Energía contenida en el agua

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

• Energia

El agua de los ríos y arroyos se utiliza como fuente de energía desde el siglo I antes de Cristo. También en la Edad Media la energía hidráulica fue la base de la industrialización. En la actualidad, sin embargo, la energía hidráulica se utiliza para obtener electricidad (energía hidroeléctrica) mediante el paso del agua captada en la presa o embalse a través de una turbina. Esta turbina acciona los alternadores y, por tanto, la energía cinética del agua se transforma en energía eléctrica. Cuanto mayor sea la cantidad de agua y la velocidad del agua, más electricidad producirá la central hidroeléctrica. Cuando la potencia instalada es inferior a 5.000 kVA se denominan Pequeñas Centrales Hidroeléctricas o Minicentrales Hidroeléctricas. De ellos son la mayoría de los construidos en Euskal Herria.

En cuanto a la historia, Euskal Herria, XIX. En el siglo XX muchas empresas construyeron su propia central para obtener energía eléctrica. Esta tendencia se fortaleció y generalizó en los primeros años de este siglo. Pero las grandes compañías que utilizan grandes embalses y presas, los bajos precios del petróleo y los altos costes de estas pequeñas centrales provocaron que, a partir de los años 60, las pequeñas centrales hidroeléctricas dejaran de construirse y muchas de las que funcionaban se cerrasen una tras otra. En los últimos años, sin embargo, la crisis del petróleo y, en cierta medida, el impulso de las energías alternativas ha reformado, automatizado y puesto en marcha numerosas de estas pequeñas centrales, sobre todo desde los años 80.

Algunas explicaciones técnicas

Las Centrales Hidroeléctricas Pequeñas pueden ser de dos tipos: las centrales con cuestas y las centrales de pie de presa. Los primeros recogen el agua a través de una pequeña presa del cauce de los ríos o arroyos. A continuación, el agua circula a través de la rampa hacia la cámara de carga, desde donde se dirige a la turbina a través del tubo a presión. La cámara de carga es necesaria para evitar la entrada de aire a la tubería a presión, lo que generaría una presión excesiva. Una vez pasado el agua por las turbinas, se suelta en el lugar al río o arroyo. Las centrales postpresa se construyen en grandes embalses destinados a la generación de electricidad u otros usos en la parte baja de la presa. En estos casos se recoge el agua a la presa y se introduce directamente en la tubería a presión. Después, como en ocasiones anteriores, pasa por las turbinas y se dirige al cauce.

Está claro que el agua es imprescindible para la generación de energía hidroeléctrica, pero también son imprescindibles, además de los generadores de electricidad, las turbinas que les afectan. Las turbinas se pueden clasificar en dos grupos: las turbinas de acción, que trabajan por la velocidad de vertido del agua, y las turbinas de reacción, por la presión del agua y por la velocidad. En las pequeñas centrales de nuestro país se utilizan las del primer grupo, que suelen ser de tres tipos. Turbinas Pelton especialmente adecuadas para saltos grandes y caudales relativamente pequeños. Las turbinas Kaplan son aptas para pequeños saltos (menores de 30 m) y grandes caudales. Finalmente, las turbinas Francis que se adaptan a situaciones intermedias en la anterior se pueden utilizar en un amplio rango de caudal y salto de agua. No obstante, para conocer la potencia a instalar con una u otra turbina y la cantidad de energía que se producirá a lo largo del año, es necesario conocer el caudal del río o arroyo en este punto. Esto se hace teniendo en cuenta diferentes parámetros (precipitación, tipo de suelo, etc.), pero siempre con una larga serie de años para que entren los años secos, normales y lluviosos. De estos datos se calcula el caudal y caudal clasificado (caudal de agua en días anuales) del cauce en cada día. A este último se le restará el caudal ecológico, es decir, el caudal mínimo que necesita el cauce durante todo el año y se calculan Q80 y Q100, es decir, el caudal existente entre 80 y 100 días al año. Con ellas se puede conocer el número de días que trabajaría cada tipo de turbina y, por tanto, elegir el más adecuado.

Ventajas e inconvenientes

Las ventajas de la hidroelectricidad son notables. Por un lado, el rendimiento de la conversión de energía es muy elevado, entre 80 y 90%, y por otro, sobre todo en sistemas de pequeño tamaño, el impacto ecológico negativo es bajo. Actualmente es la forma más sencilla y económica de obtener energía, siendo la más utilizada en fuentes de energía renovables.

En las centrales de pequeño tamaño, aunque su impacto ecológico sea bajo, existe. Aunque las centrales hidroeléctricas no consumen ni contaminan el agua, dificultan la migración de los peces y el correcto transporte de los alimentos aguas abajo, alteran radicalmente la dinámica del río, reduciendo drásticamente el caudal de agua en algunos tramos del cauce, alterando el nivel de las capas freáticas y la composición del agua embalsada. En los casos en los que las pequeñas presas son sustituidas por embalses, su construcción produce grandes cambios en los territorios sumergidos, tanto ecológicos como sociales. De hecho, allí donde se construyen grandes presas y embalses, muchos de sus habitantes tienen que desplazarse a otros lugares. La gravedad de estos daños depende del tamaño de la obra, siendo imprescindible la correcta aplicación de las medidas correctoras que se consideran ecológicamente aceptables (retención de caudal ecológico adecuado, estructuras especiales para que los peces superen las presas, etc.).

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