
Veure-ho sempre en Català
Poses el teu dit sobre l'interruptor i comencen a passar coses. Llums que et permeten veure-hi. Calor perquè cuinis i no passis fred. Tota una col•lecció d'artefactes electrònics funcionant. Com per art de màgia, casa teva i la teva vida s'alimenten de quilowatts. On és el truc?
T'expliquem de manera senzilla on neix l'electricitat i com arriba fins a tu, sigui com sigui el seu origen.
Tots la fan servir, però qui sap definir-la?
L'electricitat és l'energia generada pel moviment d'electrons positius i negatius a l'interior de materials conductors.
Els oposats s'atreuen. Les càrregues positives i negatives s'uneixen creant dos tipus d'energia: l'electricitat estàtica (generada per fricció) i l'electricitat dinàmica (concebuda per corrent).
El viatge que realitza l'energia elèctrica fins a arribar al teu endoll és llarg però molt ràpid. No és màgia ni ciència infusa, és un procés pas a pas que explica molts dels dubtes que poden sorgir entorn del sector elèctric:
“L'empresa que fa que la llum arribi fins a casa teva no és la mateixa que et cobra les factures”
Com ja hem dit, per generar electricitat necessitem que l'energia continguda en les matèries primeres sigui alliberada. Com fem això? Depèn totalment del tipus de central elèctrica del que estiguem parlant:
La gran diferència entre renovable i no renovable depèn de l'energia primària que s'està usant per generar electricitat. Cal reposar aquest "combustible" o no és necessari perquè la naturalesa t'ho ofereix gratis?
Actualment les centrals més esteses són les no renovables, ja que utilitzen energies primàries que cal extreure de la terra (carbó, gas natural, urani...). Però el futur es perfila molt més renovable.
“L'electricitat és renovable si no fa falta reposar el combustible que es fa servir per a generar-la.”
No és fàcil d'explicar amb poques paraules, però ho intentarem: la força que exerceix el vent sobre els molins de tres hèlixs crea una energia mecànica que es transfereix a una sèrie de filferros de coure, on es genera, ara sí, l'energia elèctrica.
I més concretament, els qui transformen el vent en energia són els anomenats aerogeneradors o turbines eòliques, en articular en el seu interior un generador elèctric amb els seus sistemes de control i de connexió a la xarxa.
“Espanya, al costat de Dinamarca i Holanda, és un dels països amb major taxa de generació eòlica.”
Encara que, pensant-ho bé, potser hem anat massa ràpid i ens hem saltat una pregunta clau: d'on surt el vent?
És una cosa tan comuna que ni tan sols ens qüestionem com es genera. El seu origen està en els efectes que el Sol té sobre el nostre món. Entre l'1% i el 2% de la radiació solar que absorbeix el planeta acaba convertida en vent. Això és pel fet que l'escorça terrestre transfereix una major quantitat d'energia solar a l'aire, fent que aquest s'escalfi, es torni menys dens i s'expandeixi. Al mateix temps, l'aire més fred i pesat —que prové de mars, rius i oceans— es posa en moviment per ocupar el lloc deixat per l'aire calent.
El vent no és una altra cosa que l'aire en moviment. Masses d'aire que es van desplaçant des de zones d'alta pressió atmosfèrica cap a altres de menor pressió a través de velocitats proporcionals a les diferències de pressió entre totes dues zones (a major diferència, més fort bufa el vent).
Per transformar la llum del sol en energia calen unes làmines metàl•liques semiconductores: les cèl•lules fotovoltaiques.
Aquestes cèl•lules tenen una o diverses capes d'un material semiconductor i estan recobertes d'un vidre transparent que deixa passar la radiació i minimitza les pèrdues de calor.
Els panells solars que es veuen a les teulades de moltes llars estan formats per aquestes cèl•lules fotovoltaiques. Encara que la seva instal•lació pugui semblar costosa, les dades diuen que la compra s'amortitza, amb estalvis d'entorn del 30% del consum que a llarg termini (25 anys) suposen pagar entre 20.000 i 30.000€ menys. Un altre dels avantatges és que no necessiten un gran manteniment.
Els raigs solars estan composts per fotons que arriben a les cèl•lules fotovoltaiques de la placa, generant un camp d'electricitat entre elles i, per tant, un circuit elèctric. Quan més intensa sigui la llum, major serà el flux d’electricitat.
Les cèl•lules fotovoltaiques converteixen la llum solar en electricitat en forma de corrent continu i amb una graduació que varia entre els 380 i els 800 volts. Per millorar el resultat obtingut s'utilitza un inversor que transforma aquesta energia en corrent altern, que és la que utilitzem a les nostres cases.
Finalment, aquest corrent altern passa per un comptador que el quantifica i el subministra a la xarxa general d’electricitat.
“La solar fotovoltaica serà la font d'energia elèctrica més barata del món.”
Un estudi de la NASA afirma que l'origen de la vida podria estar en l'electricitat generada de forma natural en els fons marins fa 4.000 milions d'anys. Aigua i moviment són font de vida i, per tant, font d’energia.
Els nostres avantpassats ja ho sabien, i utilitzaven el corrent del riu per moure grans molins. La sofisticació d'aquests molins va tenir com a resultat les centrals hidroelèctriques. Una presa bloqueja el riu amb un mur de formigó, inundant la zona que envolta el recinte i creant un llac artificial. L'aigua retinguda alberga en el seu interior un enorme potencial energètic.
L’aigua és una de les forces de la natura més potents i poderoses. Aquest torrent pot convertir-se en energia cinètica (l'energia d'un objecte en moviment). Utilitzant la força de gravetat, l'aigua cau cap a baix al llarg d'una sèrie de grans tubs anomenats conductes de pressió. D’aquesta manera, fa girar a gran velocitat les hèlices d’unes turbines.
Aquests aparells alimenten amb la seva energia mecànica els generadors elèctrics de la central. Un transformador augmenta la potència de l’electricitat i la traspassa a la xarxa elèctrica que acaba abastint els televisors o les rentadores.
Una variant de l'energia hidràulica és la no tan coneguda energia mareomotriu.
Aquest sistema utilitza el moviment vertical de l'aigua marina produït per la força gravitatòria que exerceixen sobre ella la Lluna i el Sol. El flux i el reflux de la marea genera energia mareomotriu.
Actualment existeixen tres tipus d'energia mareomotriu:
L'energia mareomotriu prové del moviment d'aigües provocat pel cicle marea alta/marea baixa.
Sortim de l'aigua i trepitgem terra ferma per a analitzar l’l’energia geotèrmica, un sistema que fa servir la calor emmagatzemada a la terra, ja sigui en roques i/o aigües termals.
L’energia calòrica continguda sota els nostres peus és immensa. N’hi ha prou d’excavar uns 10 metres de profunditat per trobar temperatures d'aproximadament 17 °C durant tot l'any, a causa de la inèrcia tèrmica del sòl.
Per a aconseguir aquesta energia s'utilitzen unes bombes de calor geotèrmiques que extreuen o cedeixen calor a la terra, depenent de si es desitja caldejar l'ambient, refrigerar-lo o aconseguir aigua calenta.
Una de les tècniques més precises és la injecció d'aigua líquida a a zona interior terrestre perquè elevi la seva temperatura: l'aigua es converteix en vapor i torna a la central plena d'energia i preparada per ser transformada en electricitat.
L’aplicació d’aquesta energia depèn de les característiques de cada font:
“N’hi ha prou d’excavar uns 10 metres per trobar temperatures estables de 17 °C durant tot l'any.”