Hoy venimos a hablar de una energía renovable que se encuentra entre las más utilizadas. Se trata de la energía hidráulica. Es un tipo de energía limpia capaz de transformar la energía potencial gravitatoria que tiene una masa de agua en energía eléctrica. Aquí iremos explicando paso a paso como se genera esta energía y qué se hace para aprovecharla.
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¿Qué es la energía hidráulica?
Comencemos por indicar de nuevo que es una fuente renovable y totalmente limpia. Gracias a ella se puede generar electricidad sin contaminar o agotar recursos naturales. Esta energía intenta transformar la energía potencial gravitatoria que tiene una masa de agua en una elevación por energía cinética para superar una diferencia de altura. La energía mecánica que se obtiene se puede aprovechar directamente para mover el eje de una turbina para generar la energía eléctrica.
¿Cómo funciona?
Este tipo de energía es totalmente limpia porque procede de los ríos y lagos. La creación de presas y conductos forzados ha incrementado enormemente la posibilidad y la capacidad de generación de energía. Esto se debe a que se puede almacenar grandes masas de agua y utilizarlas para generar energía.
Hay varios tipos de plantas de energía hidroeléctrica. La primera se encuentra en las regiones de montaña. Aprovechando las alturas se centran en realizar saltos a grandes alturas de caída. El otro tipo de planta es de agua fluida y se emplean grandes masas de agua fluvial que superan pequeñas diferencias de altura. Se podría decir que una genera más cantidad de energía en poco tiempo y la segunda la va generando poco a poco.
El agua que hay en un lago o cuenca artificial se transporta aguas abajo a través de las tuberías. De esta forma se consigue transformar su energía potencial en presión y energía cinética gracias al distribuidor y la turbina.
La energía mecánica se va transformando a través del generador eléctrico gracias al fenómeno de la inducción electromagnética. Así es como se obtiene la electricidad. Las estaciones de bombeo se han establecido para almacenar energía y así tenerla disponible en el momento de mayor demanda. Como se ha podido analizar, los sistemas de almacenamiento de la energía renovable es un limitante para su avance.
Centrales hidroeléctricas bombeadas
En las centrales hidroeléctricas bombeadas, el agua se bombea hacia unos tanques aguas arriba mediante el uso de la energía que se produce y que no se necesita durante la noche. De esta forma, durante el día que es cuando la demanda de electricidad es mayor, se puede proporcionar masas de agua adicional. Los sistemas de bombeo tienen la ventaja de que permiten almacenar energía en algunos momentos de disponibilidad para usarla en momentos de necesidad.
A pesar de que tiene numerosas ventajas de que es una energía no contaminante, la construcción de presas y grandes cuencas provoca impacto ambiental. Ya no es sólo la construcción de presas, si no los depósitos artificiales, la inundación de grandes suelos, etc. Dañan el estado de los ecosistemas naturales.
Cuenca hidroeléctrica
Se emplea para recoger las aguas de un río. Es una cuenca artificial que sirve para almacenar el agua. Su elemento principal es la presa. Gracias a la presa se consigue la altitud necesaria para que el agua pueda posteriormente ser utilizada por la diferencia de nivel.
Desde la cuenca hasta la central eléctrica donde se ubican los generadores hay un conducto forzado. Su misión es favorecer la velocidad de salida en las palas de la turbina. La apertura inicial es más ancha y la de salida más estrecha para aumentar la fuerza con la que sale el agua.
Central hidroeléctrica
La central es aquella que tiene una serie de obras de ingeniería hidráulica posicionadas en una cierta sucesión. Las máquinas tienen el objetivo de estar preparadas para obtener la producción de electricidad a partir de la energía hidráulica. El agua se transporta a una o más turbinas que giran gracias a la presión del agua. Cada turbina está acoplada a un alternador que se encarga de transformar el movimiento de rotación en energía eléctrica.
Uno de los inconvenientes a parte del impacto ambiental que produce la creación de la presa es que la generación de energía no es constante. Hay que tener en cuenta que la producción de las energías renovables dependen de la naturaleza directamente. Por ello, el suministro de agua que haya en la cuenca de agua artificial dependerá, a su vez, del régimen en los ríos. Si las precipitaciones de una zona son más escasas, la generación de energía será menos eficiente.
Una práctica que se realiza en algunos países es la de bombear agua en los embalses hidroeléctricos durante la noche. Esto se hace porque hay un excedente de energía y se reutiliza la energía hidráulica almacenada durante el día. Cuando la demanda de electricidad es mayor, el precio también. Así obtiene un beneficio neto y almacenan energía eléctrica.
Historia de la energía hidráulica
Los primeros que emplearon este tipo de energía fueron los griegos y los romanos. Inicialmente utilizaron la energía renovable solamente para hacer funcionar molinos de agua para moler maíz. Con el paso del tiempo, las fábricas evolucionaron y las ruedas de agua comenzaron a usar la energía potencial que tiene el agua.
A finales de la Edad Media se utilizaron otros métodos para explotar la energía hidráulica. Se trata de las ruedas hidráulicas. Servían para el riego de los campos y para la recuperación de las áreas pantanosas. La rueda hidráulica todavía se usa hoy en día en los molinos y para la producción de electricidad.
Alrededor de la Segunda Revolución Industrial la rueda hidráulica evolucionó a la turbina hidráulica. Es una máquina que se construye usando una rueda pivotante sobre un eje. Con las innovaciones tecnológicas se volvió muy perfeccionada y funcional.
La turbina fue mejorando en eficiencia de conversión de la energía potencial del agua en energía cinética rotacional y aplicada a un eje.
Espero que con esta información hayas podido aprender algo más sobre las energías renovables.