En esta guía para entender la electricidad como mercancía, explicamos por qué la electricidad es valiosa. También exploramos una breve historia de la electricidad y cómo se produce.
Cuando termines de leer esta guía, tendrás una idea de cómo se genera la electricidad, los principales usos de la electricidad y lo que piensan los expertos sobre el futuro de la electricidad como mercancía.
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Contenido
¿Cuáles son los principales usos de la electricidad?
La electricidad tiene muchos casos de uso, aunque los cuatro siguientes cubren los casos de uso principales:
| Utiliza | Descripción |
|---|---|
Residencial | El sector residencial consumió cerca del 38% de la demanda anual de electricidad de EE UU. La refrigeración de espacios (aire acondicionado) fue el mayor contribuyente al uso residencial, seguido del calentamiento de agua, la iluminación, la calefacción de espacios, la refrigeración y los televisores y equipos electrónicos relacionados. Las lavadoras y secadoras de ropa, los ordenadores y equipos relacionados, los lavavajillas, los pequeños electrodomésticos y otros equipos eléctricos se combinan para consumir el 40% de la electricidad total del sector residencial estadounidense. |
Comercial | El sector comercial consumió cerca del 37% de la demanda anual de electricidad de EEUU. La refrigeración representa el mayor componente de la demanda de este sector, seguida de los ordenadores y equipos de oficina, la refrigeración de espacios, la ventilación y la iluminación. |
Industrial | El sector industrial consumió cerca del 25% de la demanda anual de electricidad de EEUU. Las máquinas representan aproximadamente la mitad de esta demanda, mientras que el calentamiento de procesos y calderas constituyen la siguiente categoría más importante. |
Transporte | El transporte sólo representa alrededor del 0,2% de la demanda de electricidad de EEUU. La mayor parte de este uso corresponde a los sistemas de transporte público. |
¿Qué hace que la electricidad sea valiosa?
La electricidad es el resultado de una reacción que produce un flujo de energía o carga eléctrica.
Es tanto un fenómeno natural como una de las formas de energía más prolíficas utilizadas en todo el mundo.
La gente conoce la electricidad desde hace miles de años. Las sociedades antiguas se maravillaban con los peces eléctricos y notaban la electricidad estática cuando frotaban ciertos objetos.
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Sin embargo, sólo en los últimos 250 años los científicos han intentado aprovechar la electricidad.
¿Cómo descubrimos la electricidad?
En 1752, el inventor estadounidense Benjamin Franklin realizó una investigación sobre el rayo utilizando una cometa y una llave.
Este famoso experimento demostró que el rayo es electricidad.
Sin embargo, un avance aún más importante tuvo lugar en 1831, cuando el científico británico Michael Faraday descubrió los principios de la generación de electricidad.
Corriente eléctrica e inducción magnética
La ley de inducción de Faraday describe cómo una corriente eléctrica produce un campo magnético y cómo un campo magnético genera una corriente eléctrica en un conductor.
Este descubrimiento de la inducción magnética hizo posibles los motores eléctricos, los generadores, los transformadores y las redes eléctricas que alimentan las sociedades modernas.
Antes de los últimos 100 años aproximadamente, la mayoría de la gente utilizaba velas o lámparas de queroseno para alumbrarse, neveras para mantener fríos los alimentos y estufas de leña o carbón para calentarse.
Sin embargo, la ley de Faraday aceleró los avances modernos en electricidad.
Pioneros de la electricidad: Thomas Edison y Nikola Tesla
A finales del siglo XIX, Thomas Edison inventó la primera bombilla incandescente de larga duración, y el inventor Nikolas Tesla fue pionero en el uso de la electricidad de corriente alterna.
El trabajo de Edison hizo de las bombillas eléctricas una realidad cotidiana, mientras que el de Tesla redujo el coste de la transmisión de electricidad a largas distancias.
Hoy en día la electricidad está tan presente en la vida cotidiana que la damos por sentada. Las mayores economías mundiales consumen billones de kilovatios-hora (kWh) al año para abastecer de energía a gobiernos, empresas y hogares.
A medida que ha crecido la economía mundial, también lo ha hecho la demanda de este recurso vital.
¿Cómo se produce la electricidad?
Un método habitual de producir electricidad es mediante el uso de un generador, que es un dispositivo que reproduce lo que Faraday describió en su ley.
Esencialmente, Faraday describió cómo un imán que se mueve dentro de una bobina de alambre produce un flujo de corriente eléctrica en el alambre.
¿Cómo funciona el generador?
Un generador está formado por electroimanes (imanes producidos por la electricidad) y una serie de cables de cobre en espiral aislados.
El alambre forma un cilindro estacionario, y un eje giratorio hecho de electroimanes rodea este cilindro. Al girar, el eje electromagnético induce una pequeña corriente eléctrica en cada segmento del alambre enrollado.
La combinación de todas estas pequeñas corrientes produce una corriente eléctrica mucho mayor. Esta corriente mayor es la electricidad que se desplaza por las líneas eléctricas para llegar a los consumidores.
¿Cuáles son las fuentes de producción de energía?
Las centrales eléctricas utilizan turbinas para alimentar sus generadores.
Las turbinas son dispositivos mecánicos rotativos que toman fluido y lo convierten en energía mecánica. Esta energía mecánica permite al generador realizar su trabajo y crear energía eléctrica.
Hay muchos tipos distintos de turbinas -de vapor, de gas, de agua y eólicas, por ejemplo-, pero todas necesitan una fuente de energía para funcionar.
En otras palabras, generar grandes cantidades de electricidad requiere grandes cantidades de energía.
| Fuente de energía | Cuota de generación de electricidad | Descripción |
|---|---|---|
| Gas natural | 0.34 | El gas natural calienta el agua para producir vapor y también produce los gases de combustión calientes que utilizan las turbinas de gas. |
| Carbón | 0.3 | Algunas centrales de carbón convierten el carbón en gas para utilizarlo en turbinas de gas generadoras de electricidad. |
| Petróleo | 0.01 | El petróleo puede utilizarse para producir gases de combustión calientes o vapor. |
| Energía nuclear | 0.2 | La fisión nuclear crea vapor que alimenta algunas turbinas. |
| Energía hidroeléctrica | 0.07 | Este proceso utiliza agua corriente para hacer girar una turbina. |
| Energía eólica | 0.06 | Esta fuente contribuye cada vez más a la generación de electricidad. |
| Biomasa | Sobre el 2%. | Esta fuente utiliza materiales derivados de plantas, animales, restos de comida y fábricas de papel para alimentar las turbinas. |
| Energía solar | <1% | La energía fotovoltaica (FV) y la termosolar son las dos tecnologías principales para convertir la energía solar en electricidad. |
| Geotermia | <1% | Esta fuente utiliza el calor del subsuelo para alimentar turbinas de vapor. |
Las centrales eléctricas eligen las fuentes de energía en función de su coste, disponibilidad y eficiencia.
Turbinas de vapor en EEUU
En los últimos años, cerca de dos tercios de la generación de electricidad en EE.UU. se produjo mediante turbinas de vapor. Las turbinas de vapor utilizan biomasa, carbón, energía geotérmica, gas natural, energía nuclear y energía solar térmica para producir electricidad.
Históricamente, los combustibles fósiles han constituido la mayor fuente de energía para los 4 billones de kWh de electricidad generados cada año:
Las turbinas de vapor son sorprendentemente intensivas en energía. Por cada 100 unidades de energía térmica que entran en una central eléctrica, sólo 33 unidades se convierten en electricidad utilizable.
La electricidad es necesaria para todas las facetas de una economía moderna. Por tanto, no es sorprendente que los mayores productores de electricidad sean también las mayores economías del mundo.
Principales países productores de electricidad
El consumo de electricidad en todo el mundo ha aumentado espectacularmente en las últimas décadas. Sólo en Estados Unidos, el consumo actual de electricidad es 13 veces mayor que en 1950.
| Rango | Bandera | País | (kWh en miles de millones) |
|---|---|---|---|
| #1 |  | China | 6,142 |
| #2 |  | Estados Unidos | 4,088 |
| #3 |  | Unión Europea | 3,166 |
| #4 |  | India | 1,289 |
| #5 |  | Rusia | 1,008 |
| #6 |  | Japón | 976 |
| #7 |  | Canadá | 643 |
| #8 |  | Alemania | 589 |
| #9 |  | Brasil | 559 |
| #10 |  | Francia | 536 |
La proliferación de ordenadores, aparatos electrónicos y maquinaria industrial ha desempeñado el papel más importante en el aumento de la demanda.
Opiniones de expertos sobre la electricidad
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"Aunque existen algunos riesgos potenciales para ese rendimiento, históricamente ha habido pocas interrupciones de la remuneración, por no decir ninguna. Además, las actuales tasas de rendimiento reguladas son atractivas en comparación con otras inversiones de bajo riesgo, como los bonos. "
Ross Baldick, Consultor Estratégico, Profesor de la Universidad de Texas, Austin
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Otras lecturas
Si ya te has familiarizado con la electricidad como mercancía, quizá quieras ver nuestra guía sobre el comercio de electricidad.
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