Energía Hidroeléctrica

Actualizado septiembre 11, 2019

La energía hidroeléctrica es la electricidad producida a partir de generadores impulsados ​​por turbinas que convierten la energía potencial de agua que cae o que fluye rápidamente en energía mecánica, es decir, que se genera a partir del agua en movimiento como los ríos. La energía hidroeléctrica es una fuente de energía renovable. Esto significa que usar una represa o un río para generar electricidad no consume recursos limitados como el carbón o la gasolina.

Cómo funciona la energía hidroeléctrica

En la generación de energía hidroeléctrica, el agua se recolecta o almacena en una elevación más alta y se conduce hacia abajo a través de tuberías o túneles grandes (compuertas) a una elevación más baja; La diferencia en estas dos elevaciones se conoce como la cabeza. Al final de su paso por las tuberías, la caída del agua hace que las turbinas giren. Las turbinas a su vez impulsan los generadores, que convierten la energía mecánica de las turbinas en electricidad. Luego se utilizan transformadores para convertir la tensión alterna adecuada para los generadores a una tensión más alta adecuada para la transmisión a larga distancia. La estructura que alberga las turbinas y los generadores, y en la que se alimentan las tuberías o compuertas, se denomina central eléctrica.

Las centrales hidroeléctricas generalmente se ubican en represas que embalsan ríos, elevando así el nivel del agua detrás de la represa y creando la mayor altura posible. La potencia potencial que puede derivarse de un volumen de agua es directamente proporcional al cabezal de trabajo, por lo que una instalación de cabezal alto requiere un volumen de agua más pequeño que una instalación de cabezal bajo para producir una cantidad igual de energía. En algunas represas, la central eléctrica se construye en un flanco de la represa, parte de la represa se usa como un aliviadero sobre el cual se descarga el exceso de agua en tiempos de inundación. Donde el río fluye en un estrecho desfiladero, la central eléctrica puede estar ubicada dentro de la presa.

En la mayoría de las comunidades, la demanda de energía eléctrica varía considerablemente en diferentes momentos del día. Para igualar la carga de los generadores, en ocasiones se construyen estaciones hidroeléctricas de almacenamiento por bombeo. Durante los períodos de poca actividad, una parte de la energía adicional disponible se suministra al generador que funciona como un motor, impulsando la turbina para bombear agua a un depósito elevado. Luego, durante los períodos de mayor demanda, se permite que el agua fluya hacia abajo a través de la turbina para generar energía eléctrica. Los sistemas de almacenamiento por bombeo son eficientes y proporcionan una manera económica de cumplir con las cargas pico.

En ciertas zonas costeras, como el estuario del río Rance en Bretaña, Francia, se han construido centrales hidroeléctricas para aprovechar el aumento y la caída de las mareas. Cuando llega la marea, el agua es confiscada en uno o más reservorios. En marea baja, el agua en estos depósitos se libera para impulsar turbinas hidráulicas y sus generadores eléctricos acoplados.

Ventajas de la energía hidroeléctrica

1. Renovable: La energía hidroeléctrica es renovable. Esto significa que no podemos agotarlo. Sin embargo, solo hay un número limitado de reservorios adecuados donde se pueden construir centrales hidroeléctricas y aún menos lugares donde dichos proyectos son rentables.

2. Verde: La generación de electricidad con energía hidroeléctrica no se contamina. La única contaminación se produce durante la construcción de estas enormes centrales eléctricas.

3. Confiable: La hidroelectricidad es una energía muy confiable. Hay muy pocas fluctuaciones en términos de la energía eléctrica que están recibiendo las plantas, a menos que se desee una salida diferente. Los países que cuentan con grandes recursos de energía hidroeléctrica utilizan la hidroelectricidad como fuente de energía de carga base. Mientras haya agua en las revistas se puede generar electricidad.

4. Flexible: Como se mencionó anteriormente, es fácil ajustar el flujo de agua y la salida de electricidad. En los momentos en que el consumo de energía es bajo, el flujo de agua se reduce y los niveles del cargador se conservan para cuando el consumo de energía es alto.

5. Seguro: En comparación con otros combustibles fósiles y energía nuclear, la hidroelectricidad es mucho más segura. No hay combustible involucrado (aparte del agua que es).

Desventajas de la energía hidroeléctrica

1. Consecuencias ambientales: Las consecuencias ambientales de la energía hidroeléctrica están relacionadas con las intervenciones en la naturaleza debido a la represa del agua, al cambio del flujo de agua y a la construcción de carreteras y líneas eléctricas.

Las centrales hidroeléctricas pueden afectar a los peces, es una interacción compleja entre numerosos factores físicos y biológicos. Más intereses de los usuarios relacionados con la explotación de especies de peces, lo que ayuda a que este sea un campo en el que muchos tienen opiniones firmes.

Los hábitats de los peces están conformados por factores físicos como el nivel del agua, la velocidad del agua y las oportunidades de refugio y el acceso a los alimentos. Drenar sería completamente devastador para los peces. Más allá de esto, la cantidad de agua puede tener diferentes efectos sobre los peces en un río, dependiendo del tipo y la etapa del ciclo de vida. No todos los sistemas fluviales no regulados son óptimos en términos de producción de peces, debido a las grandes fluctuaciones en el flujo.

2. Caro: La construcción de centrales eléctricas en general es cara. Las centrales hidroeléctricas no son una excepción a esto. Por otro lado, estas plantas no requieren muchos trabajadores y los costos de mantenimiento suelen ser bajos.

3. Sequías: La generación de electricidad y los precios de la energía están directamente relacionados con la cantidad de agua disponible. Una sequía podría potencialmente afectar esto.

4. Depósitos limitados: Ya hemos comenzado a utilizar depósitos adecuados para centrales hidroeléctricas. Actualmente, hay cerca de 30 centrales eléctricas principales que se espera que generen más de 2.000 MW en construcción. Solo uno de estos proyectos se inició en los últimos dos años.

La energía hidroeléctrica más importante

La caída de agua es una de las tres fuentes principales de energía utilizada para generar energía eléctrica, las otras dos son combustibles fósiles y combustibles nucleares. La energía hidroeléctrica tiene ciertas ventajas sobre estas otras fuentes: es renovable continuamente debido a la naturaleza recurrente del ciclo hidrológico y no produce contaminación atmosférica ni térmica. La energía hidroeléctrica es una fuente de energía preferida en áreas con fuertes lluvias y en regiones montañosas o montañosas que están razonablemente cerca de los principales centros de carga. Algunos sitios hidroeléctricos grandes que están alejados de los centros de carga pueden ser lo suficientemente atractivos para justificar las largas líneas de transmisión de alto voltaje. Los pequeños sitios hidroeléctricos locales también pueden ser económicos, especialmente si combinan el almacenamiento de agua durante cargas ligeras con la producción de electricidad durante los picos. Muchos de los impactos ambientales negativos de la energía hidroeléctrica provienen de las represas asociadas, que pueden interrumpir las migraciones de peces en desove, como el salmón, y sumergir o desplazar permanentemente a comunidades ecológicas y humanas a medida que se llenan los reservorios.

Historia de la hidroelectricidad

Usar los ríos para alimentar dispositivos mecánicos no es un concepto nuevo. Desde tiempos remotos, hace miles de años, las personas utilizaban la energía hidroeléctrica para realizar tareas como moler el grano en harina. A fines del siglo XIX, los científicos descubrieron cómo usar la energía hidroeléctrica para generar electricidad. La primera central hidroeléctrica se construyó en Wisconsin en 1882. Desde entonces, se han construido muchas más centrales eléctricas en los Estados Unidos, incluida la Presa Hoover en 1936 y la Presa Grand Coulee en 1942.

¿Existen inconvenientes para la hidroelectricidad?

Como cualquier fuente de energía, existen algunas desventajas en la energía hidroeléctrica. Un inconveniente es la pérdida de tierra y el daño al ecosistema local causado cuando un lago es creado por una represa. Esto también puede hacer que las personas tengan que mudarse y abandonar sus hogares. Otra desventaja son las emisiones de metano generadas por los reservorios. Las presas y las turbinas también pueden dañar a los peces e interrumpir su migración a las zonas de desove.

Datos interesantes sobre la energía hidroeléctrica

• Hay más de 2,000 centrales hidroeléctricas en los Estados Unidos.
• Muchos países, como Noruega y Brasil, obtienen una parte significativa de su electricidad (hasta un 85%) de la energía hidroeléctrica.
• La represa y la central hidroeléctrica más grande del mundo es la presa de las Tres Gargantas en China. ¡Proporciona 22.500 megavatios de electricidad!
• La mayoría de las represas en los Estados Unidos no fueron construidas para suministrar energía. Fueron construidos para el control de inundaciones y para proporcionar riego local.
• Una gran parte de la energía hidroeléctrica generada en los Estados Unidos se produce en los estados del oeste. El productor número uno de energía hidroeléctrica es el estado de Washington, que produjo el 29% de la energía hidroeléctrica de la nación en 2011.