La production d'électricité est généralement un processus en deux étapes dans lequel la chaleur fait bouillir l'eau; l'énergie de la vapeur fait tourner une turbine, qui à son tour fait tourner un générateur, créant de l'électricité. Le mouvement de la vapeur produit de l'énergie cinétique, l'énergie des objets en mouvement. Vous obtenez également cette énergie de la chute d'eau. Elle est directement proportionnelle à la vitesse du corps en mouvement - plus il se déplace vite, plus l'énergie est grande. L'électricité est produite lorsque l'énergie cinétique fait tourner des bobines de cuivre (ou des fils) à l'intérieur de la turbine.
Dynamos et générateurs
Un élément clé de la plupart des centrales électriques est le générateur, un dispositif qui transforme le mouvement rotatif en électricité. À l'intérieur du générateur, des bobines de fil de cuivre tournent à l'intérieur d'un champ magnétique puissant. Lorsque les bobines se déplacent, le champ magnétique crée le flux d'électricité à courant alternatif (AC) à l'intérieur du fil. La source du mouvement rotatif, qu'il s'agisse d'une éolienne, d'une turbine ou d'un moteur diesel, n'a pas d'importance; il doit juste être assez fort pour faire tourner le générateur. La dynamo, une « cousine » du générateur, fonctionne à peu près de la même manière; cependant, il produit du courant continu (DC).
Électricité à partir de vapeur
Une centrale à vapeur (ou générateur) produit de l'électricité en brûlant des combustibles, notamment de la biomasse, du charbon ou du pétrole. La vapeur générée par le processus est introduite dans une turbine. L'armature en cuivre (fil) du générateur tourne avec la rotation de la turbine, produisant un courant électrique. Un exemple de centrale à vapeur est la centrale électrique de Big Bend située à Tampa, en Floride.
Énergie hydroélectrique: Chute d'eau
L'électricité produite à partir de l'eau est appelée hydroélectricité. Les chutes d'eau font tourner les pales d'une turbine hydroélectrique, qui à son tour déplace l'armature en cuivre à l'intérieur du générateur électrique pour produire de l'électricité. Un exemple de centrale hydroélectrique est le barrage Great Hoover (situé près de Las Vegas, aux États-Unis). Il dispose d'un total de 19 turbines qui produisent suffisamment d'électricité pour desservir plus de 1,3 million de personnes par an.
Moulins à vent: l'énergie du vent
Une centrale éolienne fait tourner les pales d'une turbine, qui déplacent l'armature en cuivre (qui se trouve à l'intérieur du générateur) pour produire de l'électricité. Les moulins à vent ont été utilisés dans le passé pour faire tourner les roues des moulins attachés. Les éoliennes modernes transforment l'énergie mécanique (générée par le mouvement) en énergie électrique. Le parc éolien de 107 mégawatts (MW) situé près du lac Benton, dans le Minnesota, est un exemple de centrale électrique éolienne.
Énergie solaire: l'énergie du soleil
Les cellules photovoltaïques utilisent l'énergie de la lumière du soleil pour produire de l'électricité. Le courant continu (CC) est généré à partir de panneaux solaires fixes (qui sont constitués de cellules photovoltaïques) et est couramment utilisé pour les applications locales, y compris le fonctionnement de pompes d'irrigation à petite échelle ou pour charger des batteries dispositifs. Les centrales solaires à l'échelle commerciale gagnent régulièrement en popularité avec l'augmentation du prix des combustibles fossiles. Ils fonctionnent en piégeant l'énergie solaire à travers de grands réflecteurs. L'énergie piégée est ensuite dirigée vers des récepteurs qui utilisent diverses technologies pour produire de l'électricité en alimentant des turbines à gaz ou à vapeur. La centrale électrique de Nellis est la plus grande centrale solaire en Amérique du Nord. Il est situé dans la base aérienne de Nellis dans le comté de Clark, Nevada, près de Las Vegas. La centrale est composée de plus de 70 000 panneaux solaires photovoltaïques et sa capacité électrique maximale est estimée à 13 mégawatts de courant alternatif (13 MW AC).