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¿Qué es una central Hidroeléctrica?
Son aquellas centrales que obtienen la energía eléctrica o la electricidad a partir de la energía potencial del agua que está retenida en una represa.
Funcionamiento
de las centrales hidroeléctricas
En el caso de las centrales de embalse construidas en regiones tropicales, estudios realizados han demostrado que generan, como consecuencia del estancamiento de las aguas, grandes focos infecciosos de bacterias y enfermedades. En Brasil el brote de dengue fue asociado con las represas construidas a lo largo del río Paraná.
A pesar de estos aspectos la energía hidráulica es una buena opción ya que es una fuente de energía renovable y lo más importante es que no genera CO2.
El aprovechamiento de la energía potencial acumulada en el agua para generar electricidad es una forma clásica de obtener energía. Alrededor del 20% de la electricidad usada en el mundo procede de esta fuente. Es, por tanto, una energía renovable pero no alternativa, estrictamente hablando, porque se viene usando desde hace muchos años como una de las fuentes principales de electricidad.
La energía hidroeléctrica que se puede obtener en una zona depende de los cauces de agua y desniveles que tenga, y existe, por tanto, una cantidad máxima de energía que podemos obtener por este procedimiento. Se calcula que si se explotara toda la energía hidroeléctrica que el mundo entero puede dar, sólo se cubriría el 15% de la energía total que consumimos. En realidad se está utilizando alrededor del 20% de este potencial, aunque en España y en general en los países desarrollados, el porcentaje de explotación llega a ser de más del 50%.
Desde el punto de vista ambiental la energía hidroeléctrica es una de las más limpias, aunque esto no quiere decir que sea totalmente inocua, porque los pantanos que hay que construir suponen un impacto importante. El pantano altera gravemente el ecosistema fluvial. Se destruyen habitats, se modifica el caudal del río y cambian las características del agua como su temperatura, grado de oxigenación y otras. También los pantanos producen un importante impacto paisajístico y humano, porque con frecuencia su construcción exige trasladar a pueblos enteros y sepultar bajo las aguas tierras de cultivo, bosques y otras zonas silvestres.
Podemos considerar la energía hidráulica como la energía
que se obtiene a partir del agua de los ríos. Es una fuente de energía
renovable.
De forma indirecta tiene al Sol como origen. El calor evapora el agua de
los mares formando las nubes, que a su vez se transformarán en lluvia o en
nieve, asegurando así la perennidad del ciclo.
El mayor aprovechamiento de esta energía se realiza en los saltos de agua
de las presas. El agua se encuentra generalmente retenida en los embalses
o pantanos. Estos son unos grandes depósitos que se forman, generalmente,
de manera artificial, cerrando la boca de un valle mediante un dique o
presa en el que quedan retenidas las aguas de un río. Esta agua almacenada
puede ser utilizada posteriormente para el riego, abastecimiento de
poblaciones o para la producción de energía eléctrica en una central
hidroeléctrica.
La mayoría de las presas hidráulicas se destinan a la producción de
energía eléctrica. Los países con gran potencial hidráulico obtienen la
mayor parte de la electricidad en centrales hidráulicas por sus grandes
ventajas, entre ellas la de ser un recurso inagotable que se renueva de
forma gratuita y constante en la naturaleza, pudiéndose aprovechar el
excedente para otros fines.
Pero también presenta inconvenientes. No es posible hacer predicciones,
puesto que dependen de la hidraulicidad anual, y los años de sequía o
lluviosos no es algo sobre lo que el hombre pueda incidir. Los
emplazamientos hidráulicos suelen estar lejos de las grandes poblaciones,
por lo que es necesario transportar la energía eléctrica producida a
través de costosas redes. Otro aspecto poco favorable es el efecto
negativo que puede tener la creación de un embalse sobre el entorno, con
problemas de alteración de cauces, erosión, incidencias sobre poblaciones,
pérdida de suelos fértiles, etc.
Estos inconvenientes, unidos a las grandes inversiones necesarias en este
tipo de centrales, y a la cada vez más difícil localización de
emplazamientos son los que impiden una mayor utilización de esta fuente
energética. Sin embargo la energía hidráulica sigue siendo la más empleada
entre las fuentes de energía renovables para la producción de energía
eléctrica.
Tipos de
Turbinas
La tecnología de las principales instalaciones se ha mantenido igual
durante el siglo XX. Las centrales dependen de un gran embalse de agua
contenido por una presa. El caudal de agua se controla y se puede mantener
casi constante. El agua se transporta por unos conductos o tuberías
forzadas, controlados con válvulas y turbinas para adecuar el flujo de
agua con respecto a la demanda de electricidad. El agua que entra en la
turbina sale por los canales de descarga. Los generadores están situados
justo encima de las turbinas y conectados con árboles verticales. El
diseño de las turbinas depende del caudal de agua; las turbinas Francis-Kaplan
se utilizan para caudales grandes y saltos medios y bajos, y las turbinas
Pelton para grandes saltos y pequeños caudales.
Las turbinas hidráulicas se emplean para aprovechar la energia del agua en
movimiento. La turbina Kaplan es semejante a una hélice de un barco. las
amplias palas o álabes de la turbina son impulsadas por agua de alta
presion liberada por una compuerta. La turbina Pelton es un modelo del
siglo XIX cuyo funcionamiento es más parecido al de un molino de agua
tradicional. La rueda gira cuando el agua procedente del conducto forzado
golpea sus paleta o álabes. El agua sale a gran presión por la tobera e
impulsa los álabes que hacen girar un eje.
Además de las centrales situadas en presas de contención, que dependen del
embalse de grandes cantidades de agua, existen algunas centrales que se
basan en la caída natural del agua, cuando el caudal es uniforme. Estas
instalaciones se llaman de agua fluente. Una de ellas es la de las
Cataratas del Niágara, situada en la frontera entre Estados Unidos y
Canadá.
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