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La generación de energía es un proceso complicado desde su inicio como combustible fósil hasta su producto final como electricidad, cuyo destino final es el consumidor. Nuestro sistema de red es arcaico y necesita una seria revisión. La transformación de la red puede reducir los costos generales y la contaminación. Sin mencionar que la energía solar puede mejorar la seguridad de la red y dejarnos menos susceptibles a los ataques cibernéticos o físicos a la misma, lo que puede tener serias repercusiones en nuestra forma de vida debido a los apagones y similares.
La forma tradicional de obtener electricidad es a través del uso de combustibles fósiles. Los mayores costos asociados a esto incluyen la extracción, conversión y transporte del combustible. Otros costos incluyen la operación y mantenimiento de las centrales eléctricas y cualquier manejo de productos de desecho asociado con la extracción de energía de los combustibles fósiles. Con las formas de energía renovable como la solar y la eólica, los únicos costos asociados incluyen la producción y el transporte de los paneles solares y las turbinas.
Estos costes externos incluyen la limpieza de derrames tóxicos de las centrales eléctricas, que pueden poner en peligro la salud humana y la vida silvestre y causar daños al paisaje ambiental. El precio que pagan los contribuyentes por la electricidad no refleja el verdadero costo de su obtención.
Origen de los Combustibles Fósiles
La energía se extrae de los combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural). Los combustibles fósiles se forman a partir de los restos de pequeñas plantas y animales que murieron y se acumularon en los cuerpos de agua hace millones de años. Se formarían capas de sedimento sobre los restos, donde el calor y la presión transformarían los fósiles en carbón, petróleo o gas natural, dependiendo de si es más líquido o gaseoso. Dado que la descomposición de la materia orgánica tarda miles de años en evolucionar, nuestro consumo puede llegar a superar los suministros de combustibles fósiles disponibles en la actualidad. Por eso las formas de energía renovables como la solar y la eólica son tan vitales para nuestro futuro.
Los Cuatro Segmentos de Nuestra Electricidad Sistema
- Generación.
- Transmisión.
- Distribución.
- Consumo.
La generación de electricidad proviene de las centrales eléctricas. El carbón, el petróleo o el gas natural se queman para producir electricidad. Se utiliza un horno para liberar la energía térmica del combustible. La caldera utiliza el calor del horno para hervir el agua en vapor. El vapor impulsa la turbina para convertir su energía en energía cinética. Una torre de refrigeración se utiliza para iniciar el proceso de condensación mediante el enfriamiento de la turbina caliente con agua. Luego un generador produce electricidad utilizando la energía cinética de la turbina. La electricidad fluye entonces desde el generador a un transformador cercano.
La transmisión de la electricidad se realiza a través de líneas de transmisión. Estas líneas llevan la electricidad desde las centrales eléctricas a las subestaciones eléctricas y luego a los clientes. Hay un transformador de la central eléctrica que aumenta el voltaje a la línea de transmisión para que pueda reducir la cantidad de energía perdida durante las transmisiones de larga distancia, y luego se mueve a un transformador local o de vecindario, que luego disminuye el voltaje antes de dirigirse a las líneas de distribución a su destino final del cliente. La subestación es donde la transmisión se mueve a la distribución.
La distribución de la electricidad es a través de cables eléctricos establecidos por las compañías de servicios públicos locales. Estos cables eléctricos permiten obtener electricidad de lugares lejanos. Los cables se colocan en cada residencia. Un transformador reductor ubicado cerca del cliente reduce el voltaje de electricidad antes de ser transmitido al cliente.
El consumo de electricidad es cuando los consumidores inician la demanda al alimentar su tecnología. La electricidad fluye a través de un medidor instalado en una residencia para que pueda medir y facturar cuánto se está utilizando.
Costes Ambientales y de Salud
Hay costes asociados con la producción de electricidad que generalmente no se transmiten a los contribuyentes. Estos costos externos pueden tener un impacto negativo en la economía, además de ser perjudiciales para el medio ambiente. Un ejemplo de un coste externo es la limpieza de la contaminación que se libera de las centrales eléctricas al producir electricidad. Los daños que se producen por la quema de combustibles fósiles son costosos para el medio ambiente y para la salud de todos los seres vivos.
Carbón
Las centrales eléctricas de carbón son los mayores productores de gases de efecto invernadero. El carbón se quema para liberar la energía que está atrapada en su interior. Esta energía es la que fue absorbida por la planta o el animal del sol hace miles de años, lo que demuestra que la energía solar ha sido y será siempre la mayor forma de energía disponible. La quema de carbón produce vapor para hacer girar las turbinas para generar electricidad.
Las plantas de energía (también conocidas como generadores) afectan negativamente a la salud de los residentes cercanos debido a la cantidad de contaminación que liberan. Las centrales eléctricas que queman carbón dejan atrás la ceniza de carbón, que es un producto de desecho nocivo que podría causar ramificaciones significativas en términos de costo y limpieza. La ceniza de carbón es vertida en fosas o estanques por las centrales eléctricas. Ha habido muchos casos en los que el derrame de ceniza de carbón ha contaminado aguas vitales para las comunidades. La contaminación del agua afecta a la salud de las personas, así como a los microorganismos que viven en esos cuerpos de agua. Las plantas también utilizan cantidades masivas de agua de los recursos hídricos cercanos para extraer y lavar el carbón para eliminar las impurezas, así como para actuar como mecanismo de enfriamiento del vapor producido para producir electricidad. El agua que no es utilizada por las centrales eléctricas es devuelta a la fuente, pero en un estado de contaminación que amenaza los ecosistemas y la salud de quienes la utilizan.
La minería del carbón es una empresa peligrosa y ardua. Además, supone graves riesgos para la salud y costes para los mineros que extraen carbón para ganarse la vida. En la minería subterránea, ha habido muchos casos en los que las minas se han derrumbado, atrapando a los trabajadores en su interior. Aunque la minería de superficie o a cielo abierto es más segura porque se encuentra a menos de 200 pies por debajo de la superficie de la Tierra, todavía tiene efectos secundarios negativos como la contaminación por polvo.
Petróleo
Para obtener petróleo es necesario perforar profundamente en la tierra. El petróleo crudo debe ser refinado antes de que pueda ser usado como combustible (gasolina, diesel, aceite de calefacción y electricidad). Perforar para obtener petróleo tiene impactos ambientales severos que son peligrosos para todos los organismos vivos ya que afecta el aire, el agua y la tierra. Para generar electricidad, el petróleo se quema para liberar gases calientes para hacer girar una turbina. Sin embargo, la quema de petróleo libera contaminantes y gases de efecto invernadero que afectan la calidad del aire. El petróleo es responsable de la descarga térmica, donde el agua se recicla repetidamente para el proceso de enfriamiento de la planta antes de ser liberada de nuevo a la fuente de donde fue extraída. La temperatura de esta agua está ahora alterada y puede tener un impacto significativo en el ecosistema acuático al dañarlo o matarlo. El petróleo también crea residuos peligrosos, lo que pone en peligro la tierra.
Gas Natural
El gas natural requiere de una perforación para aprovechar sus depósitos a través de un método llamado fracturación hidráulica (también conocido como fracking). El fracturamiento es el proceso de perforación en la tierra y el uso de una cantidad de agua altamente presurizada para «fracturar» la roca y liberar el gas en su interior. El gas natural se lleva a través de tuberías para acceder a él. Luego se quema para producir gases calientes que se utilizan para hacer girar una turbina, que alimenta el generador para convertir la energía en electricidad. El gas natural es el más limpio de los combustibles fósiles porque libera menos emisiones nocivas.
Las plantas de gas natural, aunque son mínimamente menos nocivas que las plantas de carbón, no superan a la solar en términos de beneficios medioambientales y ahorro de costes. La fracturación puede causar la contaminación del agua de los pozos, afectando así al agua potable de las comunidades de esa zona. Además, cuando el gas natural se quema, libera impurezas como el azufre y el butano, que pueden perjudicar la calidad del aire.
La Energía Solar como Alternativa de Energía Limpia
La energía solar es una energía limpia, ya que no se liberan emisiones nocivas de su producción. Tampoco contribuye al cambio climático. La energía solar ayudará a nuestro país a ser menos dependiente de los combustibles fósiles y a ser sostenible. Es una forma de energía gratuita que se puede conseguir fácilmente en cualquier parte del mundo, y no requiere muchos de los exorbitantes costes asociados a la obtención de su energía. La energía solar no libera emisiones dañinas que perjudiquen la calidad del aire ni contamina las aguas subterráneas. Además del factor medioambiental, la caída de los precios de los paneles solares y sus componentes clave también hacen que la energía solar sea mucho más atractiva. Naturalmente, las empresas de servicios públicos han considerado la energía solar como una amenaza para el statu quo.
Aunque se han hecho algunos progresos para reducir las emisiones nocivas producidas por el uso de combustibles fósiles, como la utilización de cenizas de carbón de desecho para la fabricación de cemento, es necesario hacer más para frenar el cambio climático. El objetivo es hacer que este planeta sea habitable y saludable para las futuras generaciones. Ningún combustible fósil es tan sólido económicamente como la energía solar o cualquier otra forma de energía renovable.
Necesitamos adoptar la producción de energía solar como la alternativa a los combustibles fósiles ahora para establecer una infraestructura energética estable. No se sabe cuántos combustibles fósiles estarán disponibles para su uso en el futuro. Sería catastrófico para nuestra forma de vida si nos vierte de repente de nuevo en la edad oscura. Las fuentes de energía renovable son la clave para asegurar nuestro futuro. Debemos liberar el estrangulamiento que tienen las empresas de servicios públicos exigiendo un cambio radical para nuestra infraestructura de red. Cambiando la actual infraestructura de la red eléctrica es como podemos hacer una diferencia significativa en el futuro.