Fuentes de energía no renovables
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Muestre a los alumnos la galería de fotos de recursos energéticos y utilice las imágenes para hablar de los diferentes recursos energéticos que se utilizan para producir electricidad. Señale el carbón como combustible fósil y fuente de energía no renovable que se utiliza habitualmente para producir electricidad en Estados Unidos. Pregunte: ¿Cómo llega la energía de estos recursos a nuestros hogares en forma de electricidad? ¿Llega a nuestros hogares toda la energía disponible del recurso energético? Explica. Si es necesario, aplique la modificación para que los alumnos cinestésicos modelen cómo se escapa la energía del sistema. Explique que los alumnos van a profundizar en estas cuestiones utilizando un diagrama.
Proyecte el diagrama de transferencia de energía para que lo vean todos los alumnos. Explique que el diagrama es una forma de describir el proceso de cómo la energía pasa de una fuente de energía a los objetos que los alumnos utilizan en sus casas; por ejemplo, las bombillas. Pida a los alumnos que observen el número de unidades al principio y al final del diagrama. Pregunte: ¿Qué les dice la diferencia en el número de unidades sobre la eficiencia energética? Haga ver a los alumnos que una gran cantidad de energía se escapa del sistema antes de encender las bombillas de sus casas. A continuación, pida a los alumnos que observen atentamente el diagrama. Pregunte:
Pros y contras de las fuentes de energía
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, geotérmica y 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.
Cuál es la fuente de energía eléctrica
La electricidad que alimenta nuestros hogares, escuelas y empresas se produce en las centrales eléctricas. Las turbinas giran grandes imanes dentro de bobinas de alambre, lo que hace que los electrones se muevan y se produzca la electricidad.
La electricidad es una fuente de energía secundaria: la obtenemos de la conversión de otras fuentes de energía, como el carbón, el gas natural, el petróleo, la energía nuclear y otras fuentes naturales. Éstas se denominan fuentes de energía primaria.
La electricidad que utilizamos en nuestros hogares, escuelas y empresas se genera en centrales eléctricas. En ellas, las turbinas giran grandes imanes dentro de bobinas de alambre. Esto hace que los electrones se muevan, lo que da lugar a la electricidad.
Fuentes de energía
La fricción es el menos utilizado de los seis métodos de producción de energía. Si un paño roza un objeto, éste mostrará un efecto llamado electricidad por fricción. El objeto se carga debido al proceso de rozamiento, y ahora posee una carga eléctrica. Hay dos tipos principales de carga eléctrica: positiva y negativa. Cada tipo de carga atrae al tipo opuesto y repele al mismo tipo. Esto se puede expresar de la siguiente manera: Las cargas similares se repelen y las cargas diferentes se atraen. La electricidad estática tiene varias aplicaciones. Su principal aplicación es en los generadores de Van de Graaff, utilizados para producir altos voltajes con el fin de probar la rigidez dieléctrica de los materiales aislantes. Otros usos son la pintura electrostática y la fabricación de papel de lija. Los granos del curso adquieren una carga negativa al desplazarse por la placa negativa. Como las cargas diferentes se atraen, la placa positiva atrae a los granos de curso y su velocidad de impacto les permite incrustarse en el adhesivo[2].
En 1821 Thomas Seebeck descubrió que la unión entre dos metales genera una tensión que es función de la temperatura. Si un circuito cerrado está formado por conductores de dos metales diferentes, y si una de las uniones de los dos metales está a mayor temperatura que la otra, se crea una fuerza electromotriz con una polaridad determinada. Un ejemplo de esto es en el caso del cobre y el hierro, los electrones fluyen primero a lo largo del hierro desde la unión caliente a la fría. Los electrones cruzan del hierro al cobre en la unión caliente, y del cobre al hierro en la unión fría. Esta propiedad de producción de fuerza electromotriz se conoce como efecto Seebeck. Este efecto se utiliza en el método de termometría más empleado[2].
