Un poco sobre energía renovable

Yo quiero escribir un poco sobre diferentes de formas de energía renovables tal como crear la energía desde las formas, beneficios, y otros pensamientos. Pero, primero un descargo de responsabilidad. La organización que yo trabaje por es una organización que trabaja en asuntes de leyes de energía/ Todos que yo escrito aquí son mis propios pensamientos y opiniones, no de la organización. Para empezar, me gusta la energía renovable. Es más limpio para el planeta, más carro otras formas de energía como el carbón y la energía nuclear, y es sustainable y renovable. Hay muchas formas, aunque yo quiero enfocar en la energía del sol, del viento, hidroeléctrico, y la biomasa. Sin embargo, las problemas con el gas natural, carbón, y otras formas de combustibles fósiles con un poco sobre nuclear.

Energía de los combustibles fósiles

Carbón

Los combustibles fósiles son carbón, gas natural, y petróleo. Petróleo es usado por crear electricidad pero no mucho, y así nos enfocamos a carbón y gas natural. El carbón era creado desde las restas de plantas es convertido, por millones de años en una piedra negra. Carbón había usado por generado la electricidad por muchos años, en el siglo XIX el carbón era usado para energía como parte de la revolución industrial. En los Estados Unidos, muchas plantas de carbón fue construido en la primera mitad del siglo XX y muchas cerca de los años cincuenta o sesenta.

¿Como generar la electricidad con carbón? Primero el carbón está molido y quemado. Quemando el carbón se calienta un caldera lleno de aqua. La aqua empiece a hervir  y convertir en vapor. Este vapor es usado para girar un gran turbina. La turbina está conectada a un generador. El girando de la turbina también gira el generador y aquí es donde la electricidad es generado. Dentro del generador hay imanes que giro con los astiles del generador y turbina. Los imanes están conectados a algunas bobinas de alambre. El hilado de los imanes vigorizan los electrones dentro de los átomos hasta que ellos sean golpeado sueltos. Los electrones sueltos generan la electricidad de la planta. Después de este proceso, el vapor se convierten en agua otra vez. Otro proceso de usar carbón para generar electricidad es de gasificar el carbón y uso el gas de girar la turbina. Muchas formas de generación usan una turbina para generar su electricidad, pero la manera (o combustible) de hacerlo es diferente.

Propiedad de Duke Energy

A una vez, el carbón generaba la mayoría de la electricidad de los Estados Unidos, y el mundo. No obstante, en los últimos diez a veinte años, la generación del carbón ha declinado. Ahora, el carbón representa alrededor treinta porcentaje de la generación eléctrica del país en 2016, según la Administración de Información de Energía (EIA en ingles). Es cerca de la generación por carbón en mi estado de Michigan, que representa cerca de 37% de la generación, un poco más alta que el promedio nacional. El uso de carbón ha declinado recientemente por algunas razones: preocupación sobre el medio ambiente, regulaciones ambientes, y económicas desfavorables.

Primero, las preocupaciones sobre el medio ambiente. Desde los años ochenta, nosotros hemos noticiados cambios del clima y un calentamiento gradual de la planeta. Estos cambios son resultados del uso de combustibles fósiles con carbón y el petroleo siendo los más responsables. Yo no quiero escribir mucho sobre el cambio climático y el calentamiento global porque son temas muy largas, pero es claro que el uso de carbón, que emite CO2 entre otros en el aire, ha alcanzado el riesgo de ambos. Y ambos tienen gran riesgos para la humanidad. Segundo, el carbón, por sus contribuciones negativas al medio ambiente, ha sido regulado por gobiernos de estado y el gobierno federal, añadiendo a sus costas para reducir las emisiones. Finalmente, las económicas de carbón no son favorables. Muchas de las plantas son muy viejas (promediando cerca de cuarenta años de edad) y no son muy eficiente. Por eso y las regulaciones ambientes, sus precios son más altos de otras formas de generación. Como resulto de los precios altos y efectos ambientes, muchos estados han promulgado leyes que exigen alguna nivel de generación renovable. Por ejemplo, en Michigan, la meta es de alcanzar a quince porcentaje de generación de energía renovable o energía eficiencia por 2025, establecido por las leyes 341 y 342 de 2016. Que es más, porque las condiciones económicas no favorecen el carbón, muchas generadores estén retirando su plantas de carbón.

una planta de carbón

Gas natural

El próximo tipo de generación eléctrica es de gas natural. Como carbón, es un combustible fósil. Sin embargo, gas natural es un poco más limpio del carbón. Hay polución que es emitido del quemando del gas, pero es menos que la emisión desde carbón. Entonces, ¿cómo usamos este combustible para generar electricidad? Muy similar al proceso de carbón. La diferencia es el combustible. Se empiece por quemando el gas natural, usando el calor del gas para hervir agua y crear vapor como en el proceso con carbón, es el mismo. Hay una otra manera en que el gas es usado en lugar de vapor para girar la turbina.

Según EIA, el gas natural estimado por 34% del todo generación eléctrica del país. En Michigan, es n poco menos, estimado por cerca de 20% a 25%. Pero es aumentado. Con los precios altos del carbón, muchas generadores ha girado a gas natural que es mucho más barato en comparación. Los precios de gas natural están muy bajos y preverán a permanecer a niveles bajos por a diez años por lo menos. Muchas plantas de carbon están retirados y, por la otra mano, muchas plantas de gas natural están construyendo o en la fase de planificación para añadir a la red.

A pesar de siendo limpio cuando comparado con carbón, todavía hay problemas con gas natural y el medio ambiente. El gas natural se libre metano al pozo, otro gas de efecto invernadero. También, al pozo, la perforación es peligroso para agua y la tierra. En la perforación, conocido como "fracking", se usa químicos y vibraciones para fracturar la tierra. Los químicos pueden entrar agua subterráneo y hacerlo peligroso para beber.  Las vibraciones se hacen la tierra inestable, resultando en terremotos en algunos casos.

Una planta de gas natural (propiedad de Sierra Club)

El otro tipo de combustible fósil es el petróleo, pero es solo usado por menos de un porcentaje de generación eléctrica. No quiero enfocar en el petróleo en esta post.

Energía nuclear

Quiero escribir sobre la energía nuclear en su propia categoría porque es una forma de energía "limpia" aunque energía nuclear tenga algunos desperdicios y así no es realmente limpio completamente en mi opinión. La energía nuclear funciona como otras formas de energía, usa un combustible para girar una turbina que genere electricidad. En este caso el combustible es un elemento nuclear, uranio. La energía es en el núcleo de los átomos de uranio y hay dos procesos de se libre esa energía: fusión o fisión. Fisión es el proceso usado en la energía nuclear y la electricidad. Muchas de las plantas fue construidos en los años sesenta hasta los años ochenta.

En fisión nuclear, los átomos de uranio están partidos para liberarse la energía. La energía crea calor, usado para hervir agua. Es el mismo proceso como antes, except crear mucha más energía porque la energía atómica es muy poderoso. Esas plantas crean mucha más energía de otras formas de energía. En fusión, los átomos están combinados y entonces partidos para más poder, pero esto no es usado ahora.

Partes de una planta nuclear (propiedad de Nuclear Power)

La problema con el poder nuclear es el desperdicio. Residuos nuclear es muy radiactivo y no puede tratarlo como los residuos de carbón. El radiactividad es muy peligroso para cualquiera forma de vida, animales, humanos, plantas, todos. Crea cancer  y mutaciones fatales en ellos. El ejemplo de esto es las ciudades de Hiroshima y Nagasaki en Japón. Después de las bombas atómicas en 1945, las ciudades han tenido muchas casos de cancer y la leucemia  en los años desde entonces. No hay un lugar para poner los residuos ahora. Podemos enterrarlos, pero no hay un sitio. Entonces, los residuos se quedan en las plantas. Otra peligra de poder nuclear es si las plantas fallen. Hay tres veces en historia a mi conocimiento en que plantas nucleares había fallado, dos veces con resultas muy serias: Three Mile Island, Pennsylvania en los EE.UU. en 1979, Chernobyl, Ukraine en 1986, y Fukushima, Japón en 2011. Cada vez un reactor fallido y materiales radioactivas se fue liberados. Lo peor era Chernobyl en que un reactor explotó y se libre radiactividad en el aire. Ukraine tuvo que evacuar el pueblo de Pripyat y todavía personas no pueden vivir allí. Estos riesgos hacen la gente nerviosa sobre el poder nuclear, y con razón.

Otra problema para esta forma de energía. Los precios de plantas nucleares son muy altos, como carbón. El gas natural y las renovables son mas baratos a nuclear y carbón. Como carbón, muchas plantas son retirando. Nos vemos si el poder nuclear puedan recuperar y sobrevivir en los próximos diez años.

Una planta nuclear (desde Wikipedia)

La energía renovable

Desde los años setenta, después de la crisis energía, el gobierno ha perseguido otras formas de energía para ser independiente en la energía. También, con descubrimientos sobre el efecto de combustibles fósiles en el medio ambiento y la ciencia de cambio climático han empujado una búsqueda de energía limpia, que no use los combustibles fósiles. Yo quiero enfocar en poder de viento (o energía eólica), la energía del sol, hidroeléctrica, y la biomasa. Todos funcionan como el carbón y gas natural excepto energía solar.

Energía eólica

Una forma de energía más común en Europa, la energía eólica usa el viento para generar electricidad. Es una energía natural, que resulta de el giro de la planeta, y es renovable, siempre hay viento. ¿Cómo nosotros usamos el viento para generar electricidad? Primero, construimos gran turbinas. Estas son cientos de metros de altura, usualmente entre trescientos y cuatrocientos metros de altura. La altura es para más viento, hay más altura cuanto más alto vayas. Las turbinas tienen tres armas también grandes, usualmente hay tres armas. Estas armas capturan el poder del viento. Cuando ellos giran, giran un turbina dentro del centro de la turbina y el resto es como carbón. El mejor tiempo para generar electricidad con el viento es durante la noche cuando usualmente hay más viento.

Adentro de una turbina (propiedad del departamento de energía [DOE] de EE.UU.)

El uso de esta energía ha alcanzado muchas en los últimos diez años. Los precios de construcción, mantenimiento, y usando las turbinas han disminuido muchas. Ahora, energía eólica es una de las formas de energía más baratas. Como resultado, la generación de energía eólica ha alcanzado mucha. Ahora, la cuenta para seis porcentaje de todo la generación de electricidad del país en 2016 según el EIA. En Michigan es cerca de diez porcentaje. De toda la generación renovable en el país, energía eólica cuenta para 37 porcentaje. Mucha de las turbinas están en el medio del país, en estados como Kansas, Iowa, Minnesota, etc. Esto es porque la tierra de esos estados son muy plano y es perfecta para turbinas. En Michigan, las turbinas están en el "pulgar" del estado por la misma razón.  

La futura de energía eólica será buena. Es esperado a continuar alcanzado. Muchas estados continúan alcanzado sus metas de generación renovable, la energía eólica será parte de esas metas. Algunos estados aún han considerado energía eólica en la costa, en el océano.  Pero, todo no es bueno. Las tarifas recientes de la administración actual pueden alcanzar las costas de turbinas. Y mucha gente las opongan por razones ridículas. Algunos creyeron que las turbinas estén malas para el medio ambiente y maten pájaros.  Es verdad, pero muchos menos que ventanas, líneas de poder, etc. También ellos se quejan de problemas de la sana y polución de su vista. Esas son ridículas, ¿Qué crea más polución? ¿Energía eólica o combustibles fósiles que realmente crean problemas con respiración con sus humos? Y las problemas de sana, no hay ningunos hechos que soportan esas afirmaciones. Yo espero que nosotros continuamos alcanzar el uso del viento.

Turbinas (propiedad de NY Times)

Energía solar

La energía solar es muy único. No usa una turbina o alguna parta que gira. Solamente los rayos del sol. Hay dos formas de capturar esta energía: con celdas fotoeléctricas (PVs en ingles) o energía solar concentrado. Sólo vamos a discutir los PVs porque es más usado y energía solar concentrado es en el suroeste, estados como Arizona y California. PVs capturan los rayos del sol. Estos rayos se convierten en energía y los electrones son libreados de sus átomos, creando electricidad. Es muy simple, pero algo técnico y este es una descripción muy básica.  Estos paneles pueden ser instalados en techos de la casa, en "granjas", o en la tierra. Al opuesto del viento, la energía solar es más poderoso durante el día. Por eso, muchas piensan en usando la energía eólica durante la noche y solar durante el día.

También como energía eólica, los precios de los PVs han disminuido mucho en los últimos diez años. Ahora, la energía solar es una de las formas de energía más baratas. Sin embargo tarifas recientes pueden alcanzar los precios. Pero, yo no pienso que aquellas cambiaran nada, la gente quiere energía limpia. Ahora, solar es un minoritario de generación. En Michigan es menos de un porcentaje, pero nuestro estado no es el mejor para el sol con un invierno largo. En el país es lo mismo, cerca de un porcentaje.

Una granja de PVs (Propiedad del Verge)

La hidroeléctrico

El poder hidroeléctrico ha sido usado hace dos cientos años, originalmente en molinos de la materia textil. Ahora, es usado en ríos y algunas veces con diques, para poder miles de casas. Esta forma usa una turbina para crear electricidad. Pero, a diferencia de otras formas, usa el agua para girar la turbina. Esta energía cuenta por siete porcentaje de generación en 2016 y 44 porcentaje de generación renovable según EIA. En Michigan cuenta para un porcentaje de toda la generación en 2013, pero de energía renovable, sería cerca de 10% como energía eólica. Muchas fuentes del poder hidroeléctrico son muy pequeños en el estado. Los grandes están en el oeste como el Hoover Dam. Yo no sé mucho sobre la perspectiva del futuro del poder hidroeléctrico, pero pienso que alcanzare con las otras fuentes renovables.
                     

El Hoover Dam (propiedad de Wikipedia)

La biomasa

Biomasa es una fuente muy pequeño de energía. Biomasa usa productos de desechos como comida vieja, basura, madera, llantas viejas, etc. Hay unos formas de usar estas cosas para crear electricidad, los quemando, o usando el gas de productos para girar la turbina. La biomasa cuenta por dos porcentaje de la generación del país en 2016 según el EIA. En 2013 en Michigan la cuenta por lo mismo. Como hidroeléctrico, no sé mucho sobre el futuro. Sin embargo hay un ley (PURPA) que apoya la biomasa y, actualmente, el gobierno esté mirándolo para decidir si es necesario todavía. Si lo quita totalmente, puede ser mala para la biomasa. Nos veremos.

La energía biomasa (propiedad de Canadian Biomass

En fin

Yo espero que ustedes aprendido algo desde este post, sobre las diferentes combustibles de energía y algo de sus futuros. También espero que la industria energía considera alcanzar el uso de energía renovable más porque es más sostenible para nuestra planeta y ellos que la habitan. Ahora no es suficiente, pero pienso que con más desarrollos de tecnología, nosotros podemos mover más rápido a un futuro en que solo usamos energía o a lo menos la mayoría de generación fuere renovable.