Sustentator lo explica: Centrales hidroelectricas
Una corriente de agua puede ser de gran utilidad. Entre muchas cosas, su energía potencial (debida al desnivel) y cinética (debida al movimiento) pueden ser usadas para accionar una turbina. A su vez, esta energía mecánica puede aplicarse de forma directa sobre maquinaria, como un molino, o sobre un generador, para transformarla en energía eléctrica. Este es el caso de la generación hidroeléctrica.
Las centrales hidroeléctricas generalmente utilizan una barrera (presa) interpuesta a un río para generar la acumulación de un volumen de agua (embalse), y, consecuentemente, de energía potencial. Mediante compuertas, se regula el vaciado del embalse y el flujo de agua a través de un conducto hacia las turbinas (tubería forzada), ubicadas en la sala de máquinas de la central.
Al llegar a la sala de máquinas,el agua actúa sobre los álabes de las turbinas hidráulicas (comúnmente del tipo Pelton, Francis o Kaplan), impulsándolos y entregando gran parte de su energía. El eje de cada turbina está unido al de un generador eléctrico, que al girar convierte la energía mecánica en corriente alterna de media tensión. Esta corriente eléctrica se adecua en tensión mediante transformadores, para optimizar la distribución eléctrica.
Finalmente, el agua es devuelta al río aguas abajo de la central, mediante un canal de desagüe, en el que se suelen incluir obstáculos al flujo para quitarle “violencia” al caudal y evitar que erosione el terreno.
La cantidad de potencia disponible por una central hidroeléctrica es directamente proporcional al caudal de agua turbinable y a la altura de la presa. Por otro lado, la cantidad de energía producible está vinculada al volumen útil del embalse. De toda esa energía disponible, se aprovecha en la práctica entre 65 y 85%, debido a las pérdidas energéticas que se producen en la turbina, en el acoplamiento mecánico con el generador, y en el generador mismo.
Existen diversos tipos de centrales y pueden clasificarse según su potencia, su presión o su forma constructiva.
Según su potencia pueden ser minicentrales hidráulicas (hasta 10MW) o simplemente centrales (potencias mucho mayores, del orden de GW).
De acuerdo con la presión, pueden ser de alta, media, o baja. Una central de alta presión trabaja con saltos superiores a los 200 m, opera con caudales de hasta 20 m3/s y se ubicada en zonas de alta montaña. Una de media presión opera con saltos de 20 a 200m, caudales de 200m3/s y se hallan en valles de media montaña. Por último, una de baja funciona con saltos inferiores a los 20 m y caudales superiores a 300 m3/s.
En base a su forma constructiva pueden ser centrales de agua fluyente, centrales de embalse, o centrales reversibles.
En una central de agua fluyente no existe embalse, por tanto, se produce energía de acuerdo al caudal del río. Es una central de capacidad fluctuante y poco impacto sobre el medio ambiente.
La central de embalse es la descripta previamente. Permite producir una gran cantidad de energía durante todo el año, aunque con un mayor costo económico (debido a la obra civil) y medioambiental.
Finalmente, una central reversible está compuesta por dos embalses, uno a mayor altura que el otro. En las horas de máxima demanda, la central funciona como una convencional, turbinando el agua contenida en el embalse superior y almacenándola en el embalse inferior. Cuando la demanda energética es mínima, el agua es bombeada nuevamente hacia el embalse superior, completando un ciclo productivo. Estas centrales son aplicables cuando hay un desfasaje entre la energía generada y la consumida.
La enorme cantidad de energía que los cursos de agua llevan consigo es una consecuencia directa de la energía solar que llega a la Tierra evaporando ríos, lagos y océanos, formando nubes y precipitaciones en todo el globo. Por lo tanto, estos recursos hídricos son una fuente limpia y renovable de energía, aunque, no necesariamente gentil sobre el medio ambiente.
En los grandes embalses, la gran acumulación de agua puede afectar seriamente al ecosistema al alterar la temperatura y el caudal de los causes, inundar zonas habitables, generar erosión y sedimentación. En el peor de los casos, la eventual rotura de una presa puede ser catastrófica.
La magnitud de estos factores negativos está vinculada a la potencia instalada de la presa. La generación hidroeléctrica distribuida y aprovechada localmente mediante minicentrales es la manera de minimizar el impacto sobre el medioambiente.
Actualmente, la energía hidroeléctrica es la fuente renovable de energía más aprovechada en todo el mundo. Aproximadamente representa un 20% de la producción eléctrica total, siendo Canadá, Estados Unidos y Brasil los principales productores. Se estima además, que lo explotado es sólo un tercio del total aprovechable y económicamente viable en la actualidad.
Fuentes: Wikipedia|Endesa| “Energías renovables” Editorial Thomson Learning|Unesco
