Qué es la electricidad
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La electricidad nos rodea. Ya sea la lámpara de nuestra habitación, nuestro sistema de juego favorito o el frigorífico que contiene todos nuestros aperitivos preferidos, la electricidad lo alimenta todo. Hoy en día, incluso impulsa muchos de nuestros coches. Podríamos viajar a las zonas más deshabitadas de la Tierra y encontrarla en las nubes durante una tormenta. La electricidad adopta diferentes formas: carbón, agua, solar, eólica, nuclear, hidráulica y solar. Pero, ¿te has preguntado alguna vez de qué está hecha exactamente la electricidad o cómo consigue llegar hasta tu casa? Aprender y comprender de dónde viene la electricidad y cómo podemos consumirla nos permite gestionar mejor nuestro uso y ser más conscientes de nuestros recursos.
La electricidad es una fuente de energía secundaria que obtenemos de la conversión de otras fuentes de energía como el carbón, el gas natural, el petróleo, la energía nuclear, etcétera. Estas fuentes se conocen como “fuentes primarias”. Las fuentes primarias pueden ser renovables o no renovables, pero la electricidad en sí no es ninguna de ellas.
En el centro de un átomo está el núcleo. El núcleo está formado por partículas llamadas protones y neutrones. Los electrones giran alrededor del núcleo en capas. Los protones y los electrones de un átomo se atraen entre sí y cada uno lleva una carga eléctrica. Los protones tienen carga positiva y los electrones negativa. La carga positiva de los protones es igual a la carga negativa de los electrones, lo que hace que el átomo esté equilibrado cuando tiene el mismo número de protones y electrones. Los neutrones no tienen carga eléctrica y su número puede variar.
Fuente de electricidad en EE.UU.
Los vehículos totalmente eléctricos, así como los PHEV que funcionan en modo totalmente eléctrico, no producen emisiones del tubo de escape. Sin embargo, existen emisiones asociadas a la mayor parte de la producción de electricidad en Estados Unidos. Consulte la sección de emisiones para obtener más información sobre las fuentes de electricidad locales y las emisiones.
La electricidad en Estados Unidos suele recorrer largas distancias desde las instalaciones de generación hasta las subestaciones de distribución local a través de una red de transmisión de casi 160.000 millas de líneas de transmisión de alto voltaje. Las instalaciones generadoras suministran energía a la red a baja tensión, desde 480 voltios (V) en las pequeñas instalaciones generadoras hasta 22 kilovoltios (kV) en las centrales eléctricas más grandes. Una vez que la electricidad sale de una instalación de generación, el voltaje se incrementa o “aumenta” mediante un transformador (rangos típicos de 100 kV a 1.000 kV) para minimizar las pérdidas de energía en largas distancias. A medida que la electricidad se transmite por la red y llega a las zonas de carga, la tensión se reduce mediante transformadores de subestación (entre 70 kV y 4 kV). Para preparar la interconexión del cliente, se vuelve a bajar la tensión (los clientes residenciales utilizan 120/240 V; los clientes comerciales e industriales suelen utilizar 208/120 V, o 480/277 V).
Cómo funciona una turbina
Cuando vemos titulares sobre nuestros avances en la descarbonización, las cifras citadas suelen referirse a la electricidad. Muchos países están avanzando en materia de electricidad limpia, pero los progresos en el conjunto de la energía son mucho más lentos.
Vemos una gran diferencia entre la parte que procede de fuentes bajas en carbono. La energía nuclear y las renovables representan más de un tercio (36,7%) de la electricidad mundial. Pero representan menos de la mitad de esa cifra (15,7%) de la combinación energética mundial. Esto se debe a que los demás elementos de la demanda energética -transporte y calefacción- dependen mucho más de los combustibles fósiles.
Pero hay otro aspecto a tener en cuenta. Dado que el transporte y la calefacción son más difíciles de descarbonizar, la electricidad limpia será cada vez más importante. Muchas soluciones dependen de que electrifiquemos otras partes del sistema energético, como el cambio a los vehículos eléctricos. La Agencia Internacional de la Energía, por ejemplo, prevé que para 2030 la demanda mundial de electricidad para vehículos eléctricos se multiplicará por cinco u once con respecto a los niveles de 2019. Si queremos aprovechar las ventajas climáticas de los vehículos eléctricos, esta electricidad debe ser lo más baja posible en carbono.
Cómo se produce la electricidad
En Nevada, el gas natural superó al carbón como principal fuente de generación de electricidad en 2005, antes que en muchos otros estados. El papel del carbón en el mix energético del estado ha seguido disminuyendo desde entonces.
En general, los combustibles fósiles siguen dominando la generación de electricidad en Estados Unidos. Pero el cambio del carbón al gas natural ha contribuido a reducir las emisiones de dióxido de carbono y otros contaminantes. El año pasado, el carbón fue la principal fuente de generación de electricidad en 18 estados, frente a los 32 de 2001.
“Pasar del carbón al gas está muy bien a corto plazo, pero no es una solución a largo plazo”, afirma Severin Borenstein, Director del Instituto de la Energía de la Escuela de Negocios Haas de la Universidad de California en Berkeley. “El gas sigue produciendo muchos gases de efecto invernadero. No podemos quedarnos en el gas y resolver este problema. En última instancia, tendremos que recurrir a fuentes de carbono mucho más bajas o nulas”.
En 2001, el carbón alimentaba más de la mitad de la electricidad producida en Alabama, pero varias de las plantas de carbón envejecidas del estado han cerrado desde entonces o han hecho la transición a la quema de gas natural más barato. En 2017, el gas natural era la principal fuente de electricidad del estado, seguido de la energía nuclear. El carbón ocupaba el tercer lugar, proporcionando algo menos de una cuarta parte de la generación eléctrica del estado.