From Wikipedia, the free encyclopedia
Energia elektrikoa sortzerakoan, energi motaren bat (kimikoa, zinetikoa, termikoa, argizkoa, nuklearra, eguzkiarena, besteak beste) energia elektriko bihurtzean datza. Industria-sorkuntza zentral elektrikoak deritzo instalazioengana joaten da lehen aipatutako eraldaketetakoren bat gauzatzen dute. Horiek dira hornidura elektrikoaren sistemako lehen pitoia, sorgailu elektriko bat; funtzionamenduaren printzipioari dagokionez, nahiz eta elkarren artean desberdinak ez izan, funtzionamendu-printzipioari dagokionez eragiten diren moduaren arabera aldatzen dira.
Korronte alternoa eta alternadoreetan eta korronte hori alternadoreetan nola sortu daitezken modua aurkitu zenetik, energia elektrikoa munduko leku guztietara eramateko jarduera teknologiko izugarria egin da. Ondorioz, zentral elektriko handi eta zabalekin; garraio-sare sofistikatuak eta banaketa-sistemak eraiki dira, baina aprobetxamendua oso desberdina izan da eta planeta osoan askoz gehiago ere. Horrela, herrialde industrializatuak edo lehen mundukoak energi elektrikoaren kontsumitzaile handiak dira, eta garapen bidean dauden herrialdeek,berriz, ez dute ia abantailrik.
Hiri, eskualde edo herrialde bateko energia elektrikoaren eskaria aldatu egiten da egunean zehar. Aldaketa hori faktore askoren araberakoa da, besteak beste: inguruan dauden industria-motak eta ekoizpenean egiten dituzten txandak, hotz- edo bero-muturreko klimatologia, gehien erabiltzen diren etxetresna elektriko motak, etxeetan instalatu duen ur-berogailu mota, urtaroa eta eskaria kontuan hartzen den eguneko ordua. Energia elektrikoaren sorkuntzak eskari-kurbari jarraitu behar dio, eta, eskatutako potentzia handitu ahala, hornitutako potentzia handitu egin behar da. Horretarako, unitate gehigarriak sortu behar dira zentral berean edo aldi horietarako gordetako zentraletan. Oro har, sorkuntza-sistemak erabiltzen diren zikloaren denboraldiaren arabera bereizten dira: nuklearra eta eolikoa, haranekoa erregai fosilen termoelektrikoa eta gailurrekoa nagusiki hidroelektrikoa (erregai fosilak eta hidroelektrikoa ere erabil daitezke oinarri gisa, beharrezkoa bada).
Erabilitako energia-iturri primarioaren arabera, zentral sortzaileak honela sailkatzen dira: termoelektrikoak (ikatza, petrolioa, gasa, nuklearrak eta eguzki termoelektrikoak), hidroelektrikoak (ibaietako edo itsasoko korronteak aprobetxatuz: mareomotrizeak), eolikoak eta izpi-fotovoltaikoak. Munduan sortzen den energia elektrikoaren zatirik handiena lehen bi zentral motetatik dator. Zentral horiek guztiek, fotovoltaikoek izan ezik, korronte-alternadore batez osatutako sorgailu arrunta dute. Turbina baten bidez mugitzen da, eta turbina desberdina izango da erabilitako energia primarioaren araberakoarekin.
Bestalde, enpresa elektriko nagusietako zuzendarien % 64k uste du 2018rako teknologia garbiak, WN, eskuragarriak eta tokiko sorkuntzako berriztagarriak egongo direla, eta horrek pentsamolde-aldaketa egitera behartuko dituela sektoreko korporazio handiak.[1]
Zentral termiko edo termoelektriko bat berotik energia elektrikoa sortzeko erabiltzen den tokia da. Bero hori errekuntzatik, uranioaren edo beste erregai nuklear baten fisio nuklearretik, eguzkitik edo Lurraren barrutik lor daiteke. Etorkizunean fusioa erabiliko duten zentralak ere zentral termoelektrikoak izango dira. Erregai ohikoenak erregai fosilak (petrolioa, gas naturala edo ikatza), horien deribatuak (gasolina, gasolioa), bioerregaiak, hiri hondakin solidoak, hondakin uren araztegi batzuetan sortutako metanoa dira.
Zentral termoelektrikoak galdara bat dira. Galdara horretan erregaia erretzen da beroa sortzeko, eta ura dabilen hodi batzuetara transferitzen da. Hodia lurrundu egiten da. Presio eta tenperatura altuan lortutako lurruna lurrun-turbina batean hedatzen da, eta haren mugimenduak elektrizitatea sortzen duen alternadore bat bultzatzen du. Ondoren, lurruna kondentsadore batean hozten da. Kondentsadore horretan, emari irekiko ur hotzeko hodietatik edo hozte-dorretik ibiltzen da.
Zentral termiko klasikoak edo ziklo konbentzionalekoak dira energia elektrikoa sortzeko ikatzaren, petrolioaren (olioa) edo gas naturalaren errekuntza erabiltzen dutenak. Zentralik ekonomikoenak dira, eta, beraz, erabilera oso hedatuta dago ekonomikoki aurreratutako munduan eta garatze-bidean dauden munduan, ingurumen-inpaktu handia izaten ari dutenengatik kritikatzen ari diren arren.
Ziklo konbinatuko deitzen zaien zentral termoelektrikoetan bi ziklo termodinamiko erabiltzen dira sistema berean: batean, laneko fluidoa errekuntzan edo errekuntzan sartzen den gas bat da, eta, bestean, laneko fluidoa presiopeko ur-lurruna da. Errekuntza-ganbera batean gas naturala erretzen da eta airea injektatzen da gasen abiadura bizkortzeko eta gas-turbina mugitzeko. Turbinatik igaro ondoren, gas horiek oraindik tenperatura altuan (500 °C) aurkitzen direnez, lurrun-turbina bat mugitzen duen lurruna sortzeko berrerabiltzen dira. Turbina horietako bakoitzak alternadore bat bultzatzen du, zentral termoelektriko arrunt batean bezala. Ondoren, lurruna hoztu egiten da, ur-emari ireki baten bidez edo hozte-dorre baten bidez, zentral termiko arrunt batean bezala. Gainera, mota horretako plantetan kogenerazioa lor daiteke, gas naturalaren edo ikatzaren bidezko sorkuntzaren artean txandakatzen baita. Landare mota horiek energia sortzeko gaitasuna dute, bi intsumoetako baten mugetatik baino harago, eta urrats bat eman dezakete intsumo desberdinengatik erabilitako energia-iturriak erabilerak.
Errekuntza erabiltzen duten zentral termikoek karbono dioxidoa (CO2) askatzen dute atmosferara. Karbono dioxidoa da berotze globalaren eragile nagusia. Erabilitako erregaiaren arabera, beste kutsatzaile batzuk ere igor ditzakete, hala nola sufre oxidoak, nitrogeno oxidoak, partikula solidoak (hautsa) eta hondakin solidoen kantitate aldakorrak.
Eguzki-zentral termiko bat edo eguzki-energia termikoko zentral bat industria-instalazio bat da. Instalazio horretan, fluido bat eguzki-erradiazioaren bidez berotzen denean eta ohiko ziklo termodinamiko batean erabiltzen denean, energia elektrikoa sortzeko alternadore bat mugitzeko behar den potentzia sortzen da, zentral termiko klasiko batean bezala. Horietan kontzentratu egin behar da eguzki-erradiazioa, tenperatura altuetara iristeko (300 °C-tik 1.000 °C-ra), eta, hala, errendimendu onargarria lortu ziklo termodinamikoan, tenperatura baxuagoekin lortu ezin dena. Eguzki-izpiak hartzeko eta kontzentratzeko, orientabide automatikoko ispiluak erabiltzen dira. Ispilu horiek fluidoa berotzeko dorre zentral batera jotzen dute, edo geometria parabolikoko mekanismo txikiagoekin. Gainazal islatzailearen eta haren orientazio-gailuaren multzoari heliostato deritzo. Ingurumen-arazo nagusia beste erabilera batzuetarako (nekazaritzarako, basogintzarako eta abarretarako) erabilgarriak ez diren lurralde-eremu handien beharra da.).
Energia geotermikoa Lurraren barneko beroa aprobetxatuz lor daitekeen energia da. "Geotermiko" hitza grekozko geo (Lurra) eta thermos (beroa) hitzetatik dator. Barruko bero horrek ur-geruza sakonagoetaraino berotzen du: igotzean, ur beroak edo lurrunak agerpen batzuk sortzen dituzte, hala nola geyserrak edo iturri termalak. Erromatarren garaitik berogarailu bezala erabiliak. Gaur egun, zulaketa- eta ponpaketa-metodoetan egindako aurrerapenei esker, energia geotermikoa ustiatzen da munduko hainbat lekutan. Energia handiko zentraletan aprobetxatzeko, tenperatura oso altuak eta sakontasun txikikoak eman behar dira.
Zentral edo planta nuklear edo atomiko bat energia nuklearretik energia elektrikoa sortzeko erabiltzen den industria-instalazio bat da. Erregai nuklear fisionagarria erabiltzeagatik bereizten da erreakzio nuklearren bidez beroa ematen duena eta, aldi berean, ziklo termodinamiko konbentzional baten bidez, lan mekanikoa energia elektriko bihurtzen duten alternadoreen mugimendua sortzeko. Zentral horiek erreaktore bat edo gehiago dituzte. Zentral nuklearrek era askotako hondakin erradioaktiboak sortzen dituzte, segurtasun handieneko azken antolamendua behar dutenak eta istripuz kutsatu dezaketenak (ikus Txernobilgo istripua).
Zentral hidroelektriko bat energia elektrikoa sortzeko erabiltzen da, zentralak baino maila altuagoko presa batean bildutako uraren energia potentziala ustiatu . Ura deskarga-hodi batetik eramaten da zentraleko makina-gelara, eta bertan, turbina hidrauliko erraldoien bidez, alternadoreetan elektrizitatea sortzen da eta ura turbinetik atera ondoren, bere ibilgune naturalera itzultzen da.
Zentral hidroelektriko baten potentzia MW gutxi batzuetatik zenbait GW arte alda daiteke. 10 MW bitarte minizentraltzat hartzen dira. Txinan dago munduko zentral hidroelektriko handiena (Hiru Arroiletako presa), eta 22.500 mw-eko potentzia instalatua du. Bigarrena Itaipúko presa da (Brasil eta Paraguaikoa), eta 14000 mw-eko potentzia instalatua du 700 mw-eko 20 turbinatan.
Energia mota horrek, batzuetan, ingurumen-arazoak izaten ditu, urtegi handiak eraiki behar izaten baitira ura metatzeko. Urtegi horietan, ura beste erabilera batzuetatik ateratzen da, baita hiri-erabileretatik ere, batzuetan. Hala ere, beste aukera bat erabiltzen da, batez ere minihidroelektrikoetan, ur-ahoaren minizentralak. Izan ere, ura hartzeko obra bat egiten da sareten, uhateen eta ura kentzeko egituraren bidez.
Marea-energiako zentralek mareen fluxua eta errefluxua erabiltzen dituzte. Oro har, itsasertzean erabil daitezke, baldin eta itsasaldiaren hedadura handia bada eta itsasertzaren baldintza morfologikoek badia batean itsasaldiaren sarrera eta irteera moztuko duen presa eraikitzea ahalbidetzen badute. Energia sortzen da, bai betetzean, bai badia hustean.
Gaur egun, itsas olatuek duten energia-potentziala elektrizitate bihurtzeko merkataritza-ustiapena garatzen ari da, zentral motor bakarreko olatuetan.
Energia eolikoa airearen mugimenduaren bidez lortzen da, hau da, aire-korronteen edo haize horrek sortzen dituen bibrazioen ondorioz sortutako energia zinetikoaren bidez. Haize-errotak aspalditik erabili izan dira alea ehotzeko, ura ponpatzeko edo energia behar duten beste lan batzuetarako. Gaur egun, elektrizitatea sortzeko aerosorgailuak erabiltzen dira, batez ere haize handien eraginpean dauden eremuetan, hala nola kostaldean, mendi-altueretan edo uharteetan. Haizearen energiak zerikusia du presio atmosferiko handiko eremuetatik presio txikiko alboko eremuetara mugitzen diren aire-masen mugimenduarekin, presio-gradientearekiko abiadura proportzionalekin.
Energia lortzeko sistema horren ingurumen-inpaktua nahiko txikia da, eta inpaktu estetikoa ere aipa daiteke, paisaia deformatzen duelako, hegaztiak hiltzen direlako erroten hegalekin talka egiteagatik edo beste erabilera batzuetatik kendutako lur-eremu handiak behar direlako. Gainera, energia mota hori, eguzki energia edo energia hidroelektrikoa bezala, baldintza klimatologikoek gogor baldintzatzen dute, eta horien erabilgarritasuna ausazkoa da.
Eguzki-energia fotovoltaikoa panel fotovoltaikoen bidez energia elektrikoa lortzeari esaten zaio. Panel, modulu edo kolektore fotovoltaikoak diodo motako gailu erdieroalez osatuta daude. Gailu horiek, eguzki-erradiazioa jasotzen dutenean, kitzikatu egiten dira eta jauzi elektronikoak eragiten dituzte, eta potentzial-diferentzia txiki bat sortzen dute haien muturretan. Fotodiodo horietako batzuk seriean akoplatuz gero, tentsio handiagoak lor daitezke, oso konfigurazio erraz eta egokiak erabiliz gailu elektroniko txikiak elikatzeko. Eskala handiagoan, panel fotovoltaikoek ematen duten korronte elektriko zuzena korronte alterno bihurtu eta sare elektrikoan injekta daiteke.
Eguzki-energia fotovoltaikoaren ezarpenak nabarmen egin du aurrera azken urteotan.[2][3] Zelula fotovoltaikoen ekoizpena esponentzialki hazi da, eta bi urtetik behin bikoiztu egin da.[4] Alemania, Japonia, Txina eta Estatu Batuekin batera, energia fotovoltaikoa izugarri hazten ari den herrialdeetako bat da. 2013aren amaieran, mundu osoan 140 GW inguruko potentzia fotovoltaikoa instalatu zen, eta energia hidroelektrikoaren eta eolikoaren ondoren, energia fotovoltaikoa hirugarren energia-iturri berriztagarri garrantzitsuena bihurtu zen maila globalean instalatutako ahalmenari dagokionez.[5] Eskualde batzuetan, ekoizpen fotovoltaikoaren kostu erreala energia-iturri konbentzionaletatik datorren elektrizitatearen prezioaren baliokidea da, eta horri sare-paritate deritzo.[6]
Energia-mota horren arazo nagusiak hauek dira: beste erabilera batzuetatik kendutako lurralde-eremu handiak behar izatea eta klima-baldintzekiko mendekotasuna. Azken arazo horren ondorioz, energia metatzeko sistemak behar dira, une jakin batean sortutako potentzia kontsumitu nahi denean erabili ahal izateko. Energia metatzeko sistemak daude, hala nola, biltegiratze zinetikoa, ur-ponpaketa urtegi handietara eta biltegiratze kimikoa, besteak beste.
Multzo elektrogenoa energia elektrikoaren sorgailu bat barne-errekuntzako motor baten bidez mugitzen duen makina da. Normalean, lekuren batean energia gutxi sortzen denean erabiltzen da, edo hornidura elektrikoa eteten denean eta jarduerari eutsi behar zaionean. Sare elektrikoaren bidez hornidurarik ez dagoen lekuetan erabiltzen da gehien; normalean, azpiegitura gutxi edo etxebizitza bakartuak dituzten nekazaritza-eremuetan. Beste kasu bat da jendea ibiltzen den lokaletan, ospitaleetan, lantegietan, etab., sareko energia elektrikorik ez dagoenean, beste energia-iturri bat behar dutenak larrialdietarako. Multzo elektrogeno batek atal hauek ditu:
Eskuarki, pila elektrikoa esaten zaio prozesu kimiko iragankor baten bidez energia elektrikoa sortzen duen gailu bati. Horren ondoren, bere jarduera eten egiten da eta bere osagaiak berritu egin behar dira, bere ezaugarriak aldatu egiten baitira prozesu horretan. Sorgailu primarioa da. Pila duten bi terminalen bidez (poloak, elektrodoak edo borneak) irits daiteke energia horretara. Horietako bat polo negatiboa edo katodoa da, eta bestea polo positiboa edo anodoa. Espainieraz horrela deitu ohi zaio, eta pila kargagarriak edo metagailuak, berriz, bateria.
Lehen pila elektrikoa Voltak eman zuen ezagutzera 1800ean, Londresko Royal Societyko presidenteari bidalitako gutun baten bidez; beraz, elektrizitatearen lehen garaietatik datozen elementuak dira. Pila baten itxura sinplea den arren, haren funtzionamenduaren azalpena ez da berez, eta XIX. eta XX. mendeetan jarduera zientifiko handia eragin zuen, baita zenbait teoria ere, eta produktu horrek merkatuan duen eskaera gero eta handiagoa dela eta, oraindik ere ikertzen ari da.
Pila baten funtzionamendua bi substantziaren arteko ukipenoinarritzen da, elektrolito baten bidez.[8] Elementu bakar batek eman dezakeen korrontea baino handiagoa behar denean, haren tentsioa egokia denean, aldiz, paraleloko konexioan beste elementu batzuk gehitu daitezke. Pila baten kapazitate osoa ampere-ordutan neurtzen da (A·h); elementuak ordu batean eman dezakeen ampere kopuru maximoa da. Balio hori ez da ezagutzen, ez baita oso argia, eskatutako intentsitatearen eta tenperaturaren araberakoa baita.
Pilen kalitatean aurrerapauso garrantzitsu bat pila lehorra izan da, gaur egun erabiltzen diren ia pila guztiena. Pila elektrikoak, bateriak eta metagailuak formaren, tentsioaren eta edukieraren arabera normalizatutako forma batzuetan aurkezten dira.
Pilak osatzen dituzten metalak eta produktu kimikoak kaltegarriak izan daitezke ingurumenerako eta kutsadura kimikoa eragin dezakete. Oso garrantzitsua da zaborretara ez botatzea (herrialde batzuetan ez dago baimenduta), birziklatze-zentroetara eramatea baizik. Herrialde batzuetan, hornitzaile eta denda espezializatu gehienek ere erabiltzen dituzte pila gastatuak. Pilak estaltzen dituen bilgarri metalikoa hondatu ondoren, pilatutako substantzia kimikoak ingurumenera askatzen dira eta kutsadura sortzen dute. Neurri handiagoan edo txikiagoan, lurrak xurgatzen ditu substantziak, eta ur-mantuetara iragaz daitezke. Horietatik zuzenean igaro daitezke izaki bizidunak, eta, hala, elikadura-katean sar daitezke. Pilak hondakin arriskutsuak dira eta, beraz, biltzen hasten diren unetik bertatik, behar diren neurriak hartzen dituzten langile gaituek erabili behar dituzte, hondakin horiek erabiltzeko prozedura tekniko eta legal guztiak erabiliz.
Pila horiek aparatu elektriko eramangarrietan erabiltzen dira. Gailu asko asmatu dira eta pila elektriko batek edo gehiagok edo bateria kargagarriek emandako energiaz elikatzen dira funtzionatzeko. Erabilera masiboko gailuen artean, nabarmentzekoak dira jostailuak, linternak, erlojuak, telefono mugikorrak, taupada-markagailuak, audifonoak, kalkulagailuak, ordenagailu pertsonal eramangarriak, musika-erreproduzitzaileak, irrati transistoreak, urrutiko agintea, etab.
Gelaxka, zelula edo erregai-pila elektrizitatea sortzeko gailu elektrokimiko bat da, bateriaren antzekoa. Bateriaren aldean, berriz, kontsumitutako erreaktiboak etengabe berrhornitzeko diseinatuta dago. Horri esker, elektrizitatea sor daiteke erregai- eta oxigeno-iturri batetik, bateria batek energia biltegiratzeko duen ahalmen mugatuaren kontra. Gainera, bateria baten elektrodoen konposizio kimikoa aldatu egiten da karga-egoeraren arabera; erregai-gelaxka batean, berriz, elektrodoek katalizatzaileen eraginez funtzionatzen dute, eta, beraz, askoz egonkorragoak dira.
Hidrogeno-gelaxketan erabilitako erreaktiboak hidrogenoa dira anodoan eta oxigenoa katodoan. Uraren elektrolisiaren bidez hidrogeno-hornidura jarraitua lor daiteke, eta, horretarako, elektrizitatea sortzeko oinarrizko iturri bat behar da, edo hidrokarburoetatik hidrogenoa askatzen duten erreakzio katalitikoen bidez. Hidrogenoa metatu egin daiteke, eta, horri esker, energia-iturri etenak erabil daitezke, hala nola eguzki-energia eta haize-energia. Hidrogeno gaseosoa (H2) oso sukoia eta leherkorra da; horregatik, hainbat material matrize porotsuetan biltegiratzeko metodoak garatzen ari dira.[9]
Erradioisotopoen sorgailu termoelektriko bat sorgailu elektriko sinple bat da, eta zenbait elementuren desintegrazio erradiaktiboak askatutako energia lortzen du. Gailu horretan, material erradioaktibo baten desintegrazioak askatutako beroa elektrizitate bihurtzen da zuzenean, termopare batzuk erabiliz. Termopare horiek beroa elektrizitate bihurtzen dute Seebeck efektuari esker, Erradioisotopoen Bero Unitate deritzonean (edo RHU ingelesez).
RTGak bateria-motatzat har daitezke, eta sateliteetan, tripulaziorik gabeko espazio-zundetan eta bestelako elektrizitate- edo bero-iturririk ez duten urruneko instalazioetan erabili dira.
RTG gailuak egokienak dira gizakirik ez dagoen egoeretan, eta ehunka watt-eko potentziak behar izaten dira denbora luzez; egoera horietan, ohiko sorgailuak, hala nola erregai-pilak edo bateriak, ez dira ekonomikoki bideragarriak, eta ezin dira zelula fotovoltaikoak erabili.
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
