A geração de eletricidade é o processo de geração de eletricidade a partir de fontes de energia primária. A peculiaridade da eletricidade é que ela não é energia primária presente na natureza em quantidades significativas.
Na indústria de energia elétrica, a geração de energia é o primeiro passo para entregar eletricidade aos usuários finais, outras etapas são transmissão, distribuição, armazenamento e restauração de energia em usinas reversíveis.
As usinas de energia são instalações projetadas para produzir eletricidade. Dependendo do tipo de planta, uma fonte de energia diferente é usada. Grande parte das usinas utiliza uma fonte de energia para gerar vapor e acionar uma turbina conectada a um gerador elétrico. Desta forma, é possível transformar energia mecânica em eletricidade.
Dependendo do recurso energético utilizado, podem ser classificados dois tipos de produção de energia:
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Fontes de energia renováveis: utilizam recursos inesgotáveis. A maioria são energias verdes que não emitem gases de efeito estufa. Por exemplo, energia solar, energia eólica.
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Fontes de energia não renováveis: são recursos limitados que podem ser esgotados. Este tipo inclui combustíveis fósseis que emitem grandes quantidades prejudiciais às mudanças climáticas.
Aqui estão alguns exemplos de maneiras de gerar eletricidade:
1. Combustíveis fósseis e plantas convencionais
Atualmente, a forma mais difundida de geração de eletricidade é a queima de combustíveis fósseis (carvão, derivados de petróleo ou gás natural). Esse tipo de combustível é encontrado de forma limitada na Terra e, portanto, é uma fonte de energia não renovável.
A combustão gera calor que é usado para aquecer a água e gerar vapor. O vapor aciona uma turbina a vapor que é conectada a um gerador que gera eletricidade.
Esses tipos de plantas se desenvolveram muito rapidamente durante a revolução industrial devido ao baixo custo do combustível. No entanto, geram grandes quantidades de gases de efeito estufa e buscam-se alternativas que não alterem as mudanças climáticas.
Uma alternativa mais sustentável aos combustíveis fósseis são as usinas de biomassa que obtêm calor pela queima de materiais orgânicos, como a madeira.
2. Energia solar
Este tipo de energia é capaz de converter a radiação solar em energia elétrica. Existem duas tecnologias para gerar eletricidade a partir do Sol:
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Energia solar fotovoltaica: as usinas fotovoltaicas são compostas por painéis solares compostos por células fotovoltaicas. Esses módulos fotovoltaicos podem converter a luz solar em corrente elétrica.
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Usinas solares térmicas: são grandes instalações compostas por um conjunto de espelhos que concentram a radiação em um ponto. Desta forma, a água é aquecida para gerar vapor e acionar uma turbina a vapor. O funcionamento é semelhante ao de uma central eléctrica convencional, mas a fonte de calor é a energia solar.
3. Energia nuclear e usinas nucleares
A energia nuclear aproveita a energia térmica liberada quando um átomo é dividido.
O princípio de geração de eletricidade em usinas nucleares é o mesmo das usinas termelétricas convencionais. Somente neste caso, a energia térmica é gerada em um reator nuclear.
O combustível para a energia nuclear é o urânio, que é um mineral extraído da Terra. É uma fonte não renovável porque os recursos naturais de urânio são limitados. No entanto, uma grande quantidade de energia pode ser obtida com pouco combustível.
Não emite gases de efeito estufa, mas gera resíduos radioativos que devem ser tratados de maneira muito especial.
4. Potência hidráulica
Durante a construção de uma usina hidrelétrica com a ajuda de barragens nos rios, uma diferença nos níveis da superfície da água é criada artificialmente. A água, sob a ação da gravidade, movimenta uma turbina conectada a um gerador.
5. Energia eólica
A energia eólica é uma forma de aproveitar a força do vento.
Um parque eólico é composto por um conjunto de turbinas eólicas que são moinhos de vento ligados a um gerador. As turbinas eólicas geram eletricidade convertendo a energia cinética do vento em energia elétrica.
6. Energia geotérmica
As usinas geotérmicas são usinas térmicas comuns, nas quais são usadas fontes de calor subterrâneas das entranhas da Terra.