domingo, 11 de mayo de 2008

Centrales hidroeléctricas


Inventos que cambiaron el curso de la humanidad.
Otto Von Guericke, de Magdeburgo (inventor de la primera máquina neumática) construyó en 1660, la primera máquina que generó una carga eléctrica. Esta máquina era una gran bola de azufre atravesada de parte a parte por una varilla montada sobre dos ranuras, formando un eje. Con ayuda de una manivela y de una correa se le imprimía un rápido movimiento de rotación, las manos aplicadas contra la bola producían una carga mucho mayor que el frotamiento ordinario. Van de Graff mejoró esta máquina electrostática tal como la conocemos actualmente, llegando a generar grandes cantidades de electricidad.

En 1707 Francis Hawkesbee construyó en Inglaterra una nueva máquina eléctrica de fricción perfeccionada: un globo de vidrio sustituía a la bola de azufre. Durante uno de sus experimentos, un tubo que contenía un poco de mercurio recibió una carga de la máquina eléctrica y produjo un chispazo que iluminó la habitación (producto de este descubrimiento son las lámparas de vapor de mercurio).

Sin embargo, aún los conocimientos sobre la electricidad no pasaban de fenómenos de laboratorio.

El distinguido hombre de ciencias francés Carlos Dufay creyó haber descubierto en 1733 dos clases distintas de electricidad e hizo notar que los objetos cargados con el mismo tipo de electricidad se repelían, mientras que los cargados con tipos diferentes se atraían, logrando un avance sobre los estudios del italiano Cabeo un siglo atrás al considerar que esto de debía a la presencia de cargas diferentes (positivas y negativas).

En los Estados Unidos, en 1752, aprovechando una tormenta, el científico Benjamin Franklin elevó una cometa provista de una fina punta metálica y de un largo hilo de seda, a cuyo extremo ató una llave. La punta metálica de la cometa consiguió captar la electricidad de la atmósfera, la cual produjo varias chispas en la llave. Con este experimento Franklin llegó a demostrar dos cosas: que la materia que compone el rayo es idéntica a la de la electricidad, y que un conductor de forma aguda y de cierta longitud puede emplearse como descarga de seguridad de las nubes tormentosas. Estas conclusiones le sirvieron para inventar el pararrayos.

Aunque actualmente sabemos que la gran variedad de características que poseen los rayos impide garantizar la seguridad absoluta, la estadística señala que un edificio sin protección tiene 57 veces más probabilidades de ser alcanzado por una descarga que otro debidamente protegido.


Tres décadas después, en 1780, Luis Galvani, profesor de anatomía de la Universidad de Bolonia, Italia, realizó un experimento donde observó que las patas de una rana recién muerta se crispaban y pataleaban al tocárselas con 2 barras de metales diferentes. Galvani atribuyó esto a una electricidad propia de los seres vivos. Sin embargo la explicación del fenómeno la dio poco tiempo después Alejandro Volta, profesor de Física de la Universidad de Pavía, Italia, quien en 1793, descubrió que la causa de tales movimientos se hallaba en el paso de una corriente eléctrica producida por los dos metales diferentes. Después de dicho descubrimiento Volta investigó como producir electricidad por reacciones químicas y en el año 1800 inventó un dispositivo conocido como la "Pila de Volta", que producía cargas eléctricas por una reacción química originada en dos placas de zinc y cobre sumergidas en ácido sulfúrico. En honor a Volta se denominó a la diferencia de potencial suficiente para producir una corriente eléctrica como el "voltio".

Los avances más importantes se han verificado a partir de esta invención, ya que el hombre pudo disponer por primera vez de una fuente continua de electricidad. Cualquier pila de las numerosísimas que hoy en día son de uso tan corriente, está basada en el mismo funcionamiento ideado por Alejandro Volta.

Por otro lado, en 1820 el físico danés profesor Hans Christian Oersted, mientras explicaba algunos experimentos a sus alumnos, descubrió un hecho de fundamental importancia: que toda corriente que fluye a través de un alambre produce una desviación de la posición ordinaria de las agujas magnéticas próximas. Este hecho reveló a los científicos que el paso de la corriente eléctrica por un alambre producía un campo magnético a su alrededor. Con ello quedaba demostrado para la ciencia moderna la interactividad entre la electricidad y el magnetismo.

El alemán Georg Ohm formuló en 1827 la famosa Ley que lleva su nombre, según la cual, dentro de un circuito, la corriente es directamente proporcional a la presión eléctrica o tensión, e inversamente proporcional a la resistencia de los conductores.

Pocos años después (1831) Miguel Faraday descubrió el Dinamo, es decir el generador eléctrico, cuando se dio cuenta de que un imán en movimiento, dentro de un disco de cobre, era capaz de producir electricidad. Hasta ese momento la controversia entorno a la fuente de electricidad voltaica estaba íntimamente ligada a la electrólisis. Fue Faraday quien desentrañó los problemas y creó la terminología fundamental: electrólito, electrólisis, ánodo, cátodo, ion, que todavía se emplean hoy.

En 1879 Thomas Alva Edison, inventó la lampara incandescente, empleando filamentos de platino alimentados a sólo 10 voltios. Esto fue un gran avance para la masificación del uso de la energía eléctrica. Posteriormente George Westinghouse en 1886 montó una instalación de ensayo de alumbrado de corriente alterna.

Los primeros sistemas utilizaban el circuito único de dos hilos. Nicolás Tesla, fue el primero en preconizar un ingenioso sistema "polifásico" gracias al cual el generador de corriente alterna produce varias corrientes simultáneas idénticas pero desfasadas unas de otras, el sistema Tesla ha sido la clave de la explotación industrial de la corriente alterna. Tesla lo dio a conocer por primera vez en 1888 y el grupo Westinghouse no tardó en utilizarlo.

Hacia 1889 tanto en América como en Europa se instalaron muchas fábricas y se comenzó a desarrollar y optimizar el consumo de la energía eléctrica, tendiéndose mejores líneas, construyéndose centrales de generación y perfeccionándose mejores lámparas. Casi todas las grandes ciudades y capitales contaban con alumbrado eléctrico, dejando de lado el alumbrado a gas.

Merece la pena destacar un aspecto particular de la energía eléctrica: la "interconexión", que permite enlazar varias centrales de fuerza para alimentar colectivamente de energía, los puntos de mayor consumo. La primera línea eléctrica fue tendida por Siemens en Lichterfelde, cerca de Berlín, en 1881, pronto siguieron otras en Francia, en Inglaterra y en los Estados Unidos.

Es conveniente también destacar que los descubrimientos físicos de los últimos tiempos han convencido a los hombres de ciencia de que nuestras fuentes de energía calorífica son limitadas y habrán de llegar a agotarse. El hombre busca ahora nuevas fuentes de energía que nos permitan seguir generando electricidad, factor importantísimo para el desarrollo de la humanidad.