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¿Cómo se produce la electricidad?

11 mayo, 2016

¿Te has preguntado alguna vez cómo se produce la electricidad? Y es que claro, sabemos que se trata de un elemento básico para la vida moderna de los seres humanos, uno sin el cual muchos de los avances científicos, por no decir todos, hubieran sido imposibles. En efecto, en este caso en particular queremos detenernos por un instante en la forma en la que se genera la electricidad, algo que de seguro llamará la atención de nuestros lectores.

Para ello, consideramos indispensable en un primer momento, señalar que más allá de lo que sabemos en torno de la electricidad que recorre a través de los generadores eléctricos, hay también otros tipos de energía que debemos conocer. Sin ir más lejos, el cuerpo humano funciona mediante la energía que producimos, así que ahora vamos a repasar algunos detalles que seguro te llaman la atención.

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¿Qué es la electricidad?

La mayoría de nuestros lectores, nosotros mismos en efecto, seguro nos hemos preguntado acerca de qué es la electricidad, pues si bien está claro que nos acompaña en el día a día, no siempre podemos describirla con sencillez. Siendo así, tenemos que señalar que la electricidad es una forma de energía más, pero desde otro punto de vista, también una de las más importantes e interesantes que se conocen.

Si revisas a tu alrededor ahora mismo, no importa dónde estés o qué estés haciendo, verás que muchos elementos en torno a tu posición se sirven de la electricidad, y nos referimos a cuestiones que van desde el clima hasta otras mucho más cerca de nuestro alcance, como los electrodomésticos o dispositivos eléctricos como el que sirve para que puedas estar leyendo ahora mismo estas líneas que escribimos.

En concreto, hay que decir que la electricidad es una forma de energía que se produce como el resultante de un movimiento específico, que puede ser tanto de particular cargadas como de electrones. Justamente, la palabra energía proviene el vocablo latín “elektron”, un término que se utiliza en referencia al ámbar, a partir de que fue en la Antigua Grecia cuando se comenzó a estudiar la generación de energías.

Un claro ejemplo de esto que estamos mencionando es el de Tales de Mileto, acerca de quien debemos decir que fue uno de los primeros hombres de la ciencia en estudiar la electricidad y su generación, allá por el año 600 a. C., realizando una serie de experimentos en torno a la electrostática, frotando ámbar contra las plumas y otros objetos, y generando algunas conclusiones iniciales acerca de la electricidad, las cargas eléctricas, etc.

Desde entonces y hasta los tiempos que corren, se han llevado a cabo por supuesto una enorme cantidad de todo tipo de experimentos relacionados con la energía y la electricidad, su producción y potenciales nuevos usos. Sin embargo, un quiebre en el estudio de la materia se produjo allá por el siglo XVII, cuando el médico y científico William Gilbert desarrolló varios de los conceptos básicos del magnetismo, el electromagnetismo y la corriente estática, siendo de los primeros en postular que las fuerzas eléctricas se mueven como fluidos.

Gracias a estas primeras descripciones modernas de la energía, es que en el año 1729, Stephen Gray consiguió establecer qué materiales eran conductores de esos fluidos, cuáles tenían propensión a transmitirlos, y cuáles a repelerlos. Luego, a sus descubrimientos se sumaron los científicos holandeses Ewald von Kleist y Pieter van Musschenbroek a partir del clásico ejemplo de la “botella de Leyden“.

Para mediados del siglo XVIII, fue Benjamin Franklin, uno de los científicos más importantes de la historia, quien realizó el experimento de la corneta, aún hoy reconocido, lo que dio lugar al conocimiento de que la electricidad también estaba presente en fenómenos climáticos, como por ejemplo en los rayos; sin dejar de lado que fue también él, el primero en hacer una diferenciación entre flujos eléctricos negativos y positivos.

Para fines del mismo siglo, fue otro hombre clave de la historia de la ciencia el que agregó sus propias deducciones al estudio de la energía, hablando del caso de Charles Augustin de Coulomb, quien determinó que existen diferentes variables que afectan a una fuerza eléctrica de distintos modos, además de luego dar con los electrones, es decir, el paso inicial del estudio de la electricidad como la conocemos hoy.

Desde la aparición y suma de todos estos aportes, es que se han trazado los conceptos básicos que permitieron a los científicos que fueron apareciendo luego, estudiar la energía y la electricidad en los términos modernos, actuales. Las cargas eléctricas o las partículas cargadas electrónicamente no habían sido analizadas del mismo modo hasta su llegada, y por aquellos tiempos, el concepto en torno de los rayos, la corriente eléctrica, la inducción electromagnética o la electroestática cambió por completo.

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¿Cómo se genera electricidad?

Ahora bien, hemos realizado un más que interesante repaso histórico en torno de la ciencia y sus estudios sobre la electricidad, pero aún no hemos agregado información respecto de cómo se puede generar electricidad. En estos tiempos en los que el consumo de electricidad está en récords históricos mundiales, tenemos que decir que los principales generadores de energía son los combustibles fósiles, la fisión nuclear, el agua y el viento.

Mediante combustibles fósiles

La energía producida a partir de los combustibles fósiles es probablemente la más utilizada del mundo, y por supuesto, tiene que ver con quemarlos para generar entonces energía a partir del movimiento de paletas de turbinas impulsadas por vapor. Claro, a su vez debemos saber que el vapor se genera calentando miles de litros de agua en hornos de enormes dimensiones, enviándolo hacia las paletas por intermedio de una especie de canales.

Electricidad 3

Por otro lado, para seguir generando vapor, el agua se hierve con la misma quema de los combustibles fósiles, entre los que podemos mencionar por ejemplo el carbón, el petróleo o el gas natural, por señalar algunos de los más destacados. Ahora bien, esta generación de energía tiene un grave contrapunto, que son las enormes emanaciones de dióxido de carbono que se despiden al aire, contaminando el medio ambiente.

Con agua

El agua es otro de los elementos que nos permite generar energía aunque creamos que no es así, y no sólo eso, sino que cuando vemos una represa, tenemos la representación perfecta de cómo funciona este sistema, ni más ni menos. Así, debemos destacar que a medida que más y más agua es controlada por la represa, se produce mayor cantidad de energía, aunque con la ventaja de que aquí no se tiene que quemar nada.

Electricidad 4

Y aunque es cierto que las represas también pueden ser utilizadas para proteger poblaciones o zonas urbanas y rurales al otro lado del nacimiento de las corrientes de agua, del mismo modo sirven también para producir corriente eléctrica. A través del control del caudal de agua que se deja pasar, es decir de la presión que se ejerce sobre las turbinas, se consigue producir electricidad que luego el ser humano puede utilizar.

Con viento

Y de la misma forma que el agua genera un impulso que se aprovecha para la obtención de energía, tenemos que mencionar lo que ocurre con el viento, otro de los temas que ya hemos repasado al hablar de la posibilidad de generar energía eléctrica a partir de la energía eólica en nuestra propia casa, como podrás ver en el buscador de la web.

Electricidad 5

El mismo experimento que en aquella ocasión te enseñábamos, puede ser aprovechado en este caso, aunque por supuesto con niveles mucho mayores de aprovechamiento, pues se utilizan en realidad impresionantes generadores, como por caso los molinos de viento, pero también otros como los aerogeneradores, que mueven turbinas gigantescas, gracias a las cuales podemos ir consiguiendo energía.

Mediante fisión nuclear

Siguiendo con el repaso de los diferentes métodos que pueden utilizarse para generar energía hay que hablar de la fisión nuclear, como se conoce al proceso que es tristemente célebre porque dio origen a la bomba nuclear. Aunque entonces fue utilizada de mala forma, la energía resultante de este procedimiento es realmente impresionante, a través de una reacción en cadena, en la que se bombardea uranio con neutrones para dividirlos.

Electricidad 6

A medida que los núcleos de uranio se van dividiendo, más y más neutrones son liberados, generando que cada división provoque otra, es decir una reacción en cadena que produce una cantidad de calor elevadísima, por encima de lo que podemos experimentar. En muchos casos, ese calor que se genera calienta agua, la cual luego mueve las turbinas a través de presión para generar más y más electricidad.