Las 5 Mejores Innovaciones En La Industria De La Energía Eléctrica

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¿cuánto sabe acerca de las innovaciones en la industria de la energía eléctrica? Siga leyendo para descubrir las 5 mejores innovaciones en la industria de la energía eléctrica.

¿Comprarías una casa sin enchufes que funcionen? Hemos llegado a depender de la energía eléctrica para muchas de nuestras actividades diarias. Cuando hay cortes, sentimos el impacto de esa dependencia, seguido de una sensación de alivio cuando el poder vuelve a encenderse.

La electricidad nos ha ayudado a mantenernos más saludables, a trabajar más eficientemente ya vivir la vida todo el día. Debido a que la electricidad ha tenido una influencia tan positiva en nuestras vidas, los investigadores de la ciencia y la industria están encontrando constantemente formas de proporcionar energía eléctrica de manera más fácil y económica. Como resultado, las innovaciones en energía eléctrica han hecho que la industria sea más limpia y más eficiente a lo largo de su historia, y han puesto el servicio eléctrico a disposición de millones de hogares.

Este artículo incluye nuestras cinco mejores selecciones de esas innovaciones. Veremos la tecnología dirigida a ciertos recursos energéticos y veremos los componentes centrales que le dan acceso a esos recursos. Para comenzar, veamos una innovación actual para un recurso renovable de uso prolongado.

5. Turbinas de viento

Durante milenios, las personas han aprovechado el poder del viento para realizar tareas. Por ejemplo, los comerciantes una vez confiaron en el viento para navegar por el mundo. Además, los antiguos molinos de viento, una vez utilizados para moler cereales, son una parte icónica del paisaje de Holanda. Con nuestras vidas centradas en la electricidad, los científicos modernos han encontrado formas innovadoras de convertir la energía cinética del viento en energía eléctrica.

Hoy, en todo el mundo, la turbina eólica-eléctrica se está volviendo tan icónica como el molino de viento holandés. Una turbina eólica consiste típicamente en una hélice grande de tres palas, llamada rotor, sobre una torre lo suficientemente alta como para que nada la bloquee del viento. La turbina tiene una conducir tren Similar al motor de un automóvil que incluye un generador eléctrico. La electricidad generada se agrega a la red eléctrica, que alimenta a cientos de hogares y empresas en una ubicación geográfica.

Un pequeño aerogenerador puede alimentar una sola casa o pequeña empresa. Estas versiones más pequeñas tienen rotores de entre 8 y 25 pies (2.4 y 7.6 metros) de diámetro y pueden soportar hasta 30 pies (9.1 metros) en el aire. Los parques eólicos son cada vez más comunes en grandes espacios abiertos. Puede ver algunas de estas granjas durante un viaje en automóvil o en vuelo por el oeste de los Estados Unidos, con miles de turbinas de viento blancas gigantes que se extienden a lo largo de las laderas hasta donde alcanza la vista.

A continuación, veamos otra innovación que crea electricidad a partir de la energía cinética de la naturaleza.

4. Presas hidroeléctricas

Las represas hidroeléctricas son la innovación tecnológica más antigua en nuestra cuenta regresiva. A principios de la década de 1900, el 40 por ciento de la electricidad utilizada en los Estados Unidos provino de represas hidroeléctricas. En la actualidad, la energía hidroeléctrica representa casi una cuarta parte de toda la electricidad utilizada en todo el mundo. Además, las estructuras físicas en sí mismas son maravillas de la ingeniería y construcción humanas, y atraen a fotógrafos y turistas, según la Oficina de Reclamación de los Estados Unidos.

Las represas hidroeléctricas funcionan al retener grandes cantidades de agua y permitir que una cantidad limitada fluya a través de la represa. La presión del agua creada al limitar este flujo es tremenda, y las centrales hidroeléctricas aprovechan esta presión para hacer girar las turbinas conectadas a los generadores eléctricos. Al igual que con los aerogeneradores, la electricidad generada por una represa hidroeléctrica se agrega a la red eléctrica asociada con la ubicación geográfica de la represa.

Una represa hidroeléctrica suministra a la red eléctrica varios cientos de kilovatios a varios miles de megavatios de electricidad por segundo. El Laboratorio Nacional de Energía Renovable de los Estados Unidos afirma que las represas más grandes del mundo pueden generar alrededor de 10,000 megavatios, suficiente para que millones de personas lo utilicen.

A pesar de su edad, el futuro es brillante para la energía hidroeléctrica, ya que la represa hidroeléctrica se renueva en el siglo XXI. Los investigadores están encontrando formas de mejorar la eficiencia y el impacto ambiental de la energía hidroeléctrica mediante la mejora de las represas existentes y la construcción de nuevas represas.

Nanogeneradores: Usando el poder dentro de nosotros

Si bien el movimiento del viento y el agua puede impulsar a muchos hogares, los nanogeneradores utilizan el movimiento de su cuerpo para producir electricidad a menor escala. Los nanogeneradores son dispositivos diminutos con un material piezoeléctrico, lo que significa que el material crea una corriente eléctrica con solo doblarla o estirarla. Este poder podría provenir de los movimientos sutiles, como un latido cardíaco o pulmones que se expanden y contraen. Eventualmente, los nanogeneradores podrían usarse para alimentar a los marcapasos, eliminando la necesidad de cirugías repetidas cuando las baterías fallan. En un futuro cercano, busque los nanogeneradores disponibles en la ropa, lo que le permite alimentar su reproductor de música portátil simplemente respirando y moviéndose.

3. Células solares

Si bien el viento y el agua se pueden usar para generar energía a través del movimiento, el sol proporciona una cantidad significativa de energía en forma de calor y luz. La tecnología de células solares, llamadas células fotovoltaicas (PV), convierten esa luz en electricidad. Estas células fotovoltaicas contienen materiales semiconductores como el silicio. Los electrones en el semiconductor se mueven cuando el material absorbe la luz.

A diferencia de las tecnologías de agua y energía eólica que hemos cubierto, las células solares son versátiles en tamaño y portabilidad. Los paneles solares grandes con cientos de celdas pueden construirse en una fábrica y luego venderse para extenderse a través de la tierra o montar en un tejado. Estos paneles grandes se utilizan para alimentar hogares y negocios y deben reemplazarse después de unos 30 años. Los pequeños paneles solares con solo unas pocas celdas reúnen suficiente energía para alimentar dispositivos independientes, como calculadoras e iluminación exterior.

A pesar de ser una fuente de energía limpia y renovable, la luz solar por sí sola no es suficiente para aquellos que desean usar electricidad durante la noche o en días nublados. En la mayoría de los casos, los paneles solares son una fuente de energía complementaria para un edificio que ya está conectado a la red eléctrica. Sin embargo, algunas personas optan por desconectarse completamente de la red y usar baterías recargables para almacenar la electricidad generada por el sol cuando no brilla el sol.

Hasta ahora, hemos analizado las innovaciones que aprovechan al máximo las fuentes de energía renovables. A continuación, veremos una innovación que hace uso de la fuente de energía no renovable más eficiente conocida hoy en día.

2. Reactores nucleares

La fisión nuclear es el proceso de romper un átomo, liberando la energía que mantiene al átomo unido. En la década de 1950, la fisión nuclear del isótopo radioactivo uranio-235 hizo que la energía fuera más barata y más eficiente de producir. Un reactor nuclear es una estructura que produce este proceso de fisión a partir del uranio-235. Las plantas de energía nuclear incluyen uno o más reactores, junto con mecanismos grandes y complejos para el enfriamiento y la contención.

El propio reactor nuclear es la innovación clave aquí. El reactor controla el proceso de fisión desde una cantidad muy pequeña de uranio-235 y canaliza la energía para calentar barras que, a su vez, calientan el agua para producir vapor. El vapor mueve una turbina y hace girar un generador eléctrico, similar a la forma en que funcionan las turbinas de viento y agua. Entonces, en esencia, una planta nuclear es solo una planta de vapor alimentada por su planta nuclear.

Al utilizar la energía nuclear, el mundo usa menos recursos de otros, como el carbón y el petróleo, para calentar el agua y producir vapor. A pesar de esta ventaja, las preocupaciones siguen plagando las mentes de los escépticos. Las preocupaciones incluyen la seguridad de las personas que viven y trabajan en y alrededor de las plantas nucleares y los peligros potenciales de la eliminación de desechos nucleares. Además, varios desastres de reactores nucleares notorios en todo el mundo han manchado la reputación de esta fuente de energía.

Ninguna de estas grandes innovaciones en energía eléctrica estaría disponible sin la mejor innovación en nuestra lista. Vamos a ver eso ahora.

1. Rejillas eléctricas

Encabezando nuestra lista de innovaciones está la propia grilla. Cuando las personas dicen "la red", se refieren a una red de recursos de energía eléctrica que cubren un área geográfica determinada. Algunas rejillas están conectadas a otras para compartir recursos en caso de emergencia. La mayoría de las personas que usan una fuente de energía eléctrica se conectan a una red existente a través de líneas eléctricas.

Una red es una infraestructura eléctrica masiva que consta de líneas eléctricas, centrales eléctricas, subestaciones y transformadores. Las redes en los Estados Unidos están controladas por una combinación de entidades públicas y privadas. Las entidades públicas son las burocracias estatales y federales que hacen cumplir las leyes que regulan la industria. Las entidades privadas son empresas de servicios públicos que proporcionan acceso a una red y miden la energía utilizada por cada hogar o negocio. Estas fuerzas de control determinan el precio que un usuario debe pagar por cada kilovatio-hora de electricidad en esa red.

La tecnología de red continúa expandiéndose incluso a medida que las personas buscan otras fuentes de energía para llenarla. Por ejemplo, la tecnología de red inteligente está en desarrollo para mejorar la eficiencia en la forma en que se monitorea y mide la potencia de cada cliente. Además, el almacenamiento de la red en las estaciones y los transformadores también puede mantener la energía en reserva para ayudar a evitar apagones durante algunos de los contratiempos operativos normales de la red.

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