Energía de la biomasa
Los vehículos totalmente eléctricos, así como los PHEV que funcionan en modo totalmente eléctrico, no producen emisiones en el tubo de escape. Sin embargo, hay emisiones asociadas a la mayor parte de la producción de electricidad en Estados Unidos. Consulte la sección de emisiones para obtener más información sobre las fuentes de electricidad locales y las emisiones.
La electricidad en Estados Unidos suele recorrer largas distancias desde las instalaciones de generación hasta las subestaciones de distribución locales a través de una red de transmisión de casi 160.000 millas de líneas de transmisión de alto voltaje. Las instalaciones de generación proporcionan energía a la red a bajo voltaje, desde 480 voltios (V) en las pequeñas instalaciones de generación hasta 22 kilovoltios (kV) en las centrales eléctricas más grandes. Una vez que la electricidad sale de una instalación de generación, el voltaje se aumenta, o se “intensifica”, mediante un transformador (los rangos típicos son de 100 kV a 1.000 kV) para minimizar las pérdidas de energía en las largas distancias. A medida que la electricidad se transmite por la red y llega a las zonas de carga, la tensión se reduce mediante transformadores de subestación (rangos de 70 kV a 4 kV). Para preparar la interconexión de los clientes, se vuelve a bajar la tensión (los clientes residenciales utilizan 120/240 V; los comerciales e industriales suelen utilizar 208/120 V, o 480/277 V).
Fuentes de energía
Los alumnos observan cómo una gota de sangre en vuelo se acelera continuamente y aumenta su velocidad con el tiempo. A medida que la gota cae, la resistencia se acumula. Aquí se representa el aumento del diámetro de la mancha en relación con la distancia de una gota de sangre típica de 50 ml. Esta actividad tiene contenido de audio.
En este objeto animado, los alumnos observan el funcionamiento de un termopar J con una unión fría. Se utiliza una tabla para convertir el voltaje que produce en la temperatura correspondiente. Un breve cuestionario completa la actividad.
10 formas inusuales de producir electricidad
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.
Las centrales hidroeléctricas produjeron alrededor del 6,3% del total de la generación de electricidad en Estados Unidos y alrededor del 31,5% de la generación de electricidad a partir de energías renovables en 2021.1 Las centrales hidroeléctricas utilizan agua corriente para hacer girar una turbina conectada a un generador.
La forma más eficiente de generar electricidad
La energía geotérmica es una energía renovable que se aprovecha del calor del interior de la Tierra. Podemos utilizar esta energía no sólo para obtener electricidad, sino también para calentar y refrigerar edificios y para balnearios y aguas termales.
¿Pero de dónde procede este calor? El calor del centro de la Tierra es un subproducto de las reacciones químicas y nucleares que se producen en las profundidades del núcleo terrestre, reacciones que llevan produciéndose desde hace miles de millones de años. Un subproducto común de estas reacciones es el calor, que luego migra lentamente hacia arriba a través de la Tierra hasta que podemos llegar a él mediante la perforación del suelo. Dado que estas reacciones en las profundidades de la Tierra seguirán produciéndose, todo el calor que utilicemos será reemplazado o renovado. La energía geotérmica, junto con la energía solar, la eólica y la hidroeléctrica, se considera una fuente de energía renovable porque podemos utilizarla para siempre.
Aunque el calor del centro de la Tierra migra a la superficie por todas partes, el calor se concentra en los bordes de las placas tectónicas. Las placas tectónicas son piezas de la superficie de la Tierra que encajan como un rompecabezas y se mueven lentamente, más o menos como crecen las uñas. Estas placas pueden chocar entre sí o deslizarse por debajo de otras, por lo que sus bordes están muy calientes y se consideran lugares dinámicos. De hecho, los bordes de las placas tectónicas están marcados por muchos terremotos, como en California, y volcanes, como en Japón.