6. Producción y transporte eléctrico

PRODUCCIÓN

¿Recuerdas cómo se inició el tema? Se partía de una afirmación: La electricidad ha cambiado nuestras vidas a mejor. Imagino que estarás de acuerdo, además ahora puedes comprender por qué está tan extendido el uso de la electricidad. Fundamentalmente se debe a la facilidad de producción, transformación y transporte.

Para conseguir el movimiento de electrones basta con idear un mecanismo que haga girar una turbina (recuerda el funcionamiento de un generador). Este giro se consigue de varias formas:

• En una central hidroeléctrica se aprovecha la caída del agua de un embalse; en la parte más alta, el agua posee energía potencial gravitatoria que va transformando a cinética en el descenso al chocar con unas aspas hacen que estas giren.
• En una central térmica (convencionales o de ciclo combinado), las turbinas giran por acción del vapor de agua que se obtiene en una caldera tras calentar agua, haciendo que aumente el movimiento de las partículas de agua por medio de una transformación química como el quemando carbón, petróleo o gas natural.
• En una central nuclear el giro se produce también por la acción del vapor de agua, pero el cambio de estado del agua y su aumento de temperatura se realiza gracias a procesos de fisión, ruptura de núcleos de átomos, que se producen en el núcleo del reactor.
• En una central eólica, las partículas del aire chocan contra las aspas de los aerogeneradores haciendo que estos giren, es decir, la energía cinética de los constituyentes del aire es transferida a las palas y gracias a su giro se crea la corriente eléctrica.

TRANSPORTE

A primera vista, viendo la relación de transformación deducida en el apartado anterior, podríamos pensar que la energía no se conserva en un transformador. ¿Cómo, si no, podemos obtener una tensión mayor en el secundario que la tensión a la que conectamos el primario?

Tranquilo, no pasa nada. Es evidente que caída de tensión y energía no son la misma cosa. Sin embargo, conviene recordar un par de cosas:

1) Entre caída de tensión, intensidad de corriente y potencia eléctrica (energía transportada por unidad de tiempo) existe la relación simple:

2) La pérdida de potencia en una línea de corriente, por efecto Joule, es:

Así que si queremos transportar corriente eléctrica, conviene hacerlo a intensidades bajas, para evitar pérdidas en calor por efecto Joule. Esto obliga a transportar la corriente a voltajes elevados. 

Imagen en Wikimedia Commons de Rjcastillo bajo licencia CC

Ya ves que tienen sentido las líneas de alta tensión que se ven por la carretera. Este es el camino de la electricidad desde su producción hasta nuestras casas:

• La corriente eléctrica se produce en la central hidroeléctrica, térmica, nuclear,..
• Se distribuye mediante corriente alterna, que permite la utilización de los transformadores para elevar y reducir el voltaje.
• A la salida de la central eléctrica la tensión se eleva desde aproximadamente 4000 V hasta unos 400 000 V
• Es transportada por una línea de alta tensión.
• En las cercanías de las ciudades se reduce el voltaje (otra vez los transformadores) hasta 15000 V en las estaciones de transformación.
• En algunos edificios se sitúan subestaciones que pasan la tensión a 380 V para ser utilizada en las viviendas a 220 V.