Energia continguda en l'aigua

2000/12/03 Imaz Amiano, Eneko - Elhuyar Zientziaren Komunikazioa

• Energia

L'aigua dels rius i rierols s'utilitza com a font d'energia des del segle I abans de Crist. També en l'Edat mitjana l'energia hidràulica va ser la base de la industrialització. En l'actualitat, no obstant això, l'energia hidràulica s'utilitza per a obtenir electricitat (energia hidroelèctrica) mitjançant el pas de l'aigua captada en la presa o embassament a través d'una turbina. Aquesta turbina acciona els alternadors i, per tant, l'energia cinètica de l'aigua es transforma en energia elèctrica. Com més gran sigui la quantitat d'aigua i la velocitat de l'aigua, més electricitat produirà la central hidroelèctrica. Quan la potència instal·lada és inferior a 5.000 kVA es denominen Petites Centrals Hidroelèctriques o Minicentrales Hidroelèctriques. D'ells són la majoria dels construïts a Euskal Herria.

Quant a la història, Euskal Herria, XIX. En el segle XX moltes empreses van construir la seva pròpia central per a obtenir energia elèctrica. Aquesta tendència es va enfortir i va generalitzar en els primers anys d'aquest segle. Però les grans companyies que utilitzen grans embassaments i preses, els baixos preus del petroli i els alts costos d'aquestes petites centrals van provocar que, a partir dels anys 60, les petites centrals hidroelèctriques deixessin de construir-se i moltes de les quals funcionaven es tanquessin l'una després de l'altra. En els últims anys, no obstant això, la crisi del petroli i, en certa manera, l'impuls de les energies alternatives ha reformat, automatitzat i posat en marxa nombroses d'aquestes petites centrals, sobretot des dels anys 80.

Algunes explicacions tècniques

Les Centrals Hidroelèctriques Petites poden ser de dos tipus: les centrals amb costes i les centrals dempeus de presa. Els primers recullen l'aigua a través d'una petita presa del llit dels rius o rierols. A continuació, l'aigua circula a través de la rampa cap a la cambra de càrrega, des d'on es dirigeix a la turbina a través del tub a pressió. La cambra de càrrega és necessària per a evitar l'entrada d'aire a la canonada a pressió, la qual cosa generaria una pressió excessiva. Una vegada passat l'aigua per les turbines, es deixa anar en el lloc al riu o rierol. Les centrals postpresa es construeixen en grans embassaments destinats a la generació d'electricitat o altres usos en la part baixa de la presa. En aquests casos es recull l'aigua a la presa i s'introdueix directament en la canonada a pressió. Després, com en ocasions anteriors, passa per les turbines i es dirigeix al llit.

És clar que l'aigua és imprescindible per a la generació d'energia hidroelèctrica, però també són imprescindibles, a més dels generadors d'electricitat, les turbines que els afecten. Les turbines es poden classificar en dos grups: les turbines d'acció, que treballen per la velocitat d'abocament de l'aigua, i les turbines de reacció, per la pressió de l'aigua i per la velocitat. En les petites centrals del nostre país s'utilitzen les del primer grup, que solen ser de tres tipus. Turbines Pelton especialment adequades per a salts grans i cabals relativament petits. Les turbines Kaplan són aptes per a petits salts (menors de 30 m) i grans cabals. Finalment, les turbines Francis que s'adapten a situacions intermèdies en l'anterior es poden utilitzar en un ampli rang de cabal i salt d'aigua. No obstant això, per a conèixer la potència a instal·lar amb l'una o l'altra turbina i la quantitat d'energia que es produirà al llarg de l'any, és necessari conèixer el cabal del riu o rierol en aquest punt. Això es fa tenint en compte diferents paràmetres (precipitació, tipus de sòl, etc.), però sempre amb una llarga sèrie d'anys perquè entrin els anys secs, normals i plujosos. D'aquestes dades es calcula el cabal i cabal classificat (cabal d'aigua en dies anuals) del llit en cada dia. A aquest últim se li restarà el cabal ecològic, és a dir, el cabal mínim que necessita el llit durant tot l'any i es calculen Q80 i Q100, és a dir, el cabal existent entre 80 i 100 dies a l'any. Amb elles es pot conèixer el nombre de dies que treballaria cada tipus de turbina i, per tant, triar el més adequat.

Avantatges i inconvenients

Els avantatges de la hidroelectricidad són notables. D'una banda, el rendiment de la conversió d'energia és molt elevat, entre 80 i 90%, i per un altre, sobretot en sistemes de petita grandària, l'impacte ecològic negatiu és baix. Actualment és la forma més senzilla i econòmica d'obtenir energia, sent la més utilitzada en fonts d'energia renovables.

En les centrals de petita grandària, encara que el seu impacte ecològic sigui baix, existeix. Encara que les centrals hidroelèctriques no consumeixen ni contaminen l'aigua, dificulten la migració dels peixos i el correcte transport dels aliments aigües avall, alteren radicalment la dinàmica del riu, reduint dràsticament el cabal d'aigua en alguns trams del llit, alterant el nivell de les capes freàtiques i la composició de l'aigua embassada. En els casos en els quals les petites preses són substituïdes per embassaments, la seva construcció produeix grans canvis en els territoris submergits, tant ecològics com socials. De fet, allí on es construeixen grans preses i embassaments, molts dels seus habitants han de desplaçar-se a altres llocs. La gravetat d'aquests danys depèn de la grandària de l'obra, sent imprescindible la correcta aplicació de les mesures correctores que es consideren ecològicament acceptables (retenció de cabal ecològic adequat, estructures especials perquè els peixos superin les preses, etc.).

Publicat en 7