GENERACION DE ENERGÌA ELÈCTRICA - tecno

Tecnología
Bloque N° 11
RECURSOS de la TECNOLOGÍA:
ENERGÍA
Prof: Mónica Giagnoni
Expectativas de Logro:
 Reconocer y Clasificar las distintas Fuentes de Energía.
 Comprender el proceso de generación de Energía Eléctrica.
 Identificar las diferencias y semejanzas entre las distintas Centrales Eléctricas.
Introducción
La ENERGÍA (palabra que en griego significa “en acción”), tiene diversas
definiciones, relacionadas siempre con la idea de una fuerza de acción o una fuerza de trabajo,
con la capacidad para generar, transformar o detener un movimiento. En síntesis se la define
como la “capacidad para realizar un trabajo”
Se encuentra en todas partes, pero no podemos verla ni tocarla, sólo podemos observar los
efectos que produce sobre los cuerpos, es decir, los cambios que ocurren gracias a ella. Por
ejemplo, cuando hacemos hervir agua en la tetera (energía calórica) vemos el movimiento del
líquido o los “saltos” de la tapa, o cuando circula energía eléctrica por el motor de una
ventilador vemos el movimiento de sus aspas.
Fuentes de Energía
Se denomina “fuente de energía” a
los recursos naturales cuya energía puede
ser transformada en otros tipos de energía
que resulten más útil o aprovechables para
las personas.
Las fuentes de energía principales
son el sol, el viento, el agua contenida en un
dique, los ríos o el mar, la leña, el carbón, el
petróleo, los minerales radiactivos, etc.
Estas fuentes de energía se clasifican
en “Renovables”: cuando se pueden utilizar
sin que se agoten, porque tienen la
capacidad de regenerarse constantemente, y
“No Renovables”: cuando se encuentran en
nuestro planeta en forma limitada,
disminuyendo las reservas según se van
consumiendo.
Energía Eléctrica
La energía eléctrica no es una fuente de energía, ya que no se la encuentra en la
naturaleza (salvo la generada en las tormentas eléctricas), sino que es un “producto” fabricado
por el hombre, a partir de las fuentes de energía mencionadas anteriormente.
El uso de este tipo de energía se ha expandido y generalizado tanto debido a su
limpieza y a la facilidad con la que se la genera, transporta y convierte en otras formas
de energía, tales como la energía luminosa o luz, la energía mecánica y la energía térmica,
sonora, etc.
La corriente eléctrica es el movimiento “ordenado” de electrones
a través de un material conductor
Todos los materiales están formados por átomos. Los átomos tienen un núcleo, en el
que se agrupan los protones (+) y los neutrones (sin carga). Además, tienen partículas
negativas, llamadas electrones, que giran en distintas órbitas y en cualquier dirección
alrededor del núcleo.
En algunas sustancias, los electrones de la última órbita están muy alejados del
núcleo, por lo que son levemente atraídos por él. A estos electrones se los llama “electrones
libres”.
Si movemos estos materiales dentro del campo magnético producido por un imán, éste
atrae a esos electrones libres con más fuerza que la que les ejerce su propio núcleo, por lo que
se desplazan hacia él, generándose así el movimiento de electrones o corriente eléctrica.
Veamos un ejemplo: Si acercamos el polo + de un imán a un trozo de cable, atrae al electrón
libre del primer átomo, con más fuerza que la que le ejerce su propio núcleo, arrebatándoselo,
y dejando a dicho átomo con una carga positiva de más, por lo que actúa como un imán,
quitándole el electrón libre al átomo siguiente, y así sucesivamente, generando la “corriente
eléctrica” o “movimiento ordenado de electrones”
Como vemos, los electrones se desplazan hacia un extremo del material conductor. Si
luego giramos el cable, los electrones repetirán el camino, pero ahora hacia el otro extremo. Si
mantenemos el material conductor moviéndose continuamente, mantendremos la corriente
eléctrica a través del material conductor.
La corriente así generada no es un flujo en un sentido constante, sino que va
cambiando de sentido y por tanto de signo continuamente, y recibe el nombre de “corriente
alterna”.
Los METALES tienen electrones libres, por eso son CONDUCTORES de la electricidad. Los
demás materiales: maderas, plásticos, vidrios, cerámicas, etc., no tienen electrones libres que
puedan ponerse en circulación para generar la corriente eléctrica, por eso son NO
CONDUCTORES o AISLANTES.
Generación de Energía Eléctrica a gran escala
Como vimos, para que se genere una corriente eléctrica hay que lograr el movimiento
continuo del material conductor dentro del campo magnético producido por el imán.
Para la generación industrial se recurre a instalaciones denominadas centrales o usinas
eléctricas, en las que encontramos dos elementos (subsistemas) claves:
 GENERADOR: que contiene el imán que genera el campo electromagnético, y
la bobina del material conductor (hilo de cobre enrollado)
 TURBINA: que mantiene en movimiento la bobina dentro de ese campo
magnético. Las turbinas son ruedas con paletas, que al ser movida por agua,
viento o vapor ponen en movimiento un eje en cuyo extremo está la bobina.
Dependiendo de la fuente primaria de energía utilizada, las centrales generadoras se
clasifican en “térmicas o termoeléctricas”, “hidráulicas o hidroeléctricas” y “eólicas”.
El agua y el viento son recursos naturales, en cambio el
vapor debe ser “generado”.
Centrales Térmicas
Una central termoeléctrica es una instalación empleada para la generación de energía
eléctrica a partir de calor que se utiliza para generar vapor. El vapor obtenido, hace
girar la turbina, cuyo movimiento impulsa al alternador que genera la electricidad.
Este calor puede obtenerse tanto de combustibles fósiles (petróleo, gas natural o
carbón), de la fisión nuclear del uranio u otro combustible nuclear, o de la radiación solar.

Las centrales de combustibles fósiles poseen una caldera en la que, el calor
generado por la fuente de energía utilizada (petróleo, gas natural o carbón), se transfiere a
unos tubos por donde circula agua, la cual se evapora. Este vapor hace mover la Turbina,
la cual mueve la bobina de cobre dentro del campo magnético producido por los imanes
que se encuentran en el Generador. Luego el vapor se enfría, se condensa y vuelve a
ingresar a las tuberías de la caldera, donde se vuelve a evaporar.
Estas centrales son
muy contaminantes, ya que la
combustión de hidrocarburos produce grandes cantidades de dióxido
de carbono, que
incrementa el efecto invernadero.

Las centrales nucleares poseen un reactor nuclear en el que tiene lugar la fisión
del uranio (rotura de los núcleos de sus átomos), que libera una gran cantidad de energía
que origina el calor necesario para obtener el vapor. Luego el proceso sigue igual que en
las de combustible fósiles.
El peligro de estas
centrales es que los
residuos que quedan
al dividir el átomo de
uranio son radiactivos. Así como un
vaso, que cuando está
sano no es peligroso,
pero si se rompe, sus
pedazos son dañinos.
 Las central solares poseen los heliostatos, que son grandes espejos con
mecanismos de orientación automática, que se encargan de captar, concentrar y
apuntar los rayos solares a una torre central donde se calienta el fluido a temperaturas
necesarias para generar el vapor requerido. Luego el proceso sigue igual que en las
anteriores.
Estas centrales no presentan ningún inconveniente, pero por el momento son muy poco
eficientes.
Esquema General de las Centrales Eléctricas
Tecnología
Trabajo Práctico N° 11
RECURSOS de la TECNOLOGÍA:
ENERGÍA
1)
2)
3)
4)
5)
¿Qué es la energía?
¿A qué se denomina Fuente de Energía?
¿Qué clase de Fuentes de Energía hay?¿Definir y clasificar?
¿Qué es la Energía Eléctrica?
¿Cuándo se ponen en movimiento los electrones de un conductor para generar la
corriente eléctrica?
6) En las centrales eléctricas ¿Cuál es el elemento o “caja negra” que produce la energía
eléctrica?¿Qué entra a dicha caja negra?¿Para qué?
7) En las centrales eléctricas ¿Cuál es el elemento o “caja negra” que produce el
movimiento rotativo del eje, de modo de mantener continuamente girando al elemento
conductor dentro del campo magnético?
8) ¿Qué elementos o fluidos pueden hacer girar a las turbinas?
9) ¿Cómo se consigue vapor de agua para mover las turbinas? ¿Cómo se llaman estas
centrales?
10) Completar el siguiente cuadro comparativo de las distintas centrales térmicas:
Tipo
Combustibles fósiles
Nuclear o Atómica
Solar
Fuente de Energía
Tipo de energía que
posee la fuente
Elemento o
Subsistema
característico