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Energía hidráulica
- Minicentrales hidroeléctricas
- Grandes centrales hidroeléctricas
- Cuando hay excedente de energía, llenar los embalses
Nuestros antepasados ya usaban la energía del agua: ahí están los molinos que elaboraban harina de trigo o de maíz.
Habrás comprobado seguramente que algunos de esos molinos aprovechan un salto de agua contiguo. En otros muchos, por el contrario, la presa está varios cientos de metros cauce arriba, desde donde se desvía parte del caudal por un canal que apenas pierde cota, hasta llegar a la altura del molino. En este punto, situado más alto que el cauce original, el desnivel entre ambos puntos proporciona la energía potencial necesaria.
Cuanto mayor sea el desnivel entre el molino y el canal, mayor energía potencial acumulará el agua y, en consecuencia, mayor energía cinética desarrollará al final de su caída. El agua, en su caída, moverá las palas o la turbina colocada en la parte inferior alrededor de un eje, que harán girar.
Véanse las indicaciones
sobre la
energía hidroeléctrica
en el aula didáctica del EVE.
Ese eje puede ser el eje del molino, o, por ejemplo, el del martinete de una ferrería. Pues bien, si, en lugar de eso, la turbina está acoplada al eje de un generador, tenemos una central hidroeléctrica.
Minicentrales hidroeléctricas
A menudo, cuando se trata de obtener energía hidráulica, aprovechamos las ocasiones que nos brinda la propia naturaleza. Por ejemplo, podemos desviar parte del caudal del río de nuestro pueblo a través de un canal lateral, y llevarlo más adelante, hasta un punto en el que el cauce principal haya perdido cota. Allí, devolveremos el agua desviada al río, no sin antes hacerle generar electricidad. En este caso no necesitaremos construir ninguna presa, y la afección ambiental será mínima.
Con estas soluciones apenas se obtiene energía. Llamamos minicentrales hidroeléctricas a aquellas cuya potencia máxima no supera los 10 MW.
Las minicentrales hidroeléctricas están muy indicadas para responder a necesidades pequeñas. No causan gran afección ambiental, y son una buena solución para generar energía. Cuando se construyen pequeñas presas, además, se pueden construir escaleras para peces y evitar obstaculizar del todo el cauce, de cara a minimizar la afección.
En cuanto a las desventajas, las pequeñas centrales hidroeléctricas están condicionadas al caudal del río. Así que únicamente podremos generar electricidad cuando el río lleve agua o en época de lluvias.
Con todo, hoy en día la tendencia es favorable a la construcción de minicentrales hidroeléctricas, especialmente por su limitado impacto ambiental y porque se ajustan al desarrollo sostenible. De hecho, unos miles de minicentrales pueden producir tanta electricidad como varias centrales nucleares, sin causar apenas daño.
Grandes centrales hidroeléctricas
A veces, para disponer de agua en todo momento y así generar electricidad, acumulamos el agua de los ríos. Se debe construir una presa en el cauce de un río y crear así un embalse, es decir, un almacén de agua para cuando la necesitemos.
Aunque las presas pueden ser también pequeñas, dadas las inversiones necesarias, habitualmente las presas destinadas a la producción hidroeléctrica suelen ser grandes.
En ocasiones, como en el caso de las presas de Itaipú, cerca de Iguazú, entre Brasil y Paraguay (12.600 MW) o la de las Tres Gargantas, en el río Yang Tsé, en China (18.000 MW) son obras de ingeniería gigantescas, destinadas a crear una barrera artificial en el camino del agua e instalar en ellas centrales hidroeléctricas de enorme potencia. Hoy en día se genera en grandes centrales hidroeléctricas (de más de 10 MW) el 95% de toda la energía hidroeléctrica.
La importancia de la energía hidroeléctrica es descomunal. El 19% de la energía eléctrica que se produce en el mundo procede de esta fuente. En muchos países sudamericanos (Brasil, Perú..., etc.) llega al tercio del total producido, y en Noruega al 69%.
La energía hidroeléctrica es limpia y renovable; no produce emisiones contaminantes. Puede generarse electricidad cuando se necesita, y está muy indicada para reaccionar y responder inmediatamente a los picos de demanda puntuales (reacción que, por ejemplo, las centrales nucleares no pueden presentar).
Además de generar electricidad regulan el caudal del río y pueden usarse para controlar el suministro de agua potable. Si se acumula agua en años lluviosos, habrá agua en los más secos.
Pueden controlar las avenidas y proporcionar agua para el riego. De hecho, un tercio del alimento que consumimos hoy en día procede de cultivos regados.
Provocan un enorme impacto en el sistema fluvial. En ocasiones interceptan completamente el cauce del río y secan del todo el curso inferior del mismo. Por el contrario, cuando se genera electricidad se desembalsa súbitamente un gran volumen de agua que erosiona fuertemente el curso bajo.
Por ese motivo hay que dejar siempre un caudal mínimo. Además de eso, la calidad del agua de las zonas bajas queda muy empobrecida. Los sedimentos procedentes de las montañas no superan la presa, y también desciende fuertemente el nivel del oxígeno disuelto en el agua.
Le ecología del entorno se ve tremendamente afectada por las presas. Y no sólo eso. Río arriba, miles y miles de metros cuadrados quedan anegados. Los habitantes de las zonas afectadas deben abandonar sus casas y modos de vida, y emigrar; los pueblos quedan cubiertos por las aguas.
Por tanto, resulta del todo necesario analizar bien cada proyecto hidráulico (incluidas las minicentrales) y establecer si los daños ambientales son o no asumibles.
Cuando hay excedente de energía, llenar los embalses
Usar la electricidad como fuente de energía presenta muchas ventajas. Entre ellas destaca la facilidad y limpieza con que puede ser transportada y usada en el hogar.
Pero a su vez tiene una gran desventaja: no puede almacenarse. Es decir, debe consumirse a medida que se produce, y la que no se consume, sencillamente, se pierde.
Los embalses proporcionan una manera interesante de almacenar energía. Es cierto que muchas fuentes de energía (el viento, el mar...) son discontinuas, pues a veces están a merced de variables que no podemos controlar, como el propio viento o el oleaje. En otras ocasiones, (como es el caso de las mareas), aunque conozcamos con antelación las posibilidades de generación, éstas pueden darse a deshoras (pues es inútil generar energía de más durante la noche, cuando el consumo cae).
Y entonces, ¿qué? ¿Por qué no usar ese excedente de energía para elevar el agua a los embalses? O sea, usar la electricidad para conferir al agua energía potencial y así almacenarla.
De tal manera, cuando necesitemos electricidad, usaremos el agua acumulada previamente en los embalses a base de bombearla desde la base con la energía obtenida en momentos de baja demanda: de noche o durante grandes vientos.
