Energía Hidroelectrica
La energía hidroeléctrica, también llamada energía hidroeléctrica o hidroelectricidad, es una forma de energía que aprovecha el poder del agua en movimiento, como el agua que fluye sobre una cascada, para generar electricidad. La gente ha utilizado esta fuerza durante milenios. Hace más de 2.000 años, los griegos utilizaban agua corriente para hacer girar la rueda de su molino y moler el trigo para convertirlo en harina.
¿Cómo funciona la energía hidroeléctrica?
La mayoría de las centrales hidroeléctricas tienen un depósito de agua, una compuerta o válvula para controlar la cantidad de agua que sale del depósito y una salida o lugar donde termina el agua después de fluir hacia abajo. El agua gana energía potencial justo antes de derramarse por la cima de una presa o fluir cuesta abajo. La energía potencial se convierte en energía cinética a medida que el agua fluye cuesta abajo. El agua se puede utilizar para hacer girar las aspas de una turbina y generar electricidad, que se distribuye a los clientes de la central eléctrica.
Tipos de Centrales de Energía Hidroeléctrica
Existen tres tipos diferentes de centrales hidroeléctricas, siendo la más común una instalación de embalse. En una instalación de embalse, se utiliza una presa para controlar el flujo de agua almacenada en una piscina o depósito. Cuando se necesita más energía, se libera agua de la presa. Una vez que se libera el agua, la gravedad toma el control y el agua fluye hacia abajo a través de una turbina. A medida que las palas de la turbina giran, alimentan un generador.
Otro tipo de central hidroeléctrica es una instalación de desvío. Este tipo de planta es única porque no utiliza presa. En cambio, utiliza una serie de canales para canalizar el agua del río hacia las turbinas que accionan los generadores.
El tercer tipo de planta se llama instalación de almacenamiento por bombeo. Esta planta recolecta la energía producida a partir de la energía solar, eólica y nuclear y la almacena para uso futuro. La planta almacena energía bombeando agua cuesta arriba desde una piscina en una elevación más baja hasta un depósito ubicado en una elevación más alta. Cuando hay mucha demanda de electricidad, se libera agua ubicada en la piscina más alta. A medida que esta agua regresa al depósito inferior, hace girar una turbina para generar más electricidad.
¿Cuán ampliamente se utiliza la energía hidroeléctrica en el mundo?
La energía hidroeléctrica es la fuente de electricidad renovable más utilizada. China es el mayor productor de energía hidroeléctrica. Otros importantes productores de energía hidroeléctrica en todo el mundo son Estados Unidos, Brasil, Canadá, India y Rusia. Aproximadamente el 71 por ciento de toda la electricidad renovable generada en la Tierra proviene de energía hidroeléctrica.
¿Cuál es la central hidroeléctrica más grande del mundo?
La presa de las Tres Gargantas en China, que frena el río Yangtze, es la presa hidroeléctrica más grande del mundo, en términos de producción de electricidad. La presa tiene 2.335 metros (7.660 pies) de largo y 185 metros (607 pies) de alto, y tiene suficientes generadores para producir 22.500 megavatios de energía.
La energía hidroeléctrica es una de las primeras tecnologías utilizadas para generar electricidad. Es uno de los más baratos y ecológicos.
Hace uso de la energía oculta en el flujo de agua. No genera residuos y las emisiones de gases de efecto invernadero son muy bajas. A pesar de todas estas ventajas, disfruta de sólo el 16% de la generación de energía mundial.
¿Entonces, cuál es el truco? ¿Qué impide que la energía hidroeléctrica obtenga una mayor participación?
¿Cómo funciona la central hidroeléctrica?
Las centrales hidroeléctricas utilizan la energía del agua para generar electricidad. Esta se almacena como energía potencial en el agua almacenada en el depósito. Cuando se permite que el agua fluya hacia abajo, se convierte en energía mecánica, que a su vez se utiliza para hacer girar las turbinas. El resto de la generación de energía es igual que en una central de carbón.
La energía hidroeléctrica se puede aprovechar mediante cuatro métodos diferentes: presa convencional, de pasada, almacenamiento por bombeo y mareomotriz o marina. En una presa convencional, se construye una estructura al otro lado del río para almacenar el agua del río en el embalse. Siempre que es necesario generar electricidad, se permite que el agua fluya hacia el generador ubicado aguas abajo.
La fuerza del agua que fluye hace girar la turbina del generador, generando así electricidad.
Energía hidroeléctrica: pros y contras
La energía hidroeléctrica sigue siendo el recurso de energía renovable más popular del mundo. Representa más del 50% de la capacidad instalada de generación de energía.
Es natural preguntarse por qué no ha despegado a un ritmo mucho mayor. ¿Qué impide que la energía hidroeléctrica supere a las plantas alimentadas con combustibles fósiles, cuando el mundo entero busca mejores alternativas?
Como todo lo demás, las centrales hidroeléctricas también presentan desventajas. Entendamos las limitaciones y beneficios de la energía hidroeléctrica.
Ventajas de la energía hidroeléctrica
1. Es renovable.
La hidroelectricidad aprovecha el poder del agua que fluye para generar electricidad. Ni siquiera consume agua, que puede utilizarse para riego y necesidades domésticas aguas abajo. El ciclo natural del agua garantiza una reposición constante del agua aguas arriba. Esta es una de las principales ventajas de la energía hidroeléctrica.
2. Está limpio. No contamina.
Incluso entre las fuentes de energía renovables, la energía hidroeléctrica es una de las menos dañinas para el medio ambiente. Las emisiones de gases de efecto invernadero y los residuos generados son mínimos. Cuando buscamos alternativas a los combustibles fósiles entre las fuentes de energía renovables, la energía hidroeléctrica ocupa el primer lugar debido a sus características limpias y ecológicas.
3. La producción de energía es adaptable.
Las centrales hidroeléctricas permiten flexibilidad en la generación de electricidad. Cuando sea necesario, la producción se puede aumentar o reducir regulando el flujo de agua del depósito. La naturaleza predecible del flujo de agua hace que las plantas hidroeléctricas sean más confiables que otras fuentes de energía renovables como el sol y el viento.
4. Las turbinas hidroeléctricas tienen el tiempo de arranque más bajo.
La mayoría de las turbinas hidroeléctricas pueden alcanzar su pleno funcionamiento desde un arranque en frío en menos de 10 minutos. Este es el arranque más rápido entre todas las turbinas. Mientras que una turbina de combustión tarda hasta una hora, las turbinas de vapor pueden tardar más de 12 horas. En muchos casos, las turbinas hidráulicas se utilizan como respaldo para generadores no hidráulicos.
5. Su costo de producción es bajo.
Aunque los proyectos hidroeléctricos requieren una gran inversión inicial, el costo real de producir electricidad es menor en comparación con otras fuentes de energía, tanto renovables como no renovables.
Además del coste de producción, las centrales hidroeléctricas exigen un mantenimiento mínimo. Las máquinas implicadas son menores y esto supone menos averías, reparaciones y sustituciones. Además, la vida media de las represas oscila entre 50 y 100 años.
6. Ideal para producir electricidad para uso industrial.
Aunque las centrales hidroeléctricas se utilizan para generar electricidad para las necesidades domésticas, los proyectos hidroeléctricos a gran escala son capaces de producir grandes cantidades de electricidad para uso industrial. A menudo se confía en plantas hidroeléctricas dedicadas para ejecutar la fundición de aluminio en plantas electrolíticas de aluminio.
7. Los embalses son ideales para fines recreativos.
El lago artificial formado por los embalses es un excelente punto turístico con una oferta de actividades de ocio y deportes acuáticos. A menudo se desarrollan paseos en bote, natación, pesca, jardines y otras formas de entretenimiento para atraer visitantes. La acuicultura es tanto una actividad comercial gestionada en el embalse como un atractivo turístico.
Algunas ventajas más
Las actividades asociadas con una presa hidroeléctrica pueden ayudar a crear empleos y municipios enteros.
Los proyectos hidroeléctricos pueden proporcionar un gran impulso a la economía local.
La construcción de centrales hidroeléctricas puede acelerar el desarrollo de las zonas cercanas.
Las represas pueden controlar las inundaciones.
El agua de la presa utilizada para la generación de electricidad se puede utilizar posteriormente para riego y suministro de agua doméstica aguas abajo.
Desventajas de la energía hidroeléctrica
1. Los grandes proyectos hidroeléctricos necesitan aprobación ambiental.
La construcción de una presa a través de un río puede sumergir vastas áreas en ambas orillas. Esto requiere autorización ambiental. Esto también significa adquirir vastos paisajes, lo que aumenta el costo del proyecto.
2. Exige una elevada inversión inicial.
La adquisición de terrenos, maquinaria costosa, el desarrollo de áreas de acceso y una serie de otros requisitos logísticos hacen que la construcción de plantas hidroeléctricas sea un asunto costoso. El tiempo necesario para completar la construcción puede oscilar entre 5 y 10 años o incluso más. Debido al enorme coste que implica, llevará un tiempo considerable recuperar la inversión y obtener beneficios.
3.Existe un factor de riesgo enorme.
La construcción de una gran presa puede resultar lucrativa para la generación de energía. Sin embargo, el riesgo también aumenta considerablemente. Una construcción deficiente puede provocar daños a la presa y provocar inundaciones río abajo. Las fuertes lluvias inusuales pueden obligar a la presa a abrir sus compuertas, lo que nuevamente provocará inundaciones río abajo.
Los desastres naturales como terremotos y sabotajes pueden provocar el colapso de la presa y sumergir las áreas río abajo. Esto afectará tanto a las personas como a la flora y la fauna.
4. Conduce a emisiones de metano.
Este es un descubrimiento comparativamente nuevo. Anteriormente se pensaba que las centrales hidroeléctricas eran las que menos contribuían a los gases de efecto invernadero. Sin embargo, estudios recientes apuntan a emisiones de gas metano. A medida que la construcción de represas sumerge grandes extensiones de paisaje verde, el material vegetal se descompone en condiciones anaeróbicas para liberar metano y dióxido de carbono. Este no es un avance deseable y elimina la etiqueta de “menos contaminantes” adherida a las centrales hidroeléctricas.
5. Puede provocar sequías artificiales.
En los años en que las precipitaciones anuales no alcanzan las necesidades, las represas pueden empeorar las cosas para las personas río abajo. La sequía también puede provocar una desaceleración de la economía, lo que a su vez afectará el poder adquisitivo de la población. Esto significa que a la central eléctrica le puede resultar difícil vender la electricidad que genera.
6. Puede causar daños al medio ambiente.
La construcción de enormes represas a lo largo de los ríos provocará el hundimiento de vastas extensiones de tierra río arriba. Esto puede incluir tierras forestales, pastizales y marismas. Como las compuertas de la presa se abren de forma intermitente, el flujo natural del río se verá afectado.
Los animales y aves que viven en el barrio se verán afectados por el cambio o destrucción de su hábitat. Todo esto afectará inevitablemente a los ecosistemas terrestres y acuáticos, tanto aguas arriba como aguas abajo. La presa interfiere con el equilibrio natural que se encuentra en la naturaleza.
7. Conduce al desarraigo de las aldeas.
Debido al aumento del nivel del agua río arriba, una gran superficie de tierra quedará sumergida. Esto significa la reubicación de las personas que viven en estas áreas. Por otro lado, las personas que viven río abajo siempre estarán bajo amenaza de inundaciones, especialmente durante la temporada de lluvias. A medida que fluya más agua hacia el depósito, las autoridades se verán obligadas a abrir las compuertas si el nivel del agua cruza la marca de peligro. Esto, nuevamente, conduce a la reubicación de personas.
Algunas desventajas más
La existencia de represas interfiere con la migración de peces río arriba o río abajo.
Las represas impactan la calidad del agua.
La generación de electricidad depende de las precipitaciones.
Las centrales hidroeléctricas descartan otros usos del suelo.
Las centrales hidroeléctricas sólo pueden construirse en lugares adecuados.