Energía hidráulica

Energías renovables
	Turbina eólica
	Biocarburante; Biomasa; Energía geotérmica; Energía hidráulica; Energía solar; Energía mareomotriz; Energía eólica;

Rotor de palas en un pequeño curso de agua.

Se denomina energía hidráulica, energía hídrica o hidroenergía a aquella que se obtiene del aprovechamiento de las energías cinética y potencial de la corriente del agua, saltos de agua o mareas. Es un tipo de energía verde cuando su impacto ambiental es mínimo y usa la fuerza hídrica sin represarla; en caso contrario, es considerada solo una forma de energía renovable.

Se puede transformar a muy diferentes escalas. Existen, desde hace siglos, pequeñas explotaciones en las que la corriente de un río, con una pequeña presa, mueve una rueda de palas y genera un movimiento aplicado, por ejemplo, en molinos rurales. Sin embargo, la utilización más significativa la constituyen las centrales hidroeléctricas de presas, aunque estas no son consideradas formas de energía verde, por el alto impacto ambiental que producen.

Obtención de la energía hidráulica

Artículo principal: Central hidroeléctrica

Dichas características hacen que sea significativa en regiones donde existe una combinación adecuada de lluvias, desniveles geológicos y orografía favorable para la construcción de represas. La energía hidráulica se obtiene a partir de la energía potencial y cinética de las masas de agua que transportan los ríos, provenientes de la lluvia y del deshielo. El agua en su caída entre dos niveles del cauce se hace pasar por una turbina hidráulica la cual trasmite la energía a un alternador el cual la convierte en energía eléctrica.

Otro sistema que se emplea es conducir el agua de un arroyo con gran desnivel, por una tubería cerrada, en cuya base hay una turbina. El agua se recoge en una presa pequeña y la diferencia de altura proporciona la energía potencial necesaria.

Otro más consiste en hacer en el río una presa pequeña y desviar parte del caudal por un canal con menor pendiente que el río, de modo que unos kilómetros más adelante habrá ganado una cierta diferencia de nivel con el cauce y se hace caer el agua a él por una tubería, con una turbina.

Ventajas e inconvenientes

Ventajas

Se trata de una energía renovable de alto rendimiento energético.
Debido al ciclo del agua su disponibilidad es inagotable.
Es una energía totalmente limpia, no emite gases, no produce emisiones tóxicas, y no causa ningún tipo de lluvia ácida y, desde este punto de vista, es ecológica.

Además, los embalses que se construyen para generar energía hidráulica:

Permiten el almacenamiento de agua para abastecer fácilmente a actividades recreativas o sistemas de riego.
Pueden regular el caudal del río evitando posibles riesgos de inundación en caso de crecida anormal.

Ventajas económicas

La gran ventaja de la energía hidráulica o hidroeléctrica es la eliminación de combustibles. El coste de operar una planta hidráulica es casi inmune a la volatilidad de los precios de los combustibles fósiles como petróleo, el carbón o el gas natural. Además, no hay necesidad de importar combustibles de otros países.

Las plantas hidráulicas también tienden a tener vidas económicas más largas que las plantas eléctricas que utilizan combustibles. Hay plantas hidráulicas que siguen operando después de 50 a 99 años. Los costos de operación son bajos porque las plantas están automatizadas y necesitan pocas personas para su operación normal.

Como las plantas hidráulicas no queman combustibles, no producen directamente dióxido de carbono. Muy poco dióxido de carbono es producido durante el período de construcción de las plantas, pero es poco, especialmente en comparación a las emisiones de una planta equivalente que quema combustibles.

Desventajas

La construcción de grandes embalses puede inundar importantes extensiones de terreno, obviamente en función de la topografía del terreno aguas arriba de la presa, lo que podría significar pérdida de tierras fértiles, dependiendo del lugar donde se construyan;
En el pasado se han construido embalses que han inundado pueblos enteros. Con el crecimiento de la conciencia ambiental, estos hechos son actualmente menos frecuentes, pero aún persisten;
Destrucción de la naturaleza. Presas y embalses pueden ser destructivas a los ecosistemas acuáticos. Por ejemplo, estudios han mostrado que las presas en las costas de Norteamérica han reducido las poblaciones de trucha septentrional común que necesitan migrar a ciertos lugares para reproducirse. Hay bastantes estudios buscando soluciones a este tipo de problema. Un ejemplo es la invención de un tipo de escalera para los peces;
Cambia los ecosistemas en el río aguas abajo. El agua que sale de las turbinas no tiene prácticamente sedimento. Esto puede dar como resultado la erosión de los márgenes de los ríos.
Cuando las turbinas se abren y cierran repetidas veces, el caudal del río se puede modificar drásticamente causando una dramática alteración en los ecosistemas.^{[nota 1]}

Medidas de mitigación

A lo largo de la segunda mitad del siglo XX se ha visto crecer en forma importante la conciencia ambiental, de la gente, de los gobiernos y de las instituciones internacionales de crédito, que son en última instancia quienes financian los grandes proyectos hidroeléctricos.

Actualmente las medidas de mitigación ambiental forman parte integrante de todos los proyectos financiados por instituciones de crédito multilaterales, y los costos de las medidas de mitigación son incluidos en el costo del proyecto.

Véase también

Notas

↑ La apertura y el cierre brusco de las compuertas de una represa, a través de alguno de sus órganos de descarga operables (vertedero con compuertas, descarga de fondo), o el arranque rápido de las turbinas puede causar variaciones bruscas en el caudal aguas abajo de la misma. Pero no siempre. En las llamadas usinas hidroeléctricas a filo de agua, esto no se produce, en vista de que, aunque todos los órganos de descarga operables estén cerrados y no operen las turbinas, siempre estará pasando por la represa, a través de los órganos de descarga fijos, prácticamente el mismo caudal de agua que llega a la represa.

Referencias

Bibliografía

Manuale dell'Ingegnere. Edición 81. Editado por Ulrico Hoepli. Milano. 1987. ISBN 88-203-1430-4.
Handbook of Applied Hydraulics. Library of Congress Catalog Card Number 67-25809.
Engenharia de Recursos Hídricos. Ray K. Linsley & Joseph B. Franzini. Editora da Universidade de Sao Paulo e Editora McGraw-Hill do Brasil, Ltda. 1978.
Handbook of Applied Hydrology. A Compendium of Water-resources Tecnology. Ven Te Chow, Ph.D., Editor in Chief. Editora McGraw-Hill Book Company. 1964. ISBN 0-70107742.
Hidráulica de los Canales Abiertos. Ven Te Chow. Editorial Diana. México. 1983. ISBN 968-13-1327-5.

[1] La apertura y el cierre brusco de las compuertas de una represa, a través de alguno de sus órganos de descarga operables (vertedero con compuertas, descarga de fondo), o el arranque rápido de las turbinas puede causar variaciones bruscas en el caudal aguas abajo de la misma. Pero no siempre. En las llamadas usinas hidroeléctricas a filo de agua, esto no se produce, en vista de que, aunque todos los órganos de descarga operables estén cerrados y no operen las turbinas, siempre estará pasando por la represa, a través de los órganos de descarga fijos, prácticamente el mismo caudal de agua que llega a la represa.

[nota 1]