La verdad sobre la electricidad que las escuelas ocultan

Curiosidades
hace 9 meses

Cada vez que enciendes una tostadora o pones a cargar tu teléfono, usas la velocidad de la luz, 300 000 kilómetros por segundo. A esa velocidad se podría dar la vuelta al mundo 10 veces en solo 1 segundo. Un viaje de la Tierra a la Luna tomaría el mismo tiempo. Y el viaje de la Tierra al Sol tomaría unos 8 minutos. Y esa es la velocidad a la que llega la corriente eléctrica a tu enchufe. Ahora, tiren todos sus libros de texto de física de la preparatoria, porque todo lo que nos han enseñado sobre la electricidad es falso. Dicen que una corriente eléctrica es el flujo de partículas cargadas, electrones. Olvídate de eso. De hecho, estos ni siquiera se mueven. Veamos un conductor con corriente. Así es como se comportan de verdad los electrones. Es como una ola de mar. Se atraen unos a otros, y luego vuelven a su sitio.

Pero seguimos obteniendo la energía que necesitamos a través de los campos eléctricos y magnéticos que se forman alrededor del conductor de corriente. Tomemos el circuito más sencillo: una pila y una bombilla. Un cable conecta el “menos” de la pila con la bombilla; el otro cable vuelve al “más” de la pila. Cuando nuestro circuito está encendido, una corriente eléctrica fluye de la pila a la bombilla y luego vuelve a la pila. Pero si los libros de texto estuvieran en lo cierto, la bombilla no se encendería, porque el flujo de partículas cargadas (electrones) se mueve ahora en dirección contraria a la de la bombilla. Ahora veamos los campos en este sistema simple. Las líneas rojas son el campo magnético. Siempre aparece alrededor de un conductor con corriente eléctrica. Las líneas verdes son el campo eléctrico. Este aparece alrededor de cada carga eléctrica.

Coloca tu mano de forma que tus dedos se sitúen en la dirección del campo eléctrico. Ahora, dóblalos en la dirección del campo magnético. Tu pulgar apunta en la dirección del flujo de energía: de la pila a la bombilla. Ahora, hagamos lo mismo, solo que en el tramo que va de la bombilla a la pila. Toma tu mano derecha, dobla los dedos y... ¡Voilà! Tu pulgar sigue apuntando en la dirección de la bombilla, solo que está al revés. Por eso la bombilla funciona. La energía sigue yendo de la fuente al consumidor. Así es precisamente como la electricidad se transporta a la velocidad de la luz a través del flujo de energía. Otra prueba de que los electrones no fluyen directamente de la central eléctrica a tu enchufe son los transformadores.

Son las cajas o barriles que se ven en las líneas eléctricas. En su interior hay dos bobinas que no se tocan. Los electrones no saltan de una bobina a la otra. Cuando una corriente eléctrica pasa por una bobina, se crea un campo magnético a su alrededor. Este campo magnético crea una corriente eléctrica en la bobina opuesta. Esto transforma la corriente eléctrica de alto voltaje en la corriente que tienes en tu enchufe. Por eso estos aparatos se llaman transformadores. Ahora vamos a ver cómo crear una corriente eléctrica desde cero. Tendrás que usar generadores. Aunque parece una tecnología complicada, se puede simplificar a un imán y una bobina. Todo lo que tienes que hacer es girar el imán dentro de las bobinas. El movimiento constante del campo magnético creará una corriente eléctrica. También se puede hacer lo contrario: mover las bobinas alrededor del imán. La mayor parte de la electricidad del planeta se produce con este tipo de generadores. Solo difieren las formas de rotación de los generadores. El generador más común del mundo necesita vapor.

En primer lugar, se necesita carbón o gas. Se quema el combustible y se calienta el agua. El agua se convierte en vapor y pasa por unas tuberías especiales a una turbina. Esta cosa con un montón de palas se parece a un motor de avión. Y funciona con un principio similar. El vapor pasa por todas estas palas y hace que la turbina gire a una velocidad increíble. La turbina entonces hace girar el generador. El imán gira entre las bobinas como un loco. Todo lo que queda por hacer es conectar algunos cables a las bobinas, y obtendrá su corriente. Luego, el vapor pasa por estas chimeneas gigantes, torres de refrigeración. Las nubes de humo que salen de ellas no son en realidad humo, sino vapor. Suele llover artificialmente dentro de estas torres. Cuando las gotas de agua entran en contacto con las tuberías que transportan el vapor caliente de la turbina, la lluvia se evapora. El vapor enfriado en las tuberías se convierte en agua, luego se calienta de nuevo, se convierte en vapor, hace girar la turbina, y así sucesivamente.

Las centrales nucleares también crean vapor para hacer girar la turbina. Pero no necesitan combustible, sino que usan la energía nuclear. Los elementos pesados se descomponen en una reacción en cadena controlada. Se libera una cantidad colosal de energía en forma de calor. Tomamos este calor y lo transferimos al agua. Ya sabes lo que pasa después. El agua se convierte en vapor, hace girar la turbina, pasa por la torre de refrigeración y vuelve al reactor. De nuevo, todo para hacer girar el generador. Tenemos formas más ecológicas de producir electricidad: las turbinas de viento. El viento hace girar unas aspas gigantes. Eso, a su vez, hace girar un generador dentro de la turbina eólica. Y ¡tachán! La electricidad está lista para el consumo. El inconveniente es que este método necesita que el viento sea constante. Si el tiempo es tranquilo, tu televisor podría apagarse en el peor momento.

Las turbinas de viento también son difíciles de mantener porque hay que enviar a alguien a la altura de un edificio de 22 pisos. A veces, el sistema de frenado de una turbina de viento se estropea y las aspas empiezan a girar a lo loco hasta que se rompen. Otra opción son las centrales hidroeléctricas. Aquí se usa una fuerte corriente de agua. A veces, es el flujo natural de un río. Pero en la mayoría de los casos, creamos saltos de agua hechos por el hombre, como la presa Hoover. En la cuenca de arriba, el agua tiene mucha energía potencial. La presa se abre y una potente corriente de agua fluye por un túnel en su interior. La turbina produce electricidad y la envía a las líneas eléctricas. El agua sigue entonces su camino por el río.

A veces, las centrales hidroeléctricas funcionan sin esos ríos gigantes. Crean su propio suministro de agua. Por la noche, cuando la electricidad es más barata, las bombas trasladan el agua a través de tuberías a un embalse en la cima de la montaña. Durante el día, cuando la gente está despierta y consume mucha electricidad, las válvulas se abren. El agua fluye hacia el embalse de abajo, haciendo girar la turbina y generando electricidad. También sabemos cómo obtener electricidad sin turbinas ni generadores. Paneles solares. Las células fotovoltaicas de estos paneles convierten la luz solar en energía eléctrica. Son respetuosos con el medioambiente y no necesitan combustible. Pero solo podemos usarlos en lugares donde haya suficiente luz solar. Si estás pensando en qué fuente de energía eléctrica quieres usar, tengo una noticia para ti. Ya estás usando la mayoría de ellas al mismo tiempo. El sistema de suministro de energía eléctrica es una gran red. Imagina tu casa. Tiene muchos enchufes y aparatos eléctricos. Si necesitas una tostadora, la conectas a un enchufe. Ahora aléjate. Una gran ciudad funciona de la misma manera. Para alimentarla, tienes que conectarla a una toma de corriente: la red de suministro de energía eléctrica.

Mira este gráfico. Así es como usamos la electricidad a lo largo del día. Por la noche, la línea baja porque la mayoría de la gente está durmiendo. Pero algunos aparatos siguen funcionando, como el aire acondicionado, las luces de la calle, las bombas que bombean agua en el grifo y muchos otros. Así que la línea nunca baja a cero. Luego nos despertamos y la línea sube bruscamente. Encendemos la televisión y la radio, nos hacemos tostadas y calentamos la comida en el microondas. Nuestro consumo de energía eléctrica aumenta. Después, durante la jornada laboral, no usamos tanta energía. Cuando llegamos a casa por la noche, la línea de consumo tiende a subir de nuevo, hasta que nos acostamos. Y así se repite cada día.

Tomemos una semana. Si sombreamos el área del gráfico bajo la línea de consumo de energía eléctrica, obtendremos la cantidad total de electricidad que necesitamos durante ese tiempo. Las centrales nucleares funcionan las 24 horas del día y producen una cantidad constante de electricidad. Son la base de los sistemas vitales de las ciudades. También están las centrales de carbón. Junto con las centrales nucleares, producen el nivel mínimo de electricidad que necesitamos para funcionar. Por último, las centrales eólicas y solares se sitúan en la parte inferior de la tabla. Para satisfacer la demanda de la gente, y me refiero a esos picos de consumo por la mañana y por la noche, se usan centrales de gas y centrales hidroeléctricas. Es por el tiempo de respuesta. Cuando el consumo de electricidad aumenta, es necesario producir esa energía muy rápidamente. Una central nuclear tardaría casi un día entero en ponerse en marcha y luego en pararse. Una central de carbón también tardaría mucho tiempo en calentarse a la temperatura adecuada. La solución son las centrales de gas. Pueden empezar a generar electricidad en cuestión de minutos.

Los ingenieros conocen su rutina diaria incluso mejor que tú. Saben cuándo se despierta la mayoría de la gente y empiezan a generar más electricidad para ustedes. Además, suelen conocer tus hábitos y tradiciones. Por ejemplo, durante el Supertazón, la gente suele visitar a sus amigos y vecinos. Esto significa que varias familias ven un solo televisor. Así que, el día del Supertazón, el consumo de electricidad baja, y los ingenieros lo saben. Todo el mundo decora sus casas y tiendas con luces que consumen electricidad durante las celebraciones de invierno. Esto significa que, por la noche, el consumo de electricidad es mayor de lo habitual.

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