1. Combustazione e generazione di calore:
* Burning combustibile: Il processo inizia con la combustione del carburante (come carbone, gas naturale o petrolio) in un ambiente controllato. Questa reazione a combustione rilascia l'energia termica.
* Trasferimento di calore: Il calore generato viene utilizzato per far bollire l'acqua in una caldaia ad alta pressione, creando vapore.
2. Turbina a vapore:
* Energia meccanica: Il vapore ad alta pressione è diretto a una turbina a vapore, causando la ruota. Questa rotazione è una conversione dell'energia termica in energia meccanica.
3. Generatore:
* Induzione elettromagnetica: La turbina a vapore rotante è collegata a un generatore, che è essenzialmente una bobina di filo che ruota in un campo magnetico. Questa rotazione induce una corrente elettrica nella bobina.
* Energia elettrica: La corrente elettrica indotta è la produzione desiderata - elettricità.
4. Trasmissione e distribuzione:
* Trasformazione di tensione: L'elettricità generata è generalmente ad alta tensione per ridurre al minimo le perdite di energia durante la trasmissione.
* Network di distribuzione: L'elettricità ad alta tensione viene quindi trasmessa attraverso linee elettriche e trasformatori per ridurre la tensione per la distribuzione a case e aziende.
Concetti chiave:
* Energia chimica: Immagazzinato nei legami di molecole all'interno del carburante.
* Energia termica: Rilasciato durante la combustione.
* Energia meccanica: L'energia del movimento, usata per girare la turbina.
* Induzione elettromagnetica: Il processo di creazione di una corrente elettrica spostando un conduttore attraverso un campo magnetico.
* Energia elettrica: L'energia trasportata mediante elettroni in movimento.
In sostanza, il processo trasforma l'energia chimica immagazzinata nel carburante in elettricità attraverso una serie di passaggi che coinvolgono calore, movimento meccanico e induzione elettromagnetica.
Tipi di centrali elettriche:
* Filato a carbone: Usa carbone come carburante.
* Gas naturale: Utilizza gas naturale come carburante.
* nucleare: Utilizza la fissione nucleare per generare calore.
* Hydroelectric: Usa la forza dell'acqua in movimento per girare le turbine.
Efficienza:
L'efficienza della conversione dell'energia chimica in elettricità varia a seconda del tipo di centrale elettrica e delle sue condizioni operative. Le moderne centrali elettriche sono in genere efficienti del 30-40% circa, il che significa che solo il 30-40% dell'energia immagazzinata nel carburante viene convertito in elettricità. Il resto è perso come calore dei rifiuti.
