¿Qué propiedad del agua se usa para producir electricidad a partir del agua?

Mientras escribo esto, hay otros tres cuoranos trabajando en sus propias respuestas. Apuesto a que algunos, o tal vez todos, están diciendo lo mismo que voy a decir.

¿Qué propiedad del agua se usa para producir electricidad a partir del agua?

La respuesta: masa.

La energía hidroeléctrica es, literalmente, la electricidad del agua. Una presa produce un diferencial de altura. Se permite que el agua fluya cuesta abajo a través de una turbina, y voilà, electricidad.

  1. Mi primera suposición es que estás hablando de electricidad de fuentes hidroeléctricas, es decir, represas hidroeléctricas. Si es así, entonces la propiedad que posee es simplemente energía potencial, es decir, su altitud y ubicación. El agua en un río represado se convierte en un lago, almacenando su energía cinética, y luego las salidas de la represa contienen turbinas que son giradas por la presión del agua a medida que escapa. Una turbina giratoria está conectada a un generador, que transforma la energía mecánica en variedad electromagnética.
  2. Mi segunda conjetura es que se enteró de poner agua en la batería de un automóvil (consulte la batería de plomo-ácido) para saber cómo funcionan. El agua en sí es parte del electrolito: se convierte en ácido sulfúrico concentrado cuando la batería está cargada, y luego vuelve a entrar en agua a medida que se agota la carga. Si se evapora demasiada agua de la batería, ya no podrá retener suficiente carga, por lo que algunas baterías de automóvil pueden llenarse con agua si no parecen estar funcionando bien.
  3. Mi tercera suposición es que has oído hablar de un vendedor de pseudociencias que afirma ser capaz de romper las leyes de la física para extraer energía del H2O normal, lo he escuchado explicar como “mover los electrones a un estado de energía más baja” para extraer energía, aunque cualquier persona competente en física básica sabría que no es así como funcionan los átomos, no se puede simplemente “encontrar” un estado de energía inferior (de lo contrario, el átomo ya estaría decayendo hacia él). Y no, no soy competente en física básica, pero soy escéptico porque lo he visto como parte de una estafa de tecnología falsa clásica para reclamar fondos de inversión para un proyecto que no irá a ninguna parte, al igual que la “fusión fría”.

    O, tal vez irá a algún lado, y se probará que los físicos en todas partes están equivocados cuando una empresa de investigación incompleta repentinamente explota con tecnología reproducible para resolver todas las necesidades de energía de la Humanidad. ¿Quién puede decir? Quiero decir, ¡eso sería genial! Escucharemos sobre eso si sucede.
    En cambio, afortunadamente, hemos estado invirtiendo dinero en una tecnología energética teóricamente factible (aunque tecnológicamente extremadamente desafiante) tiene mucho más sentido que apostar por una que es demasiado buena para ser verdad … de hecho, la primera ha estado en las noticias un poco recientemente Por ejemplo: los científicos pueden haber resuelto una barrera clave para el poder de fusión.

¿Puede el agua producir electricidad? No lo creo.

Pero el agua (con impurezas como las sales) puede conducir ( no producir) electricidad.

La conductividad eléctrica es una propiedad física del agua (con impurezas).

Steam o agua líquida

Steam Una fuente de calor (gas nat, aceite, nuke, carbón …) se utiliza para convertir agua en vapor. El vapor se envía a través de una turbina que gira con el eje del generador en las reverberaciones necesarias por minuto para hacer (50 o) 60 ciclos de corriente alterna. .

El agua líquida se utiliza para convertir las turbinas en una estación generadora hidroeléctrica. El agua se detiene generalmente por una presa. A continuación, se conecta a la entrada de turbinas y se permite que giren con el otro extremo de la turbina y, finalmente, se enciende un generador. Nuevamente el mismo proceso que el anterior pero no se usa combustible para hacer vapor. En cambio, la gravedad es el combustible.

En las plantas generadoras de energía hidroeléctrica, las propiedades más importantes del agua son su densidad, caudal y diferencia de altura (a menudo denominado “cabeza”). Esto permite que el agua caiga desde las entradas de agua (cerca de la parte superior de la presa) hasta las turbinas (muy por debajo, generalmente de 50 a 150 metros) para impulsarlas y girar los enormes rotores del alternador. En términos más simples, es la presión justo por encima de las turbinas menos la presión justo debajo de las turbinas, multiplicada por el caudal de agua, que es la potencia de entrada al eje del alternador. La densidad razonablemente alta de agua (a 1 gramo por centímetro cúbico), en combinación con la enorme altura de la mayoría de las presas hidroeléctricas, contribuye a una gran cantidad de presión justo por encima de las turbinas. Las tuberías de entrada de agua que alimentan las turbinas también son enormes (comúnmente dos o más metros de diámetro), lo que contribuye a un caudal muy elevado. El resultado: decenas de megavatios -quizás cientos de megavatios- de energía son generados por el agua que fluye, ya que cede su energía potencial para mantener la energía cinética de la turbina, el eje y el rotor del alternador.

Alternativamente, el agua se puede calentar y convertir en vapor para impulsar las turbinas, que a su vez impulsan grandes rotores del alternador. Las propiedades importantes del agua en esta situación son el calor requerido para convertirlo de estado líquido a gaseoso, su densidad, presión y caudal. Al igual que con una turbina hidroeléctrica, la diferencia de presión entre la entrada de la turbina y la salida de la turbina, multiplicada por la velocidad de flujo, es la potencia de entrada al eje del alternador.

Es importante tener en cuenta que en ambas situaciones descritas anteriormente, el agua es solo un medio utilizado para la conversión de energía. En el primer caso, la energía potencial se convierte en energía eléctrica. En el segundo caso, la energía térmica se convierte en energía eléctrica. La energía térmica puede provenir de un reactor nuclear, un horno de carbón, una fuente geotérmica subterránea o energía solar.

El agua es importante como portador de electrolitos en la mayoría de las celdas eléctricas. La celda seca (Leclanché) es un ejemplo de ello, donde los iones en la pasta dentro de la celda necesitan agua para que migren y finalmente reaccionen o se descarguen en los electrodos de la célula.

Es un punto de discusión sobre si el agua se usa para producir electricidad, pero sin ella, el proceso necesitaría otro transportador de iones.

Además, podría argumentarse que los iones de hidronio, que se originan en el agua, se descargan en el electrodo de carbono de una celda seca. La producción de hidrógeno no tiene lugar, debido al llamado despolarizador en dióxido de manganeso que se envasa alrededor de la barra de carbón. Las moléculas de agua se reciclan a través de esta reacción, ya que se regeneran en el dióxido de manganeso que es un agente oxidante.

¡Varios!

  • El agua es abundante.
  • El agua es líquida a las temperaturas típicas que se encuentran en la tierra, pero se expande en un gas cuando se calienta a una temperatura que se obtiene fácilmente: quemando biomasa, quemando combustibles fósiles, fisión nuclear u otros métodos.
  • Es fácil convertir este gas en expansión en movimiento giratorio a través de una turbina.
  • Es fácil convertir el movimiento giratorio en electricidad con magnetismo.

Su energía cinética de flujo rápido o energía potencial gravitacional de altura. También el uso de vapor para conducir motores o turbinas; el agua es solo un medio de transferencia de energía. Una última posibilidad es capturar el calor liberado cuando se condensa el vapor.