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Cómo se produce la electricidad, la energía más versátil

Creada30-01-2008
Modificada26-05-2015
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Marzo3

La Electricidad

Si el gas y el combustible lo extraemos de las entrañas de la Tierra, y el biogás y el biocombustible lo producimos a partir de la materia orgánica, la electricidad no existe en la Tierra: Hay que fabricarla.

La Electricidad podemos fabricarla de varias formas diferentes, pero las más importantes son cuatro:

Pilas químicas

Pilas QuímicasQuizás la forma más antigua de producir electricidad. De hecho, hay indicios, no suficientemente probados, de que incluso en tiempos antiguos los griegos y los egipcios introducían varillas de cobre dentro de tinajas rellenas de vinagre con las que podrían producir electricidad. Si es un mito o no, lo ignoro, pero esto puede hacer ver lo fácil que es, realmente, fabricar las pilas que llevamos en nuestros aparatos electrónicos portátiles.

Hay muchas variedades de pilas químicas, y con el tiempo descubriremos otras pilas mejores, más potentes, más pequeñas y más baratas, pero en cualquier caso no parece que se vayan a producir descubrimientos revolucionarios y la capacidad eléctrica de una pila química apenas tendrá importancia más que en el mundo de la electrónica portátil.

Pero en el aspecto ecológico las pilas químicas son muy contaminantes.

Hay que investigar y encontrar pilas que contaminen menos, mientras tanto, parece que es preferible usar baterías recargables, o si no tenemos más remedio que usarlas, arrojar las pilas gastadas en los contenedores de reciclado de pilas.

Pilas de Hidrógeno

Aún no están totalmente desarrolladas y su precio aún no permite su generalización, pero parecen tener grandes probabilidades de convertirse en la fuente energética de los vehículos de motor del futuro.

Estas pilas generan electricidad en cantidad suficiente para desplazar un coche durante horas, pero para mantenerlas en funcionamiento necesitan un suministro de hidrógeno. Por desgracia el hidrógeno no se encuentra solo en la naturaleza, siempre se encuentra mezclado con otros elementos para formar agua, metano, amoníaco, alcohol, etc. En cualquiera de estos casos, hay que separar el hidrógeno, almacenarlo, embotellarlo y enviarlo a las gasolineras para que los vehículos puedan repostar. Todo este proceso requiere energía, y, sí, requiere energía eléctrica.

Es decir, que una pila de hidrógeno no es más que un sistema por el cual la electricidad se embotella para poder llevarla hasta un motor eléctrico que hay dentro de un coche que normalmente no va a estar conectado a la red.

No es más, pero tampoco menos. Al fin y al cabo, mientras no se descubra una forma de transmitir la energía por el aire, si es que alguna vez resulta posible, hará falta llevar la energía a los lugares donde se ha de consumir, y en el caso de los vehículos o de aparatos portátiles, esto solo puede hacerse por medio de pilas. Y para vehículos de motor, las pilas de hidrógeno son la opción que, de momento parece más prometedora.

Células fotovoltaicas

Una célula fotovoltaica capta la energía solar y la convierte directamente en electricidad.

Lo siento, no puedo evitarlo: Aquí debo expresar mi opinión, aunque sé que a muchos les va a molestar.

La energía fotovoltaica es, aparentemente, la forma de generación eléctrica más simple y limpia, pero examinemos bien la historia de la energía solar.

Las células fotovoltaicas fueron desarrolladas por una serie de ingenieros trabajando para la NASA con el fin de proveer de energía eléctrica a las naves espaciales.
Consiguieron su objetivo. Gracias a ello los satélites, las estaciones y las naves espaciales pueden captar energía solar y transformarla en electricidad para su funcionamiento.

Cuando se preguntó a algunos de estos ingenieros si se podrían instalar paneles solares en la superficie de la Tierra para producir electricidad, la respuesta fue que era imposible. Las placas solares eran demasiado caras y demasiado ineficientes, apenas convertían un 8% de la energía recibida en electricidad. Una placa solar solo tendría sentido en satélites o naves espaciales, o en casas que estuvieran demasiado lejos de las redes eléctricas, pero en éstas las placas solares apenas bastarían para mantener en funcionamiento dos o tres electrodomésticos, y eso a un coste enorme.

Con el tiempo, las placas solares han bajado de precio y su eficiencia ha aumentado, hasta un 18%, pero aún siguen siendo demasiado caras para los resultados que se consiguen.

Tengamos en cuenta que, para calcular la eficiencia de una placa solar no basta saber tan solo cuánta energía eléctrica va a producir, sino saber cuánta energía se ha empleado en su fabricación y en su instalación. Y, por desgracia, esta cantidad es bastante importante.

Fabricar una placa solar cuesta tanta energía como la que esa placa va a producir en quince años de funcionamiento.
El coste de una placa solar es superior al coste de la energía que va a producir en toda su vida útil.

Lo lamento, pero es así.

Entonces, ¿por qué se instalan tantas placas solares?. Por las subvenciones y ayudas del gobierno.

Hay gente que instala placas solares porque no tiene más remedio, porque es la única manera que tiene de conseguir electricidad, pero la mayoría de la gente que instala placas solares lo hace por la ayuda del gobierno.

El estado, aquí en España, financia el 40% del coste de la instalación. Después hace que las compañías eléctricas paguen la electricidad de placas solares a 5'5 veces su precio real. Es decir, si una persona tiene una parcela conectada a la red eléctrica, puede hacerse una instalación de placas solares. El estado le regala el 40% del coste de la instalación. Después el cliente/productor, tendrá dos contadores eléctricos. Uno con lo que consume en su casa y otro con lo que producen sus placas solares. Lo que él consume lo paga a un precio aproximado de un euro el Kw/h. Por lo que produce recibirá 5'50 Euros por Kw/h. Si su consumo personal es de 300 Kw y su producción es de 500 Kw, ganará 500 X 5'5 - 300 X 1 = 2.450 €.
Por supuesto, le queda un magnífico beneficio, y en aproximadamente 8 años habrá recuperado la inversión. A partir de ahí dispone de muchos años para ganar dinero limpiamente al tiempo que salva el planeta.

Bonito, ¿verdad?.

Pero fijaros en un detalle, el fabricante de placas solares ha recibido el 100% del valor de la placa solar, pero el cliente solo ha pagado el 60%. ¿quién ha pagado el cuarenta por ciento restante?. Nosotros, los que pagamos impuestos.

Si el cliente produce 500 Kw/h de electricidad y la vende a cinco euros y medio, ganará 2.750 Euros al mes. Esa energía, la compañía eléctrica la venderá a otros clientes, incluso al mismo cliente, pero la venderá a un euro. Lógicamente, la compañía eléctrica no puede perder dinero, pues entonces tendría que cerrar, así que el estado paga la diferencia, 2.250 Euros. Pero los políticos no sacan esa diferencia de su propio bolsillo, sino que la sacan de los bolsillos de (todos juntos): Nosotros, los que pagamos impuestos.

Ahora imagina que hay cien mil personas que instalan granjas solares. Ganarán 225.000.000 al mes. Como los que pagamos impuestos somos aproximadamente unos 20 millones de personas, eso significa que cada trabajador pagará una media de once euros al mes, para que cien mil personas ganen 2.250 euros al mes.

Es decir, que cuando una persona se instala placas solares sin necesitarlo, lo que está haciendo realmente es montar un sistema por el cual una parte del dinero de todos los ciudadanos va a caer en sus manos.

Por supuesto, muchos quisiéramos ser de esos, pero la mayoría de nosotros no puede porque vivimos en pisos.
¿Quién puede hacerlo?. Los que viven en chalets, los que tienen terrenos, las empresas en los tejados de sus naves, las gasolineras sobre las marquesinas. No parece que sean precisamente los más pobres y necesitados de ayuda.

Mientras más dueños de parcelas y chalets, empresas y gasolineras se acojan al plan de ayudas del gobierno, mayor será la cantidad de nuestros impuestos que irá a parar a sus manos, y en los últimos años han sido realmente muchos los que han decidido convertirse en productores de energía solar, con la esperanza de poder disponer de unos ingresos sustanciosos a costa de los pobres pagadores de impuestos que no tienen chalets, parcelas, naves ni gasolineras.

O sea, dinero de los que tienen menos que, gracias al gobierno, va a parar a las manos de los que tienen más.

¿Os sigue pareciendo tan bonito?

Bien, supongo que alguno seguirá pensando que nos quitan el dinero por nuestro bien, por salvar el medio ambiente.

Yo no lo creo. Muchos pequeños productores, que tienen una parcela, pueden haber sido engañados por la propaganda, y piensan que, realmente, están haciendo un bien a la naturaleza y que no están haciendo mal a nadie. Pero la mayoría de las ayudas se las están dando a empresas que deciden montar granjas solares, gasolineras, o gente que ya tiene más tierras de las que quiere. Y no lo hacen por amor a la naturaleza, sino por amor al dinero, y de paso, para ponerse la banderita ecologista en la solapa.

Y ¿quién se beneficia más de todo esto?. Las empresas fabricantes de placas solares, que están ganando mucho más dinero, que están fabricando y vendiendo muchas más placas de las que venderían sin las ayudas del gobierno.

No voy a meterme en las procelosas aguas de las posibles relaciones de los presidentes de estas empresas con miembros destacados de los gobiernos que han aprobado estas ayudas, aunque algunas de esas relaciones son muy fáciles de atisbar. No, hay algo aún más grave y que está perjudicando gravemente a toda la sociedad.

Antes de recibir subvenciones, las empresas que fabricaban placas solares ganaban muy poco dinero. Solo compraban placas solares aquellos que realmente las necesitaban o aquellos que tuviesen mucho dinero y tuvieran convicciones ecológicas serias.

Las placas solares se vendían bastante caras y casi todo el dinero que ganaban las empresas fabricantes lo reinvertían en Investigación y Desarrollo con la esperanza de fabricar unas placas más eficientes y baratas, no por generosidad ni por salvar la Tierra, sino por conseguir un producto mejor, más eficiente y más barato, a ver si de esa forma podían vender más placas y por fin hacerse ricos. No hay mejor incentivo a la investigación que la codicia de los empresarios. Gracias al esfuerzo que dedicaron a este empeño, la eficiencia de las placas solares pasó de un 8% al 14%.

Pero desde que algunos empresarios convencieron a los políticos para que subvencionaran la energía solar, sus ventas se multiplicaron, ganaron mucho más dinero, pero al mismo tiempo veían que la demanda seguía siendo mucha, así que todas las ganancias las reinvirtieron en ampliar la producción, reduciendo el presupuesto de los departamentos de I+D. Desde entonces la eficiencia de las placas apenas ha subido hasta un modesto 18%.

En mi opinión, tal como en el caso de los biocombustibles, el estado debería subvencionar la investigación, pero no el negocio. Ayudar sólo a los que, no teniendo conexión con la red eléctrican necesiten una instalación para su propio uso. Que se invierta más dinero en investigar y aumentar la eficiencia y disminuir el precio de las placas. Cuando por fin los empresarios consigan fabricar placas realmente eficientes y baratas, entonces la gente las comprará, sin necesitar ayudas del gobierno.

Y la mejor manera de promover la investigación es recurrir a la codicia de los empresarios, pero no dándoles dinero, sino haciéndoles competir y obligándoles a investigar. ¿Cómo?. Simplemente, con un concurso: Un millón de Euros para la primera empresa española que fabrique placas con un 25% de eficiencia. Otro millón para la primera empresa que fabrique placas a un coste 50% menor que el actual. Y cada vez que se cumpla un objetivo, plantear el siguiente.

Ya veríais como la investigación avanza muchísimo más rápido de lo que ha ocurrido en los últimos treinta años.

En fin, perdonad esta inoportuna disgresión y continuemos con nuestro artículo.

¡Ah, sí, las placas fotovoltaicas!.

Placas Fotovoltaicas Las placas fotovoltaicas tienen una gran utilidad en lugares alejados de la red eléctrica, o para alimentar aparatos electrónicos como señales de carreteras, repetidores de radio, estaciones meteorológicas, etc.

En casi cualquier otra circunstancia, el precio de instalar una placa solar, si tuviera que amortizarse en la vida útil de una placa (30 años) requeriría aplicar un precio al Kw/h mucho más elevado que el precio de cualquiera de las demás fuentes energéticas.

Mientras no se aumente su eficiencia o disminuya su coste, instalar una placa solar en un lugar donde hay red eléctrica accesible es una estupidez (si se hace gratis), o un robo a los ciudadanos (si se acoge a las subvenciones del gobierno).

Hay que seguir investigando.

Dinamos y Alternadores

Dinamo de BicicletaEste sistema consiste en hacer girar un imán dentro de una bobina de material conductor, o viceversa. El campo magnético en movimiento genera diferencias de potencial en el cable, iniciando una corriente eléctrica.

Este es el sistema más usado para producir electricidad, de hecho, casi toda la electricidad mundial se genera mediante dinamos o alternadores, menos un porcentaje muy, muy pequeño que genera la energía solar.

Hay dinamos de muchos tamaños y potencias, desde la que se apoya en la rueda de la bicicleta para encender un faro hasta las gigantescas dinamos de las grandes compañías eléctricas.

Como la generación de electricidad requiere que la dinamo dé vueltas sobre su eje, en un extremo de la dinamo se suele colocar algo que lo haga girar. En el caso de la dinamo de una bici, una pequeña rueda que se apoya en la rueda delantera. Por cada vuelta que dé la rueda grande, la pequeña dará cientos, generando una corriente eléctrica suficiente para encender una bombilla. En casi todos los demás casos, como la manera de empujar suele ser mediante algún fluido, se suelen usar hélices, aspas o turbinas.

Perdón por la interrupción

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