Encender la luz, cargar el móvil o ir en autobús necesita energía. Esa energía sale de algún sitio: el Sol, el viento, el agua de un embalse, el petróleo o el uranio. En esta lección veremos qué fuentes de energía existen, cómo se convierten en electricidad, cuáles son renovables y cómo aprovecharlas mejor.
La energía es la capacidad de un cuerpo o sistema para producir cambios o realizar un trabajo. En el Sistema Internacional se mide en julios (J), pero en las facturas de la luz se usa el kilovatio hora (kWh): 1 kWh = 3 600 000 J = 3,6 MJ.
La energía no se crea ni se destruye, solo se transforma. Una central no «fabrica» energía: transforma otra forma de energía (química, nuclear, del viento…) en energía eléctrica.
No renovables: existen en cantidades limitadas y se agotan porque se consumen mucho más deprisa de lo que se forman.
Renovables: se regeneran de forma natural o son prácticamente inagotables.
Las renovables apenas contaminan al producir electricidad, pero algunas dependen del tiempo atmosférico (no siempre hay sol o viento), por lo que su producción es variable.
En la mayoría de las centrales, la electricidad se produce con el mismo conjunto: una turbina que gira movida por un fluido y que hace girar un alternador. El alternador transforma la energía mecánica del giro en energía eléctrica (por inducción electromagnética).
Después, la electricidad se eleva a alta tensión en transformadores para transportarla por la red con menos pérdidas, y se reduce de nuevo antes de llegar a las casas (230 V en España).
En España, en 2024 más de la mitad de la electricidad generada procedió de fuentes renovables, sobre todo eólica, solar fotovoltaica e hidráulica (dato de Red Eléctrica).
La potencia (P) indica la energía que un aparato consume o produce en cada unidad de tiempo. Se mide en vatios (W) o kilovatios (kW). La energía consumida es:
E = P · t (si P en kW y t en horas, E sale en kWh)
Coste = E · precio del kWh
Ninguna máquina aprovecha toda la energía que recibe: una parte se pierde, casi siempre en forma de calor. El rendimiento (η) mide qué parte se aprovecha:
η = (energía útil / energía consumida) · 100 (en %)
El rendimiento siempre es menor que el 100 %. Una bombilla incandescente aprovecha como luz solo un pequeño porcentaje de la energía; una LED, mucho más. La etiqueta energética de los electrodomésticos (de la A, más eficiente, a la G) ayuda a elegir aparatos que consumen menos.
Consejos de ahorro: apagar luces y aparatos en espera, usar LED, aprovechar la luz natural, aislar bien las viviendas y elegir electrodomésticos eficientes.
Ejemplo 1. Rendimiento. Un motor eléctrico consume 1000 J y produce 250 J de trabajo útil. ¿Cuál es su rendimiento?
η = 250 / 1000 · 100 = 25 %. El 75 % restante se pierde, sobre todo como calor.
Ejemplo 2. Comparar bombillas. Una bombilla incandescente de 60 W y una LED de 8 W que ilumina lo mismo están encendidas 5 horas al día durante 30 días. El kWh cuesta 0,15 €.
Incandescente: E = 0,060 kW · 5 h · 30 = 9 kWh → coste = 9 · 0,15 = 1,35 €.
LED: E = 0,008 kW · 5 h · 30 = 1,2 kWh → coste = 1,2 · 0,15 = 0,18 €.
La LED gasta casi 8 veces menos energía para dar la misma luz.
¿Cuál de estas fuentes de energía es renovable?
Un panel solar recibe 1000 J de energía luminosa y produce 200 J de energía eléctrica. ¿Cuál es su rendimiento?
¿En qué tipo de central NO hay turbina ni alternador?
Un secador de pelo de 2000 W se usa 15 minutos al día durante 30 días. ¿Cuánta energía consume en total?
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