Podemos producir energía eléctrica convirtiendo diferentes energías disponibles en la naturaleza. Así que deberíamos buscar en varios fuentes naturales de energía que usamos para producir electricidad. Algunas fuentes comunes de energía son
- El Sol
- El viento
- La cabeza de agua
- El combustible
- La energía nuclear
De los cinco mencionados anteriormente fuentes de energía no usamos los dos primeros a gran escala. Esto se debe a que hay algunas limitaciones. Pero en la actualidad la cabeza de agua, el combustible y la energía nuclear son las tres fuentes de energía natural más utilizadas para producir electricidad. Llamamos a estas tres fuentes colectivamente como convencionales fuentes de energía.
La energía del Sol
El Sol es la fuente básica de energía. El Sol es la fuente tanto de calor como de luz. Podemos usar tanto el calor como la luz para producir electricidad.
La energía del calor del sol
Enfocamos los rayos solares en una pequeña área con la ayuda de un espejo cóncavo. El calor de los rayos solares concentrados para calentar el agua en caldera. El vapor producido en la caldera hace girar una turbina. La turbina gira una alternador para generar electricidad. Aunque la producción el costo de la electricidad es bastante bajo aquí porque no se requiere ningún combustible como el carbón o el diesel. Sin embargo, la producción de electricidad no es muy popular. Debido a que el área requerida para establecer esto planta de energía es bastante grande incluso para los más pequeños generación de energía eléctrica. Esto también se debe a la falta de disponibilidad de luz solar en la noche y en tiempo nublado. También la luz solar varía de vez en cuando durante el día. En general, la técnica de producción de electricidad no es nada económica.
La energía de la luz solar
Podemos usar la luz del sol directamente para producir electricidad. Esto se hace célula fotovoltaica. Aquí, la luz del sol golpea directamente sobre la superficie de célula voltaica. Las células fotovoltaicas son básicamente células de unión de p n de semiconductores. El diferencia de potencial o el voltaje aparece a través de la unión de la célula debido a la luz solar incidente. Esta diferencia de potencial o voltaje crea electricidad en el circuito conectado al sistema de paneles solares. Los paneles solares para producir electricidad se están haciendo populares hoy en día debido a las limitaciones de otros recursos convencionales.
La energía del viento
Podemos usar la energía eólica para generar electricidad. Donde haya suficiente viento durante largos períodos de tiempo, podemos construir un molino de viento eficiente para producir electricidad. Aquí el molino de viento hace girar un generador eléctrico. Como la velocidad del viento no es fija, no debemos utilizar la energía eléctrica producida por el molino de viento directamente a la carga. En su lugar, cargamos un batería conectado al sistema. Alimentamos la salida de la batería para cargarla a través de un inversor. La principal ventaja del sistema es que tiene un coste de funcionamiento muy bajo, debido a que el coste de combustible es cero y el coste de mantenimiento es insignificante. Las principales desventajas del sistema son la producción variable, poco fiable debido a la presión variable del viento a lo largo del día y del año, y la tasa de producción de electricidad es también bastante baja comparada con la convencional. fuentes de energía.
Energía de la cabeza del agua
Cuando obstruimos el flujo natural de agua de arriba a abajo en un río construyendo una presa a través del río, se crea una cabecera en esta agua. Cuando permitimos que esta agua almacenada fluya de forma controlada a través de la presa, la energía potencial almacenada en esta agua de gran altura se libera en forma de energía cinética. Esta energía cinética hace girar una turbina de agua. Un alternador acoplado con el eje de la turbina genera energía eléctrica. El plantas de energía que usan la cabeza de agua para producir electricidad se denominan central hidroeléctrica. La cabeza de agua es la fuente de electricidad más aceptable porque es limpia, no causa contaminación en la atmósfera, es simple en su construcción, es robusta y requiere muy poco mantenimiento. Además de estas razones, la presa ayuda a la irrigación en las localidades y controla las inundaciones. Pero la construcción de la presa requiere una enorme inversión monetaria y una compleja ingeniería. Otro inconveniente del sistema es que no podemos construir una planta hidroeléctrica en el centro de carga, sólo podemos construirlo en el río abajo que puede estar muy lejos del centro de carga.
La energía del combustible
Hasta la fecha los combustibles son los principales fuente de electricidad. Podemos usar tres tipos de combustible para este propósito. Combustible sólido como el carbón, combustible líquido como el diesel y combustible gaseoso como el gas natural. Cualquiera que sea la forma de combustible, ya sea sólido, líquido o gaseoso, los principios básicos son los mismos en este sistema. Aquí el calor generado por la combustión del combustible en el horno crea vapor hirviendo agua en un recipiente llamado caldera. Este vapor se deja expandir a través de las boquillas de una turbina. Esto crea energía cinética en las palas de la turbina que hace girar el eje de la misma. El alternador acoplado con el eje de la turbina genera energía eléctrica. Nos referimos a este sistema de producción de electricidad como planta de generación de energía térmica. Aunque hasta la fecha el combustible es la principal fuente de generación de electricidad, tiene una limitación de disponibilidad en la naturaleza y es cierto que la disponibilidad está disminuyendo día a día.
La energía de la energía nuclear
La fisión nuclear libera una enorme cantidad de energía. Esta energía se utiliza para producir vapor que hace girar una turbina acoplada a un alternador. El alternador produce energía eléctrica. En la reacción nuclear, la necesidad de material radioactivo es muy pequeña para producir una gran cantidad de energía. Aunque el costo del combustible nuclear es bastante alto, pero hasta ahora es un proceso rentable de generación de energía eléctrica, ya que la cantidad de combustible nuclear utilizado en el proceso es muy pequeña. Se ha descubierto que un kg de uranio (material radioactivo que es combustible nuclear) equivale a 4500 kg de combustible de carbón. Las plantas en las que la reacción nuclear es la fuente de energía para que el agua hirviendo produzca vapor se llama plantas de energía nuclear. Las centrales nucleares tienen dos grandes inconvenientes.
- Los costos de establecimiento, los costos de mantenimiento y los costos de funcionamiento de las plantas son más altos que los de otras plantas convencionales plantas de generación de energía térmica.
- La eliminación de los desechos nucleares es otro gran problema para planta de energía nuclear.
