¿Cómo se genera la electricidad?
En este momento, estás usando electricidad. Está cargando su computadora y manteniendo sus alimentos refrigerados. Usted probablemente sabe que la electricidad es generada en una central eléctrica, pero ¿cómo hacer la electricidad? Dentro de las centrales eléctricas, enormes bobinas de cables conectados a una turbina giran a través de un imán. El imán crea electricidad en los cables mediante inducción electromagnética . Luego, la electricidad se transfiere a su hogar. Diferentes fuentes de energía alimentan las turbinas y es el tema de nuestra lección de hoy.
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Carbón
El carbón es un combustible fósil que proviene de años de compresión de materia orgánica dentro de la Tierra. Aunque el carbón es una fuente de energía conveniente, la minería del carbón puede ser peligrosa para los trabajadores y dañar el medio ambiente. La quema de carbón también libera sustancias químicas peligrosas, incluidos altos niveles de dióxido de carbono, que causa el calentamiento global.
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Aunque se usa ampliamente, el carbón es una de las formas de energía más caras, con un costo de 6,4 centavos por kilovatio-hora . Es suficiente potencia para mantener encendida la nevera durante unas 10 horas. Sin embargo, el costo para el medio ambiente es el más alto de todos los combustibles fósiles. Se producen más de dos libras de dióxido de carbono por cada kilovatio-hora. Aunque dos libras pueden no parecer mucho, dos libras de dióxido de carbono son suficientes para inflar una pelota de ejercicio a cinco pies de ancho.
Gas natural
El gas natural también es un combustible fósil y se obtiene mediante la perforación de pozos de petróleo. Al igual que la minería del carbón, el procesamiento de gas natural utiliza muchos productos químicos que contaminan las fuentes de aire, tierra y agua. Además, los sitios de perforación y las tuberías pueden alterar los ecosistemas y las comunidades locales.
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El gas natural produce aproximadamente la mitad de la cantidad de dióxido de carbono en comparación con el carbón, solo 1,12 libras por kilovatio hora, y se puede producir a un costo menor de solo 1,4 centavos. Sin embargo, aunque el gas natural es más barato, los costos iniciales para construir una planta son más altos que los del carbón, y ya existen muchas plantas de carbón.
¿Qué es la Electricidad y cómo se genera?
La energía nuclear
La energía nuclear utiliza materiales radiactivos como el uranio y el plutonio para generar electricidad. Aunque la energía nuclear solo emite 0.026 libras de dióxido de carbono por kilovatio-hora, aproximadamente 75 veces menos que el carbón, existen algunas preocupaciones ambientales serias y un costo mayor de siete centavos por kilovatio-hora.
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Cuando piensa en la energía nuclear, puede pensar en rezumar barriles de limo verde tóxico. Sin embargo, aunque se producen desechos tóxicos, existen regulaciones estrictas. Algunos desechos se reciclan en combustible nuevo, que se usa en ciencia o medicina. Otros residuos deben ser contenidos y diluidos de acuerdo con el nivel de radiactividad. Sin embargo, los desechos radiactivos se vuelven menos tóxicos a medida que pasa el tiempo, a través de un proceso llamado desintegración radiactiva .
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La seguridad es primordial en una central nuclear. En 1986, la planta de energía nuclear de Chernobyl se derritió, produciendo radiación que mató a personas instantáneamente y esparció material radioactivo en Europa. La vida silvestre, los seres humanos y los animales murieron y las generaciones futuras sufrieron enfermedades genéticas inducidas por la radiación.
Hidroeléctrico
Con un costo de alrededor de siete centavos por kilovatio-hora, la energía hidroeléctrica usa agua almacenada detrás de una presa, creando un depósito de agua elevado sobre la planta de energía. Se permite que el agua fluya a través de la presa, creando la fuerza mecánica necesaria para hacer girar las bobinas de alambre que se utilizan para producir electricidad. Pero, ¿qué pasa cuando se agota el depósito? Bueno, el depósito se rellena de forma natural a través del ciclo del agua de nuestro planeta. El calor del sol evapora el agua en las nubes, que luego regresa a la Tierra como precipitación, llenando el depósito.
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Aunque las plantas hidroeléctricas liberan niveles bajos de dióxido de carbono, solo 0.5 libras por kilovatio-hora, presentan otros riesgos ambientales. Represar las fuentes de agua locales o desviar el agua de los arroyos puede dañar los ecosistemas locales. Además, el charco de agua estancada hace que muchas plantas mueran. Cuando las plantas mueren, se descomponen y producen otro gas tóxico llamado metano, así como una pequeña cantidad de dióxido de carbono. El metano también causa el calentamiento global.
¿Qué son las Fuentes Difusas de Contaminación?
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Otras fuentes de energía renovable
El viento, la energía solar, la geotermia y la biomasa son otras fuentes de energía renovable, pero se utilizan para generar muy poca electricidad en los Estados Unidos. La energía eólica utiliza grandes ventiladores alimentados por nuestras corrientes de aire para hacer girar las turbinas dentro de los generadores. Sin embargo, los ventiladores grandes necesarios pueden ser costosos de construir y, aunque pueden producir mucha energía, el viento se produce de forma intermitente y varía según la región.
La energía solar implica la creación de grandes paneles hechos de silicio que pueden convertir la energía solar en energía eléctrica. La energía solar es accesible en todo el mundo, no solo cerca del ecuador, sino que la luz es una fuente intermitente, solo disponible durante el día. Aunque los paneles solares no liberan dióxido de carbono, el proceso de fabricación para fabricar los paneles solares sí lo hace y el almacenamiento de energía puede ser costoso.
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La energía geotérmica proviene del calor liberado por la Tierra. Aunque las plantas geotérmicas se pueden usar en cualquier lugar, las ubicaciones más eficientes son aquellas donde el agua se calienta naturalmente desde la Tierra, creando vapor para mover las turbinas dentro de una planta de energía. Estas ubicaciones generalmente se encuentran en líneas de falla, áreas propensas a terremotos. Aunque la energía geotérmica tiene un impacto ambiental mínimo, los costos iniciales son elevados.
Resumen de la lección
Todas las plantas de energía usan inducción electromagnética para generar electricidad, pero varían en sus fuentes de combustible. El carbón es la fuente de combustible más importante, pero también produce la mayor cantidad de dióxido de carbono. El gas natural es un combustible fósil más limpio, pero al igual que el carbón, la extracción del recurso puede dañar el medio ambiente. La energía nuclear produce muy poco dióxido de carbono, pero es relativamente cara y produce desechos radiactivos. Se cree que la energía hidroeléctrica es una fuente de energía muy limpia, pero es cara y en realidad produce mucho metano, que también es un potente gas de efecto invernadero. Las fuentes eólicas, solares y geotérmicas son renovables y mejores para el medio ambiente, pero generalmente existen altos costos iniciales y disponibilidad limitada.
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