¿Cómo se produce la electricidad?

Prácticamente en cada rincón del planeta en donde habita el Hombre, por más alejado y solitario que se encuentre, alguna forma de electricidad le acompaña. En nuestros días, resulta sumamente dificultoso imaginar a nuestras civilizaciones carentes de energía eléctrica y, de cierto modo, nuestra especie se ha vuelto dependiente de electricidad.

Por otra parte, dejando de lado las ideas básicas que todos tenemos sobre la electricidad, los generadores eléctricos y demás, nuestro propio cuerpo tiene electricidad y funciona con ella, recorriendo todo nuestro sistema nervioso y moviéndose a lo largo de todo nuestro organismo, Pero ¿qué es en sí? ¿de dónde viene o cómo se produce la electricidad? Te invito a conocer algunos datos interesantes e intentar contestar estas preguntas.

¿Qué es la electricidad?

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Ya lo mencionaba al comienzo, pero tómate un momento para pensar en cuántas cosas a tu alrededor tienen electricidad. Desde tu cuerpo y el de quienes están cerca de tí, a determinados factores climáticos y un sin número de electrodomésticos o dispositivos eléctricos en todas partes. La tenemos tan presente todo el tiempo que pocas veces pensamos en ella, pero la electricidad es una forma de energía sorprendente, muy importante y también interesante.

En sí, la electricidad es una forma ubicua de energía que resulta del movimiento, tanto de partículas cargadas como de electrones. La palabra electricidad proviene del griego elektron, término que refiere al ámbar y todo se debe al hecho de que fue en la Antigua Grecia en donde se comenzó a estudiar el fenómeno de la electricidad por primera vez en la historia de la humanidad. Tales de Mileto, por ejemplo, fue uno de los primeros hombres de ciencia en estudiar la electricidad, por el año 600 a.C. Tales realizó algunos experimentos de electrostática frotando ámbar contra plumas y otros objetos similares, elaborando algunos de los primeros conceptos acerca de las formas de electricidad, las cargas eléctricas y la electrostática.  

Diversos experimentos e hipótesis se fueron desarrollando a lo largo de la historia, sin embargo, no fue hasta el siglo XVII que nuevos conocimientos significativos vieron la luz. Para entonces el médico y científico William Gilbert, trajo nuevos avances en torno al magnetismo, el electromagnetismo y la corriente estática, además del importante hecho de determinar que las fuerzas eléctricas se movían como un fluido. Este concepto sirvió de mucho en los años posteriores y en el año 1729, permitió aStephen Gray dar cuenta de que ese fluido podía transmitirse desde algunos materiales a otros, llamándolos conductores a los que lo hacían y no conductores a los que no.

Con los experimentos e inventos de los científicos holandeses Ewald von Kleist y Pieter van Musschenbroek, como la famosa botella de Leyden, se logró comprender cada vez más el funcionamiento y el comportamiento de esta energía. En 1752 Benjamín Franklin realizó su conocido experimento de la cometa, dando cuenta que la electricidad también estaba presente en fenómenos climáticos como los rayos, mientras que además, Franklin también introduce la idea de que existían flujos eléctricos negativos y positivos. A fines del 1700, el francés Charles Augustin de Coulomb logra determinar algunas de las variables que afectan a una fuerza eléctrica y en el próximo siglo, el descubrimiento de la existencia de los electrones, en 1897, da lugar a la era de la electricidad moderna.

Todos estos aportes, a lo largo de la historia, han permitido describir la electricidad como todo el amplio conjunto de efectos físicos relacionados con la fuerza, la presencia, el movimiento y el flujo cargas eléctricas o las partículas cargadas electrónicamente, a través de la materia y el espacio. En ella entran todos los fenómenos relacionados, como los rayos, la corriente eléctrica, la inducción electromagnética o la electroestática.  

¿Cómo se genera electricidad?

En nuestros días, la gran cantidad de energía eléctrica del mundo se produce de diversas maneras, siendo las principales los combustibles fósiles, fisión nuclear, agua y viento. Por ejemplo, en los generadores Michael Faraday, bobinas de alambre de cobre rotativas entre los polos de un imán, producen corriente eléctrica constante con el movimiento. Ese movimiento debe realizarse haciendo girar un gran disco, cuyo eje se une a una turbina que lo mantiene en movimiento constante. De esta manera, la gran cantidad de energía eléctrica se genera a partir del funcionamiento de estas turbinas, lo cual se logra de diferentes maneras. 

Mediante combustibles fósiles

Por medio de la quema de combustibles fósiles, la electricidad es generada cuando las paletas de la turbina se mueven gracias a grandes cantidades de vapor. El vapor se genera calentando miles y miles de litros de agua en hornos gigantes y luego se dirige hacia donde están las paletas mediante una serie de canales que presionan el vapor con fuerza. Para conseguir el vapor, el agua hierve con la quema de los combustibles fósiles, como por ejemplo el carbón, el petróleo o el gas natural. Por supuesto, las consecuencias no son las mejores y con este método se liberan grandes cantidades de dióxido de carbono, lo que contamina el aire y el medio ambiente considerablemente.

Con agua

Todos conocemos cómo funciona una represa. Mediante el agua que se controla en la represa se produce electricidad de forma muy similar, solo que en este caso no hay que quemar nada. Las represas de agua sirven para dos propósitos en particular: restringir o controlar grandes cantidades de agua (que a veces pueden resultar peligrosas) y la producción de corriente eléctrica. Controlando el paso del agua que corre a través de un gran río, se puede regular y dirigir con presión, fuertes chorros de agua que mueven las turbinas, produciendo así la electricidad.

Con viento

¿Recuerdas cuando te enseñamos cómo hacer energía eólica casera? En aquella oportunidad vimos cómo es posible generar energía eléctrica a partir de la energía eólica, aprovechando la fuerza del viento. Con la producción de electricidad a partir del viento se desarrolla exáctamente el mismo proceso, solo que a un nivel magno. La electricidad es producida a partir de grandes generadores de energía eólica, los molinos de viento y los aerogeneradores son utilizados para movilizar enormes turbinas que luego convierten la energía generada por el viento en energía eléctrica.

Mediante fisión nuclear

Mediante la fisión nuclear se creó la bomba nuclear, así es, sin embargo, con ella también es posible crear algo mucho más útil: energía eléctrica. Como sabemos, en la fisión nuclear se produce una reacción en cadena por medio de la cual se bombardea uranio con neutrones, haciendo que éste se divida. Cada vez que se divide un núcleo de uranio, más neutrones se liberan, haciendo que cada división nuclear en el uranio vuelva a dividirse una y otra vez. La reacción en cadena genera una gran cantidad de calor y ese calor se usa para calentar agua que luego se convierte en vapor. Ese vapor, al igual que en el primer tipo de generación de electricidad que vimos, mueve las turbinas cuando se conduce con presión hacia las turbinas generadoras que producen la electricidad.