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Tipos de energia que producen electricidad

Fuentes de energía en la Tierra

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.

Energía hidráulica

Cuando vemos titulares sobre nuestros avances en la descarbonización, las cifras citadas suelen referirse a la electricidad. Muchos países están avanzando en materia de electricidad limpia, pero el progreso en materia de energía en general es mucho más lento.

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Vemos una gran diferencia entre la parte que proviene de fuentes bajas en carbono. La energía nuclear y las renovables representan más de un tercio (36,7%) de la electricidad mundial. Pero representan menos de la mitad de esa cifra (15,7%) de la combinación energética mundial. Esto se debe a que los otros elementos de la demanda energética -transporte y calefacción- dependen mucho más de los combustibles fósiles.

Pero hay que tener en cuenta otro aspecto. Dado que el transporte y la calefacción son más difíciles de descarbonizar, la electricidad limpia será cada vez más importante. Muchas soluciones dependen de que electrifiquemos otras partes del sistema energético, como el cambio a los vehículos eléctricos. La Agencia Internacional de la Energía, por ejemplo, prevé que para 2030 la demanda mundial de electricidad para vehículos eléctricos se multiplicará por cinco u once respecto a los niveles de 2019. Si queremos aprovechar los beneficios climáticos de los vehículos eléctricos, esta electricidad debe ser lo más baja posible en carbono.

Generación de electricidad

En Nevada, el gas natural superó al carbón como principal fuente de generación de electricidad en 2005, antes que en muchos otros estados. El papel del carbón en el mix energético del estado ha seguido disminuyendo desde entonces.

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En general, los combustibles fósiles siguen dominando la generación de electricidad en Estados Unidos. Pero el cambio del carbón al gas natural ha contribuido a reducir las emisiones de dióxido de carbono y otros tipos de contaminación. El año pasado, el carbón fue la principal fuente de generación de electricidad en 18 estados, frente a los 32 de 2001.

“Pasar del carbón al gas está bien a corto plazo, pero no es una solución a largo plazo”, afirma Severin Borenstein, director del Instituto de Energía de la Escuela de Negocios Haas de la Universidad de California en Berkeley. “El gas sigue produciendo muchos gases de efecto invernadero. No podemos quedarnos con el gas y resolver este problema. En última instancia, tendremos que recurrir a fuentes de carbono mucho más bajas o nulas”.

En 2001, el carbón alimentaba más de la mitad de la electricidad producida en Alabama, pero varias de las viejas plantas de carbón del estado han cerrado desde entonces o han hecho la transición a la quema de gas natural más barato. En 2017, el gas natural era la principal fuente de electricidad en el estado, seguido de la energía nuclear. El carbón ocupaba el tercer lugar, proporcionando algo menos de una cuarta parte de la generación eléctrica del estado.

Comentarios

Energía es una palabra que los alumnos encuentran con frecuencia y utilizan a diario. Los alumnos suelen asociar la energía con fenómenos como la fuerza, el movimiento, el calor y la electricidad, pero a menudo consideran que esta energía es diferente de la asociada a los seres vivos.  A menudo, los alumnos no consideran que el sonido o la luz sean formas de energía. Para algunos alumnos, la energía se asocia principalmente a los animales o a los seres humanos, y consideran que sólo los animales o los seres humanos pueden tener energía. Los alumnos están familiarizados con la energía que se adquiere en forma de gasolina, electricidad o gas natural para utilizarla en los coches o en los electrodomésticos. Los alumnos saben que producimos calor en nuestras casas quemando madera o gas natural o utilizando electricidad, pero, como se analiza en la idea central

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