Corriente continua, corriente alterna y generadores

La corriente eléctrica es el paso de electrones a lo largo de un conductor debido a la diferencia de potencial que crea un generador de corriente.

Tipos de corriente

• Corriente continua: es el desplazamiento de electrones siempre en el mismo sentido, desde el punto de mayor potencial (polo negativo) al de menor potencial (polo positivo).
• Corriente alterna: es el desplazamiento de electrones a lo largo de un conductor, cambiando muchas veces de sentido a intervalos regulares de tiempo.

Generadores de corriente eléctrica

Los generadores de corriente eléctrica son aparatos que crean corriente eléctrica al mantener la diferencia de potencial entre los extremos de un conductor. Los generadores mantienen la diferencia de potencial empleando diferentes medios:

• Pilas y baterías: producen electricidad a partir de procesos químicos.
• Alternadores: generan electricidad por medio de sistemas mecánicos.
• Células solares: aprovechan el efecto fotovoltaico de la energía solar para producir electricidad.

Electricidad, magnetismo y generadores electromagnéticos

El espacio de influencia del imán se denomina campo magnético. Todo imán tiene dos polos: polo norte (positivo) y polo sur (negativo), que se comportan de forma semejante a las cargas eléctricas: los polos del mismo signo se repelen y los de diferente signo se atraen.

Al mover un imán cerca de un conductor se genera una corriente eléctrica en el conductor, denominada corriente inducida. Lo mismo sucede cuando se mueve un conductor en el interior de un campo magnético.

Al hacer pasar corriente por un conductor enrollado alrededor de un trozo de hierro, este adquiere propiedades magnéticas y se convierte en un imán artificial o electroimán.

Generadores electromagnéticos

Los generadores electromagnéticos son dispositivos que producen corriente eléctrica aprovechando la corriente inducida que se crea cuando un conductor se mueve entre los polos de un imán, o un imán en el interior de un conductor enrollado.

• Rotor: es el elemento giratorio.
• Estator: es el elemento fijo.

Un generador electromagnético está formado por dos elementos: el imán y la armadura, que consta de un núcleo de hierro rodeado por cables conductores formando bobinas. Cada vuelta del cable se llama espira.

Potencia eléctrica

La potencia eléctrica es el trabajo que produce el paso de la corriente eléctrica por unidad de tiempo. Los aparatos eléctricos transforman la corriente eléctrica en otros tipos de energía:

• En energía mecánica: al pasar por un motor eléctrico.
• En calor: al pasar por una resistencia.
• En luz: al pasar por una lámpara.

Su unidad de medida es el vatio (W). Un vatio es la potencia que consume un receptor al que se le aplica una tensión de un voltio al circular una corriente con una intensidad de un amperio.

La potencia eléctrica se calcula mediante la fórmula: P = V · I.

Fuentes de energía renovables

Son aquellas de las que podemos disponer sin que se agoten. Son energías renovables: la solar, la hidráulica, la eólica, la geotérmica, la de los océanos, la biomasa y la de los residuos sólidos urbanos.

Las energías alternativas suponen una opción para sustituir energías cuya reserva se agota con el uso y que son contaminantes.

Una parte de las energías renovables es experimental y su uso representa un bajo porcentaje respecto al total de la energía consumida. Dentro de las energías alternativas, las más usadas son la hidráulica, ya que su coste resulta muy económico.

Energía hidráulica

Es la que se obtiene del aprovechamiento de la velocidad y la presión de las corrientes de agua. El calor del sol evapora el agua del mar, que al condensarse forma las nubes que la transportan y la dejan caer como lluvia. Siguiendo este ciclo, el ser humano obtiene energía en centrales hidroeléctricas, usando la fuerza de los ríos para hacer girar turbinas que mueven generadores eléctricos.

Aunque es una energía limpia, la construcción de los embalses provoca un gran impacto ambiental, ya que se pierden tierras de cultivo y se acumula una enorme cantidad de sedimentos en el fondo. Además, la pérdida de sedimentos en la desembocadura de los ríos reduce la fauna marina y modifica los ecosistemas costeros.

Por ello han adquirido relevancia las llamadas minicentrales hidráulicas: instalaciones hidroeléctricas de baja potencia que no necesitan grandes embalses y causan menos impacto ambiental.

Biomasa

Es el conjunto de materia orgánica de origen vegetal o animal susceptible de ser usada para producir energía. Existen distintos tipos:

• Biomasa natural: la que procede de los ecosistemas naturales.
• Biomasa residual: la que procede de los residuos de la agricultura, la ganadería, los residuos forestales y los residuos sólidos urbanos.
• Cultivos energéticos: plantas destinadas a la producción de energía.

Conversión de la biomasa en combustible

La conversión de la biomasa en combustible puede hacerse mediante:

• Métodos bioquímicos: se basan en la fermentación del azúcar de las plantas para obtener alcohol, y en la fermentación de basuras y aguas residuales para obtener biogás.
• Métodos termoquímicos: someten la biomasa a diversas transformaciones para obtener combustibles. Los procesos más empleados son la combustión, la gasificación y la pirólisis.

Residuos sólidos urbanos

Los residuos sólidos urbanos son una parte de la biomasa que se genera por la actividad humana en los hogares. Su eliminación permite:

• La recuperación de materiales útiles mediante procesos de reciclaje.
• La obtención de compost, que se utiliza como abono en la agricultura.
• La obtención de gas utilizable como combustible.

El resto de los residuos puede incinerarse para producir energía y reducir la basura en los vertederos.