energia Que Consumimos?, onde g é a aceleração gravitacional, que vamos aproximar por 10m/s2. Para que essa energia seja de 100j em um segundo (100 W), então a cada segundo ela deverá subir 0,15m, aproximadamente um degrau de escada por segundo. Nos primeiros segundos, será fácil. Muitos aguentarão fazer isso por alguns minutos. Mas manter esse esforço por um tempo mais prolongado já depende de um razoável preparo físico. Assim, não é uma boa ideia trocar a conta de eletricidade por um gerador elétrico a ser acionado por um pedal ou uma manivela.

        Energia nos alimentos

         A energia que consumimos vem dos alimentos que ingerimos. Quando no rótulo de um determinado alimento está escrito alguma coisa do tipo “cada 100 g deste produto contém 400 kcal”, quer dizer que ao digerirmos esse alimento nosso organismo será capaz de produzir 400 kcal.

Se você souber do que é composto um alimento, é fácil calcular quanto de energia ele é capaz de nos oferecer. Por exemplo, um grama de carboidrato (o elemento energético contido no trigo, no arroz, na batata, no açúcar, etc) ou de proteína contém cerca de 4 kcal.

Já um grama de gordura contém bem mais que isso, cerca de 9 kcal. Para conseguirmos as 2.

000 kcal que gastamos durante o dia precisamos consumir cerca de 500 g de carboidrato ou a metade disso em gordura ou uma saudável (e de preferência apetitosa) mistura dessas coisas.

         É fácil determinar a quantidade de energia contida em cada grama de um alimento: basta queimá-lo e medir o quanto de energia ele produziu. E para fazer isso basta medir o quanto uma certa quantidade de água, submetida à chama provocada pelo alimento ao se queimar, se aqueceu[iv].

É um pouco difícil queimar arroz ou feijão e aquecer água com a chama produzida. Para fazer isso você precisaria de uma atmosfera enriquecida em oxigênio. Com batata seria ainda mais difícil, porque a sua maior parte é água e esta precisaria ser eliminada antes de queimar.

Mas com amendoim, castanha de caju ou outra coisa bastante gordurosa a coisa se torna mais fácil.

Acendendo uma castanha de caju – isso mesmo, acendendo segurando-a com uma pinça ou alicate – e, com a chama produzida, aqucendo um pouco de água, pode-se medir a variação da temperatura da água depois que a castanha foi completamente queimada é possível determinar a quantidade de energia liberada. É essa mesma energia que a castanha nos fornece se for ingerida.

Eficiência mecânica do corpo humano

         Quando estamos em repouso ou em um nível de atividade bem baixo, quase toda a energia que consumimos é usada para manter nosso organismo em funcionamento, que corresponde a uma potência de aproximadamente 80 W. Ou seja, quase nada é gasto como “trabalho externo”, ou seja, trabalho mecânico.

No dia-a-dia precisamos de uns 100 W, para garantir o funcionamento normal do corpo e mais alguma energia para o trabalho mecânico que fazemos nas atividades usuais: andar, levantar e sentar, subir escadas, etc.

Entretanto, quando corremos, nadamos, trabalhamos duro, etc, uma parte da energia que consumimos é usada para fazer um trabalho externo adicional: ao andarmos temos que fazer nosso corpo subir contra a aceleração da gravidade, a cada passo que damos; ao nadarmos, temos que empurrar a água que está à nossa frente; se corremos, temos que empurrar o ar que está à nossa frente e ainda elevar nosso corpo a cada passo; se transportamos tijolos escada acima o trabalho mecânico é transformado em energia potencial dos tijolos. Que parte da energia química que conseguimos dos alimentos pode ser transformada em energia mecânica? Ou, em outras palavras, qual a eficiência do corpo humana para realizar trabalho?

         Isso depende do nível de atividade, do tipo de atividade física (levantar pesos, andar de bicicleta ou correr) e também varia de pessoa para pessoa.

Alguém que passa o final de semana em uma espreguiçadeira e a única coisa que faz é levantar duas ou três vezes para conseguir alguma coisa para comer, uma pequeníssima parte da energia consumida é gasta na forma de trabalho contra uma força externa, no caso a força gravitacional ou da porta da geladeira.

Entretanto, um atleta bem treinado pode conseguir transformar uma boa parte da energia química ingerida em trabalho externo. Uma eficiência de 20% a 30% de transformação de energia química dos alimentos em energia trabalho mecânico (conseguido a partir da contração de músculos) é possível.

         Considere um atleta de 80 kg que passa cerca de 4 horas do dia em atividade “dura”, por exemplo, subindo uma escada a uma taxa de 0,25 m/s (acho que só um excelente atleta consegue isso). Nas quatro horas de exercício ele estará dissipando uma potência mecânica de[v]

Como Se Produz A Energia Que Consumimos?   .

O trabalho feito nessas quatro horas é então Como Se Produz A Energia Que Consumimos?.Com uma eficiência de 25%, esse atleta deverá gastar cerca de 2.800 kcal. E ele terá que se alimentar para conseguir esse adicional de energia. Por exemplo, ele pode comer 700 g de carboidrato: um belo prato de arroz com feijão, uma macarronada ou uma pizza só para ele.

Refrigerando o corpo

A energia produzida internamente em nosso corpo ou virará energia mecânica externa – empurrar a água de uma piscina, aumentar a energia potencial de tijolos ou de nosso corpo, etc. – ou servirá para aquecer-nos.

Mas nós não podemos deixar que o corpo se aqueça muito além dos 370C.

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Para isso, temos que resfriá-lo[vi], pois uma temperatura excessiva prejudica o controle motor, o desempenho de um atleta e pode levar, em casos extremos, à morte.

Se produzimos internamente cerca de 100 W, precisamos eliminar exatamente 100 W para que a temperatura do corpo não se altere. O corpo humano, e dos demais animais, tem algumas formas de refrigeração: irradiação, aquecimento do ar próximo à pele – e esse ar se vai, sendo substituído por outro mais frio – e evaporação de água.

(O camelo usa ainda um truque muito especial antes de começar a evaporar água – tão preciosa em seu habitat.) Note que mesmo em dias ou regiões frias precisamos eliminar os 100 W: as roupas grossas são necessárias para que eliminemos apenas esses 100 W, não mais, o que faria com que a temperatura do corpo ficasse demasiadamente baixa.

Se estamos em atividade física, a potência dissipada é maior e, portanto, a necessidade de refrigeração também é maior.

Por irradiação e sem roupa nenhuma, perdemos cerca de 10 W para cada OC de diferença de temperatura entre nossa pele e o ambiente. Por aquecimento do ar e sob um vento de aproximadamente 1 m/s, perdemos mais 10 W, também para cada grau de temperatura de diferença entre a pele e o ar.

Por evaporação – do suor ou da água no sistema respiratório de alguns animais, como de um cachorro ofegante – perde-se mais do que 500 cal para cada grama de água evaporada.

(De fato, são necessárias 540 cal para evaporar um grama de água a100 oC; mas na temperatura da nossa pele, cada grama evaporada carrega 580 cal, uma sutileza que vamos deixar para lá.)

Por exemplo, com a pele a cerca de 34OC você se sentirá confortável em uma noite na praia, com pouco roupa e com uma brisa de 1 m/s, se a temperatura do ar for de aproximadamente 290C; acima disso, você sentirá calor e abaixo disso, frio. Entretanto, vestido e em um ambiente fechado, sentimos calor a 290C e, provavelmente, começaremos a suar, pois os mecanismos de irradiação e de aquecimento do ar próximo à pele não são suficientes para eliminar os 100 W que produzimos.

Ao nadar, a perda de energia pelo corpo é da ordem de 50 W para cada grau célsius de diferença entre a nossa pele e a água, desde que esta esteja abaixo de 300C. Considere então um atleta que nade em uma piscina a 200C.

Como a temperatura da pele pode cair a cerca de 300C quando estamos na água[1], esse atleta perderá cerca de 500 W.

Essa energia perdida servirá para resfriar o corpo, pois ao nadar produzimos uma grande quantidade de energia que, se não eliminada, esquentaria o corpo.

        E os outros animais?

         Quanto os outros mamíferos consomem de energia por dia em situações normais (sem grande esforço)? Há uma “lei de escala” que permite avaliar as necessidades energéticas dos diferentes animais. Vamos descobrir essa lei de escala.

Primeiro, a necessidade energética deve ser proporcional à massa do animal: quanto maior um animal maior será seu sistema circulatório; seu peso a ser sustentado pelos músculos, etc.

Assim, poderíamos desconfiar que o consumo de energia cresce com a massa do animal,

   .

(Esse sinalzinho  quer dizer “proporcional a”.)

Mas, por outro lado, todo o animal deve resfriar seu corpo e os principais mecanismos de refrigeração ocorrem pela superfície do corpo: nossa pele. Essa superfície é proporcional ao quadrado da dimensão do animal, digamos l. Como a massa é proporcional ao cubo da dimensão do animal, , concluímos que a capacidade de refrigeração será proporcional à m2/3.

  1. Muitos pesquisadores estudaram cuidadosamente a dependência do consumo de energia com a massa do animal e concluíram que o expoente não é 2/3, mas, sim, 3/4, e o fator de proporcionalidade é aproximadamente 4 quando a massa é dada em kg e a potência em W:
  2. Como Se Produz A Energia Que Consumimos?   .
  3. Se você preferir calcular o consumo de energia em calorias por dia, a fórmula é
  4. Como Se Produz A Energia Que Consumimos?.
  5.          Exemplos: um animal de 100g (0,1 kg), consome aproximadamente 0,7 W ou cerca de 15 kcal/dia; um animal de uma tonelada consumirá cerca de 700 W.

[1] Para evitar uma perda excessiva de energia quando estamos na água fria, a circulação sanguínea superficial é reduzida para esfriar a pele. Assim, a temperatura da pele pode cair a cerca de 300C na água fria.

[i] Um milhar de unidades é abreviado por um “k” antes da unidade principal, assim, 1 km são mil metros, 1 kj são mil joules, 1 kcal são mil calorias, etc. Uma caloria equivale a 4,18 j (joules), que é a unidade de energia no sistema internacional de unidades, SI.

Algumas outras unidades de energia são o kW.h, usado para medir o consumo de energia elétrica, o erg, unidade do sistema c.g.s. (centímetro, grama, segundo; 1 erg=10-7j).

Outras unidades de energia também usadas são o eV (a energia ganha ou perdida por uma carga igual à de um elétron ao sofrer uma diferença de potencial 1 volt).

[ii] Uma caloria equivale a 4,18 j (joules), que é a unidade de energia no sistema internacional de unidades, SI. Outras unidades de energia são o kW.

h, usado para medir o consumo de energia elétrica, o erg, unidade do sistema c.g.s. (centímetro, grama, segundo; 1 erg=10-7j).

Outras unidades de energia também usadas são o eV (a energia ganha ou perdida por uma carga igual à de um elétron ao sofrer uma diferença de potencial de e o ft.lb. 1V), o Btu

[iii] Potência é energia dividida pelo tempo em que esta é gasta.

[iv] Lembre que 1 cal é a quantidade de energia necessária para aquecer um grama de água de 14,50C a 15,50C.

[v] Potência é a taxa com que realizamos trabalho, ou seja, trabalho por unidade de tempo. Mais diretamente, pode ser calculada pelo produto da força pela velocidade. Assim, o atleta em questão faz uma força de mg, onde m é sua massa e g a aceleração da gravidade, a uma velocidade vertical de 0,25m/.

[vi] . Note que a produção de energia em nosso corpo não é nada mal: cerca de 1,5 W por kg. Compare-se com o Sol: ele, o Sol, produz cerca de 4×1026 W, bem mais do que qualquer um de nos! Mas a massa do Sol é de 2×1030 kg, o que resulta em uma produção de apenas 0,0002 W/kg, bem menos do que qualquer um de nós!

¿Qué es y de dónde proviene la energía?

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La energía es la capacidad de realizar un trabajo, es decir, para hacer cualquier cosa que implique un cambio (un movimiento, una variación de temperatura, una transmisión de ondas, etc.), Es necesaria la intervención de la energía.

La energía se puede manifestar de maneras muy diversas:

  • energía cinética la capacidad de realizar trabajo asociada al movimiento de los cuerpos,
  • energía térmica la manifestación de energía cinética suma de las aportaciones microscópicas de las partículas que forman una sustancia, que está muy relacionada con la temperatura de la sustancia,
  • energía potencial acumulada en determinadas circunstancias según la configuración específica de un cuerpo respecto a un sistema de cuerpos. Así, los cuerpos tienen capacidad de realizar trabajo, aunque no se encuentren en movimiento y sin tener en cuenta la cantidad de energía térmica que poseen debido a la agitación de sus moléculas.  

Aunque una misma cantidad de energía puede realizar la misma cantidad de trabajo, según se manifiesta esta energía (cinética, térmica o algún tipo de potencial) se puede aprovechar mejor o peor a la hora de realizar en trabajo.

En la Tierra, casi toda la energía que utiliza el hombre tiene su origen en el sol. La gran cantidad de energía que este produce llega a nuestro planeta en forma de radiación electromagnética que nos da luz y calor, y de esta manera hace posible la vida en nuestro planeta. Esta energía que nos llega del Sol, se puede aprovechar de varias maneras:

  • La acción directa de los rayos del Sol sobre la atmósfera crea diferencias de temperatura que originan los vientos, las olas y la lluvia. Todas estas son fuentes de energía directa del Sol y se denominan: eólica (cuando proviene del viento), hidráulica (cuando proviene del agua), solar térmica (cuando se aprovecha el calor de los rayos que provienen del Sol) y solar fotovoltaica (cuando se transforma la luz solar en electricidad).
  • Al mismo tiempo, la radiación solar permite que las plantas crezcan y sirvan de alimento a los animales herbívoros, y estos, a su vez, los animales carnívoros. Toda la materia orgánica de estos seres vivos se acumula y después de millones de años llega a originar los yacimientos de petróleo, el gas natural y el carbón. Estos yacimientos son en el fondo energía solar acumulada y los elementos que provienen de estos yacimientos se denominan combustibles fósiles. La mayoría de combustibles que todos conocemos y que utilizamos diariamente en nuestros desplazamientos con coches, aviones y barcos son productos que provienen de los combustibles fósiles.
  • Un caso aparte es la energía eléctrica, , y su acumulación y almacenaje presenta más dificultades que la acumulación de productos derivados del petróleo, el gas natural o el carbón. No llega directamente del Sol, ni existen yacimientos de electricidad, ni tampoco se acumula, es decir, se está generando en el mismo momento en que se consume. Existen dos tipos de recursos para obtener la electricidad. Por un lado, contamos con el Sol, el agua y el viento, recursos ilimitados que de manera periódica tenemos a nuestra disposición y que se conocen con el nombre de renovables. Por otro lado, tenemos los recursos no renovables: el carbón, el petróleo, el gas natural y el uranio, que se extraen de la Tierra y son transportados hasta los centros de transformación, donde se produce la electricidad o los productos derivados del petróleo.
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Cuando encendemos una luz en casa, cuando nos duchamos con agua caliente o cuando ponemos gasolina al coche estamos haciendo un consumo de energía final. Las formas de energía más habituales que utilizamos en estas acciones son la electricidad, la gasolina, el gasóleo, el gas natural o el butano.

La mayoría de estas fuentes de energía provienen de una transformación a partir de otra fuente energética (energía primaria). Así, la electricidad puede venir de la energía hidráulica, de la energía nuclear, del carbón, del gas natural, de la leña, etc.

y la gasolina, el gasóleo y el butano se obtienen del refinado del petróleo.

En el proceso de transformación de energía primaria en energía final hay pérdidas causadas por el mismo proceso o por el transporte, y consumos de energía asociados al proceso de transformación que hacen que, en realidad, la energía necesaria para que se encienda una bombilla en nuestra casa sea más alta que la que es consumida por la bombilla. Así la energía consumida por la bombilla es lo que se denomina consumo final de energía, mientras que la energía que ha sido necesario utilizar en las diversas centrales eléctricas que han generado esta electricidad es lo que se denomina consumo de energía primaria.

El concepto de energía primaria es útil para evaluar las necesidades energéticas de un país o región, ya que representa la suma de la energía necesaria para producir toda la energía consumida en el territorio de que se trate.

El análisis del consumo de energía final y su evolución serán muy útiles, en cambio, para analizar el comportamiento de las industrias, de los hogares, los comercios o los medios de transporte en cuanto a la utilización de la energía.

Por último, cabe señalar que no toda la energía final que se consume es energía útil para nuestros fines.

Siguiendo con el mismo ejemplo de antes, la energía útil sería la luz que deseamos obtener cuando encendemos una bombilla, dejando de lado la energía en forma de calor que desprende la bombilla cuando es encendido.

Del mismo modo, cuando calentamos algo en la cocina, de la energía final que se consume y que desprenden los fogones, sólo una parte se emplea para cocer los alimentos (energía útil), el resto se pierde todo calentando el aire de alrededor, la olla, etc. y no es, por tanto, energía útil.

¿Sabes de dónde viene la electricidad que consumes?

La electricidad es un bien imprescindible para calentarnos, iluminarnos, poder trabajar interconectados o hacer que funcione un hospital o un aeropuerto. Hoy, Día Mundial de la Energía, vamos a pararnos a pensar qué ponemos en marcha cuando apretamos la llave de la luz.

Por las mañanas “me levanto y enciendo la luz, pero no tengo ni idea de dónde viene esa electricidad que estoy consumiendo”. Seguro que muchas veces te has hecho esta pregunta. ¿Dónde se produce esta electricidad? ¿Provoca los temidos efectos del cambio climático? ¿Qué puedo hacer para colaborar a tener una energía más verde?

Fíjate si es importante para el planeta de dónde viene la energía que consumimos que su producción y su utilización son responsables de aproximadamente el 80% de las emisiones procedentes de la Unión Europea.

Los gases de efecto invernadero se liberan a la atmósfera cuando quemamos carbón, petróleo o gas para producir electricidad. Por eso es tan importante acudir a fuentes de energía limpias, como las renovables, para luchar contra el cambio climático.

Para que te hagas una idea, el pasado mes de enero la fuente que más electricidad generó en España fue la nuclear, seguida del carbón. En concreto, un 22,2% y un 21,8% respectivamente.

De hecho, la nuclear ha sido durante los últimos seis años la tecnología que más energía ha aportado a nuestro sistema eléctrico. En España tenemos siete reactores operativos que producen energía a partir de la fisión de uranio.

La energía nuclear no emite CO2 pero en caso de accidente puede constituir un riesgo para la salud y el medio ambiente y por eso es fundamental velar por la seguridad en este tipo de centrales. Además, lo que sí generan son residuos radiactivos que tardan muchos años, cientos, en degradarse. 

El carbón se quema en las centrales térmicas convencionales, que también pueden usar gas o fueloil. Su combustión produce vapor que hace que se muevan las turbinas dando lugar a energía mecánica.

Siguiendo con las energías que nos abastecieron de electricidad el pasado mes de enero, en tercer lugar se situó la eólica, que aprovecha el viento y que aportó un 20,1% y después las centrales de ciclo combinado, que utilizan gas y que supusieron un 12,3% del total.

España tiene actualmente instalados 23.

026 MW eólicos, sin embargo en los últimos tres años sólo se han instalado 65 MW y eso, que la eólica es una energía que no genera emisiones y abarata el precio de la luz: entre 2012 y 2015 ahorro a cada consumidor medio 227 euros. Ahora bien, también es cierto que no es continua en el sentido que no todos los días sopla el viento con la misma intensidad.

Esta fuente energética se explota en parques eólicos que puedan situarse en la tierra o en el mar y que agrupan varias unidades de aerogeneradores. El viento mueve sus hélices y, mediante un sistema mecánico, hace girar el rotor que produce energía eléctrica.

En cuanto a las centrales de ciclo combinado, utilizan dos tipos de turbinas: de gas y de vapor. Es decir, se trata de una tecnología que genera emisiones de gases de efecto invernadero, si bien sus emisiones de CO2 en relación a los kWh producidos son menos de la mitad que las que produce una central convencional de carbón.

El resto de la generación de electricidad producida en el mes de enero se debió, por un lado, a tecnologías renovables -como la solar fotovoltaica (0,6%), la solar térmica (1,8) y otras (1,4%)- y, por otro, a la hidráulica (8,5%), la cogeneración (10,1%) y los residuos (1,2%).

Si observamos el mix eléctrico de 2015 nuclear, carbón y eólica vuelven a ocupar, por ese orden los tres primeros puestos, seguidas de la hidráulica, térmica no renovable, ciclo combinado, solar fotovoltaica, solar termoeléctrica, otras renovables y residuos.

Para cumplir los compromisos del Acuerdo de París sobre cambio climático es imprescindible acometer una transición energética en el que las energías renovables cada vez tengan más peso sobre los combustibles fósiles. Tu puedes ayudar a que esto ocurra contratando electricidad cien por cien renovable y eligiendo medios de transporte que utilicen fuentes de energía limpias. 

¡Concentra tu energía en cuidar el planeta!

Cómo se produce la energía eléctrica (Parte 1)

La electricidad es esa energía capaz de hacer brillar bombillas, mover los coches más eficientes y dar vida al monstruo de Frankenstein. Es maravillosa pero no puede llegar sola hasta tu casa. Pulsar el interruptor es fácil, pero que después ocurra algo no lo es tanto.

Nadie discute que la capacidad de generar electricidad quedaría finalista o saldría campeona en cualquier debate sobre el mayor invento de la historia de la humanidad. La sociedad moderna no se entiende sin energía eléctrica, y nuestras vidas tampoco.

¿Te has preguntado alguna vez de dónde proviene la electricidad que llega a tu casa? Esta es la primera entrega de un curso breve tras el cual conocerás las entrañas energéticas que sostienen muchas de las cosas que haces a diario. 

Qué es la electricidad

  • Todos la usan, pero ¿quién sabe definirla?
  • La electricidad es la energía causada por el movimiento de electrones positivos y negativos en el interior de materiales conductores.
  • O lo que es lo mismo, los opuestos se atraen y las cargas positivas y negativas se unen creando dos tipos de electricidad: la estática (generada por fricción) y la dinámica (concebida por corriente).

De dónde viene la electricidad

El viaje que realiza la energía eléctrica hasta llegar a tu enchufe es largo pero muy rápido. No es magia ni ciencia infusa, es un proceso paso a paso que explica muchas de las dudas que pueden surgir en torno al sector eléctrico:

  • Generación: la electricidad se produce en centrales capaces de obtener energía eléctrica a partir de energías primarias. Estas energías primarias pueden ser renovables (el viento, la radiación solar, las mareas…) o no-renovables (el carbón, el gas natural, el petróleo…). Las empresas que son propietarias (totalmente o en parte) de las diferentes centrales venden la energía generada a las compañías comercializadoras.  
  • Transmisión: una vez tratada la energía y convertida en electricidad, se envía por vías elevadas (torres de sustentación) o subterráneas desde las centrales hasta las subestaciones. Allí los transformadores se encargan de garantizar una tensión eléctrica adecuada. Las subestaciones suelen estar al aire libre cerca de las centrales y/o en la periferia de las ciudades, aunque si no son de gran tamaño también pueden estar en la misma ciudad, dentro de un edificio. 
  • Distribución: desde las subestaciones la electricidad se envía a los hogares de la zona más próxima. Como consumidor, tú no puedes elegir cuál es tu empresa distribuidora, ya que según la zona en que vivas te tocará una u otra. Esta empresa es la responsable de que la electricidad llegue correctamente a tu vivienda y se ocupa de solucionar las averías. También es propietaria de tu contador de la luz, y envía las lecturas del mismo a tu empresa comercializadora.
  • Comercialización: lo que siempre puedes elegir es tu empresa comercializadora. Es la que te envía las facturas, ya que es quien compra la energía a las empresas de generación y te la vende a ti. Las comercializadoras son las que sacan diversas tarifas y ofertas, aunque en España existe un mercado libre (pagas según las condiciones de tu contrato, como para tu tarifa de móvil) y un mercado regulado (pagas lo que se establece mediante un sistema diseñado por el Gobierno).
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Como ya hemos dicho, para generar electricidad necesitamos que la energía contenida en las materias primarias sea liberada. ¿Cómo hacemos esto? Depende totalmente del tipo de central eléctrica del que estemos hablando: 

  • Centrales termoeléctricas de ciclo convencional (carbón, gasóleo y gas natural): se quema carbón, gas natural o gasóleo. Al quemarse, elevan la temperatura de un depósito de agua. Este agua se transforma en vapor que mueve una turbina. Será este movimiento el que genere electricidad por medio de un alternador que transforma energía mecánica en eléctrica. Finalmente, el vapor va a un condensador para volver a convertirse en agua y empezar de nuevo el ciclo.    
  • Centrales termoeléctricas de ciclo combinado (carbón, gasóleo y gas natural): funcionan de manera parecida a las de ciclo convencional. Como estas, tienen una turbina que se mueve con el vapor del agua calentada. Pero además cuentan con otra turbina diferente que se mueve con aire cogido de la atmósfera y calentado mediante combustibles fósiles. Sus grandes ventajas respecto a las de ciclo convencional es que son más eficientes, más flexibles (pueden trabajar a plena carga o “a medio gas” según las necesidades) y más ecológicas (menores emisiones a la atmósfera).  
  • Centrales nucleares: el calor liberado por la fisión nuclear en un reactor calienta grandes cantidades de agua a alta presión. El vapor liberado produce electricidad al pasar por una turbina conectada a un generador. El combustible que utilizan es habitualmente uranio. 
  • Centrales geotérmicas: el sistema es similar a las anteriores (se calienta agua para que emita vapor que mueva una turbina) pero en este casose aprovecha el calor natural del interior de la tierra a través de canalizaciones en el subsuelo. 
  • Centrales de biomasa: en este caso, el calor se genera tras quemar materia orgánica, ya sean vegetales o todo tipo de residuos (animales, industriales, agrícolas y urbanos). 
  • Centrales hidroeléctricas: no necesitan calor, ya que este tipo de centrales son la evolución de los antiguos molinos. Lo que hacen es utilizar un salto de agua importante para mover una turbina hidráulica.Se suelen construir en presas y embalses.
  • Parques eólicos: aquí es el viento el que mueve una turbina de la que se obtendrá la energía eléctrica.  
  • Centrales solares: hay de dos tipos. Las termosolares lo que hacen es usar el calor del sol para calentar agua y utilizar el vapor generado para mover una turbina. Las fotovoltaicas lo que hacen es transformar directamente la energía solar en electricidad, gracias a las células fotovoltaicas.  
  • Centrales mareomotrices: los movimientos de agua producidos por las subidas y bajadas de las mareas accionan una turbina que mediante un generador producirá electricidad.  
  • Centrales undimotrices: similar a lo anterior, pero usando el oleaje en lugar de las mareas.

La gran diferencia entre renovable y no-renovable depende de la energía primaria que se está usando para generar electricidad. ¿Hay que reponer dicho “combustible” o no es necesario porque la naturaleza te lo ofrece gratis?

Actualmente las centrales más extendidas son no-renovables, ya que utilizan energías primarias que hay que extraer de la tierra (carbón, gas natural, uranio…). Pero el futuro se perfila mucho más renovable.

En próximas entregas de este cursillo, profundizaremos en el funcionamiento de cada tipo de central eléctrica. ¡No faltes a clase!

  1. Pincha aquí para saberlo todo sobre la energía eólica.
  2. Pincha aquí para saberlo todo sobre la solar fotovoltaica.
  3. Pincha aquí para saberlo todo sobre la hidráulica, la mareomotriz  y la geotérmica.

“La electricidad es renovable si no hace falta reponer el combustible que se usa para generarla.” volver atrás en la navegación ir a producto Tempo Happy 50 Horas ir a producto Tempo Happy Día ir al segmento de empresas ir a catálogo de productos de gas ir al producto Tempo Verde-Energía Renovable ir al segmento de hogares ir a producto One Luz ir al catálogo de productos de Luz ir al catálogo de productos Luz + Gas ir al producto One luz Nocturna ir a averías y reparaciones ir al producto Tempo Happy 2 Horas ir al producto One Luz ir al producto Tempo Happy 50 Horas Ver catálogo de productos con consumo eléctrico de 36.000 a 360.000 €/año Ver catálogo de productos con consumo eléctrico más de 360.000 €/año ir al segmento de empresas ir al producto Tempo Happy Día ir al segmento de Administradores de Fincas icono DarkSite ver catálogo de productos con consumo eléctrico menos de 6.000 €/año ir al catálogo de Productos Luz + Gas ir al catálogo de productos de electricidad contacto de correo electrónico contacto de fax ver catálogo de productos de gas con consumo de menos de 6.000 €/año ver catálogo de productos de gas con consumo de 6.000 a 240.000 €/año ver catálogo de productos de gas con consumo de más de 240.000 €/año ir al catálogo de productos de gas ir a la sitio web de enel servicio de mantenimiento del calentador ir al servicio de mantenimiento OKGas Calentador ir al segmento de hogares olla de presión ir a averías y reparaciones ver catálogo de productos de electricidad con consumo de 6.000 a 36.000 €/año ir al producto One Luz Nocturna ir a sitio web personal contacto telefónico Ir al producto Tempo Verde-Energía Renovable ir a energía solar fotovoltaica ir a productos Tempo Happy seleccionada la reacción “No me gusta” seleccionar la reacción “No me gusta” seleccionada la reacción “Me gusta” seleccionar la reacción “Me gusta”

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