Energía hidroeléctrica
Entre las energías de recursos, el carbón y el gas natural se utilizan para generar electricidad por combustión (energía térmica), el uranio por fisión nuclear (energía nuclear), para utilizar su calor para hervir el agua y hacer girar la turbina de vapor.
Entre las energías renovables, la luz solar se convierte directamente en electricidad (fotovoltaica), la energía de rotación por el viento se convierte en electricidad (energía eólica), la rueda de agua giratoria por el agua corriente para generar (hidroeléctrica). El calor magmático hierve el agua subterránea para hacer girar la turbina de vapor para generar (geotérmica).
Se está desarrollando continuamente la tecnología para convertir los recursos energéticos o las energías renovables en electricidad con menos pérdidas. También es importante para el funcionamiento de la central eléctrica hacer el mantenimiento o la formación de los operarios.
La generación de energía con carbón pulverizado es actualmente el principal método de generación de energía con carbón. El carbón se pulveriza hasta obtener un polvo fino y se quema en la caldera. El calor de la caldera hace hervir el agua hasta convertirla en vapor. La presión del vapor hace girar la turbina de vapor y el generador genera electricidad.
Formas de generar electricidad
El declive del carbón se ha acelerado en los últimos años, a pesar de la promesa del presidente Trump de reactivar la industria. Hoy en día, el gas natural es dominante, pero las fuentes renovables como la eólica y la solar también están creciendo rápidamente.
En general, los combustibles fósiles siguen dominando la generación de electricidad en Estados Unidos. Pero el cambio del carbón al gas y a las tecnologías renovables ha contribuido a reducir las emisiones de dióxido de carbono y otros tipos de contaminación.
El año pasado, el gas natural fue la mayor fuente de electricidad en 20 estados, mientras que la energía eólica surgió como líder en Iowa y Kansas. El carbón siguió siendo la principal fuente de energía en 15 estados, aproximadamente la mitad que hace dos décadas.
El declive del carbón ha sido impulsado en gran medida por las fuerzas del mercado. El Sr. Trump presionó para debilitar las regulaciones de la industria, pero más plantas de energía de carbón cerraron durante su primer mandato que en los últimos cuatro años de la presidencia de Barack Obama, ya que las empresas de servicios públicos encontraron más económico cambiar al gas natural más barato y, cada vez más, a la energía renovable.
“Vamos a seguir viendo cómo se retiran las centrales de carbón”, dijo Kate Konschnik, que dirige el programa de clima y energía del Instituto Nicholas de Soluciones de Política Medioambiental de la Universidad de Duke. “La gran pregunta ahora es si esas centrales se sustituyen por gas o por energías más limpias”.
Producción de energía en EE.UU. por fuente
Turbo generadorLa generación de electricidad es el proceso de generación de energía eléctrica a partir de fuentes de energía primaria. Para las empresas del sector de la energía eléctrica, es la etapa previa a su entrega (transmisión, distribución, etc.) a los usuarios finales o a su almacenamiento (utilizando, por ejemplo, el método de almacenamiento por bombeo).
La electricidad no está disponible en la naturaleza, por lo que hay que “producirla” (es decir, transformar otras formas de energía en electricidad). La producción se lleva a cabo en centrales eléctricas (también llamadas “centrales eléctricas”). En la mayoría de los casos, la electricidad se genera en una central eléctrica mediante generadores electromecánicos, impulsados principalmente por motores térmicos alimentados por combustión o fisión nuclear, pero también por otros medios, como la energía cinética del agua que fluye y el viento. Otras fuentes de energía son la solar fotovoltaica y la geotérmica.
La eliminación de las centrales eléctricas de carbón y, eventualmente, de las de gas[1], o la captura de sus emisiones de gases de efecto invernadero, es una parte importante de la transformación energética necesaria para limitar el cambio climático. Se prevé que se necesitará mucha más energía solar[2] y eólica[3], ya que la demanda de electricidad aumentará mucho[4] con la mayor electrificación del transporte, los hogares y la industria[5].
Producción de energía por fuente
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Las tres principales categorías de energía para la generación de electricidad son los combustibles fósiles (carbón, gas natural y petróleo), la energía nuclear y las fuentes de energía renovables. La mayor parte de la electricidad se genera con turbinas de vapor que utilizan combustibles fósiles, energía nuclear, biomasa, energía geotérmica y energía solar térmica. Otras tecnologías importantes de generación de electricidad son las turbinas de gas, las turbinas hidráulicas, las turbinas eólicas y la energía solar fotovoltaica.
El carbón fue la segunda fuente de energía más importante para la generación de electricidad en Estados Unidos en 2021, alrededor del 22%. Casi todas las centrales eléctricas de carbón utilizan turbinas de vapor. Unas pocas centrales de carbón convierten el carbón en gas para utilizarlo en una turbina de gas para generar electricidad.
El petróleo fue la fuente de menos del 1% de la generación de electricidad en Estados Unidos en 2021. El fuel-oil residual y el coque de petróleo se utilizan en las turbinas de vapor. El fuel-oil destilado se utiliza en los generadores de motores diesel. El fuel residual y los destilados también pueden quemarse en las turbinas de gas.