¿Cómo se genera y se transporta la electricidad que producimos?

La generación y el transporte de la electricidad que producimos es un proceso fascinante que involucra varios pasos. Te explicamos cómo funciona:

Generación de electricidad:

1. Fuentes de energía primaria: La electricidad no se encuentra libremente en la naturaleza en grandes cantidades utilizables. Por lo tanto, debemos convertir otras formas de energía en electricidad. Esto se hace a partir de diversas fuentes primarias, que pueden ser:

   • Fuentes no renovables: Combustibles fósiles (carbón, petróleo, gas natural) y energía nuclear (uranio). En estas plantas, se quema el combustible o se realiza la fisión nuclear para generar calor. Este calor se utiliza para hervir agua y producir vapor a alta presión.
   • Fuentes renovables: Energía hidráulica (agua en movimiento), eólica (viento), solar (radiación solar), geotérmica (calor interno de la Tierra) y biomasa (materia orgánica). Estas fuentes aprovechan fenómenos naturales o recursos que se reponen.

2. Transformación de energía: La mayoría de las centrales eléctricas utilizan turbinas conectadas a generadores eléctricos.

   • El vapor a alta presión (en el caso de fuentes térmicas) o la fuerza del agua o el viento (en el caso de fuentes renovables como la hidroeléctrica o la eólica) hacen girar las palas de la turbina.
   • La turbina, a su vez, hace girar un generador. Dentro del generador, un conjunto de bobinas de cable conductor giran dentro de un campo magnético (o viceversa). Este movimiento relativo entre el campo magnético y los conductores induce un flujo de electrones, creando así una corriente eléctrica (este principio se conoce como la ley de Faraday de la inducción electromagnética).
   • En el caso de la energía solar fotovoltaica, las placas solares convierten directamente la luz solar en electricidad mediante el efecto fotovoltaico.

Transporte de electricidad:

Una vez generada la electricidad en la central, necesita ser transportada hasta los puntos de consumo (hogares, industrias, etc.). Este transporte se realiza a través de una red compleja conocida como la red eléctrica o sistema de transmisión y distribución.

1. Aumento de voltaje: La electricidad generada en las centrales tiene un voltaje relativamente bajo. Para poder transportarla eficientemente a largas distancias, se utiliza un transformador elevador en la subestación de la central. Este transformador aumenta el voltaje a niveles muy altos (alta tensión, como 132 kV, 220 kV o incluso superiores). Esto se hace para minimizar las pérdidas de energía por efecto Joule (calentamiento de los cables debido a la resistencia eléctrica) durante la transmisión. La potencia eléctrica ($P$) es el producto del voltaje ($V$) y la corriente ($I$), es decir, $P=V\times I$. Para transmitir la misma cantidad de potencia a un voltaje más alto, se requiere una corriente más baja, lo que reduce las pérdidas (P pérdidas​=I2×R, donde $R$ es la resistencia del cable).

2. Transmisión de alta tensión: La electricidad de alto voltaje se transporta a través de líneas de transmisión de alta tensión, que son los grandes cables sostenidos por torres metálicas que vemos en el paisaje. Estas líneas pueden recorrer cientos o incluso miles de kilómetros.

3. Subestaciones de reducción: A medida que la electricidad se acerca a las áreas de consumo, llega a subestaciones de reducción. En estas subestaciones, se utilizan transformadores reductores para disminuir progresivamente el voltaje a niveles más seguros y adecuados para la distribución local (media tensión, como 20 kV o 15 kV).

4. Distribución de media y baja tensión: Desde las subestaciones de reducción, la electricidad se distribuye a través de líneas de distribución de media tensión que llegan a los barrios y zonas industriales. Finalmente, cerca de los puntos de consumo, otros transformadores (a menudo montados en postes o en cabinas) reducen el voltaje a baja tensión (como 230 V en España) para su uso seguro en hogares y negocios.

5. Conexión al consumidor: La electricidad de baja tensión llega a los hogares y edificios a través de cables subterráneos o aéreos, pasando por un contador que mide el consumo de energía. Desde el contador, la electricidad se distribuye a través del cuadro eléctrico de la vivienda a los diferentes enchufes y puntos de luz.