As usinas de energia perdem energia durante o processo de geração devido a vários fatores, levando a uma diferença significativa entre a entrada de energia e a produção de eletricidade. Aqui está um colapso dos principais motivos:

1. Limitações termodinâmicas:

* eficiência de carnot: Nenhum motor térmico (como centrais elétricas) pode ser 100% eficiente. O ciclo Carnot define a eficiência máxima teórica com base na diferença de temperatura entre a fonte de calor e o ambiente. As usinas de energia do mundo real operam em menor eficiência devido a limitações práticas.
* Perda de calor: Uma quantidade significativa de calor é perdida para o ambiente durante o processo de combustão e o ciclo de vapor. Essa perda é inevitável, pois o calor sempre flui de objetos mais quentes para mais frios.

2. Perdas mecânicas:

* atrito: Peças móveis em turbinas, geradores e bombas experimentam atrito, convertendo um pouco de energia em calor.
* Resistência ao fluido: O movimento de vapor e água em tubos e turbinas também causa resistência, levando à perda de energia.

3. Perdas elétricas:

* Resistência em fios: A eletricidade que flui através dos fios encontra resistência, causando perda de energia como calor. Essa perda é proporcional ao comprimento e espessura dos fios.
* Transformadores: Transformadores, usados ​​para aumentar ou diminuir a tensão, também sofrem perdas devido a correntes de Foucault e histerese.
* Linhas de transmissão : As linhas de transmissão de longa distância experimentam perda de energia devido a resistência e vazamento.

4. Outros fatores:

* Combustão incompleta: Se o combustível não for queimado completamente, parte de sua energia permanece sem uso.
* sistemas de resfriamento ineficientes: Sistemas de resfriamento ineficientes podem levar a temperaturas operacionais mais altas, reduzindo a eficiência.
* desgaste do equipamento: À medida que as máquinas envelhecem, sua eficiência diminui devido ao desgaste.

Exemplo:

Uma usina típica a carvão pode ter uma eficiência geral de cerca de 35-40%. Isso significa que, para cada 100 unidades de entrada de energia (da queima de carvão), apenas 35-40 unidades são convertidas em eletricidade. O resto é perdido como calor, atrito e outras formas de dissipação de energia.

Conclusão:

Embora as usinas de energia se esforcem para maximizar a eficiência, elas inevitavelmente perdem uma quantidade significativa de energia durante o processo de geração devido a restrições físicas e de engenharia. A busca contínua de tecnologias e design aprimorados visa minimizar essas perdas e aumentar a eficiência geral da geração de eletricidade.