¿Sabías que la energía eléctrica que utilizamos cada día es producto de un viaje maravilloso? Y, ¿sabías que la energía eléctrica está definiendo el pulso de nuestra sociedad moderna? Te invito a sumergirte en la fascinante aventura de la energía eléctrica.
La energía eléctrica, en su esencia, se trata de electrones en movimiento. Piensa en la energía eléctrica como un río de electrones. Al igual que el agua fluye desde un lugar de alta altura a un lugar de menor altura, los electrones fluyen desde un lugar de alta energía (llamado potencial eléctrico) a uno menor cuando los unimos mediante un conductor. Este flujo de electrones se le llama corriente eléctrica y es lo que alimenta tus dispositivos y los hace funcionar.
Hay dos tipos principales de corriente eléctrica: la corriente directa (DC) y la corriente alterna (AC). En la corriente directa, los electrones fluyen constantemente en una dirección, como un río que fluye suavemente desde una montaña hacia algún lago. En la corriente alterna, por otro lado, los electrones cambian constantemente de dirección, oscilando hacia atrás y hacia adelante como las olas del mar. La mayoría de nuestras redes eléctricas y dispositivos funcionan con corriente alterna.
¿Por qué usamos principalmente corriente alterna? La respuesta es sencilla: la corriente alterna es más eficiente para transmitir a largas distancias. Gracias a su naturaleza oscilante, la corriente alterna puede ser transformada fácilmente a altos voltajes, lo que reduce las pérdidas de energía durante la transmisión.
Entonces, ¿cómo generamos esa energía eléctrica? Existen diversas técnicas para generar energía eléctrica, y todas se basan en el mismo principio: convertir alguna forma de energía (como energía mecánica, calor, luz) en energía eléctrica. Una de las formas más comunes de hacerlo es mediante el uso de generadores accionados por turbinas.
¿Sabías que alrededor del 90% de la energía eléctrica que se genera en el mundo proviene del giro de turbinas? En este caso, la energía para hacerlas girar puede venir de diversas fuentes como agua (hidroeléctrica), vapor llamadas de Ciclo Rankine (termoeléctrica, geotérmica o nuclear) o gases llamadas de Ciclo Brayton (combustión de gas natural).
¿Te has preguntado cómo es que al girar una turbina logramos generar energía eléctrica?
¿Has escuchado hablar de Michael Faraday? Bueno, fue un tipo muy listo que se dio cuenta de que un campo magnético cambiante puede generar una corriente eléctrica en un conductor y a esto le llamamos Ley de Faraday de la Inducción Electromagnética. Pero seguramente te preguntarás ¿qué tiene que ver esto con las turbinas?, pues si utilizas el eje de la turbina para hacer girar un imán que está dentro de un círculo hecho de un material conductor, dicho giro modifica el campo magnético y dicha variación genera una corriente eléctrica. Cuando pasa uno de los polos los electrones giran hacia un lado y al pasar el polo contrario giran hacia el otro, formando una onda de semicírculos hacia arriba y hacia abajo, es decir, corriente alterna.
Visualízalo de esta manera: Imagina un concierto en una arena circular, donde en el centro está el DJ Faraday, y alrededor de él sus fieles seguidores, los electrones. Al principio, los electrones están tranquilos, pero cuando DJ Faraday comienza a hacer girar su tornamesa, el ritmo de su música es tan envolvente que pone a los electrones a bailar de un lado a otro cíclicamente al ritmo de la música. Así es como DJ Faraday logra ”inducir” su ritmo a los electrones.
¿Y cuál es la tecnología que genera corriente directa? Bueno, aquí aparece la energía solar. Los paneles solares, llenos de celdas fotovoltaicas, absorben la luz solar y liberan electrones, creando una corriente continua de electrones, es decir, corriente directa. Sin embargo, nuestros hogares y la mayoría de nuestros dispositivos están configurados para corriente alterna. Aquí es donde entran en juego los inversores.
Los inversores son dispositivos que convierten la corriente directa en corriente alterna. Tanto la energía solar como la eólica necesitan de equipos con electrónica de potencia para interconectarse a la red eléctrica. En el caso de la eólica, aunque se produce al girar una turbina, debido a que la velocidad del viento varía, la frecuencia de corriente generada no siempre puede sincronizarse directamente con la frecuencia de la red requiriendo de estos equipos para inyectar al sistema corriente alterna a 60Hz, independientemente de la velocidad del viento.
La energía eléctrica es, sin duda, un aliado esencial en nuestra vida diaria. Su omnipresencia, desde nuestros hogares hasta nuestras industrias, hace que entender su funcionamiento y generación sea crucial. Cada vez más, nos encontramos en un mundo impulsado por la electricidad. Desde la digitalización y el IoT hasta la creciente adopción de vehículos eléctricos, pasando por el auge de la inteligencia artificial, todos estos desarrollos demandan cada vez más energía eléctrica.
Sin embargo, como diría el tío Ben en Spiderman, con gran poder viene una gran responsabilidad. Ahora que entendemos mejor la energía eléctrica, es nuestra responsabilidad utilizarla de manera responsable.
Después de todo, cada pequeña acción cuenta. Cada vez que optamos por utilizar la energía de manera eficiente, estamos dando un paso más hacia un futuro más brillante y sostenible. Entender la energía eléctrica no es solo conocer la fuerza que impulsa nuestras vidas cotidianas, es entender un poco más sobre cómo funciona nuestro mundo y cómo podemos hacerlo funcionar mejor para todos nosotros.
En este viaje fascinante de la energía eléctrica, cada uno de nosotros juega un papel crucial. Al educarnos a nosotros mismos y a los demás, al tomar decisiones informadas y actuar de manera responsable, podemos contribuir a la evolución de una sociedad moderna que está cada vez más en sintonía con sus recursos y con el mundo en el que vive. Así que la próxima vez que veas un aparato eléctrico, recuerda a los electrones danzantes y a DJ Faraday, y considera cómo puedes contribuir a esta gran fiesta eléctrica.
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