Si queremos luchar contra la contaminación y el cambio climático es necesario aprovechar los recursos naturales para producir energía limpia y sostenible. Es el caso de la energía hidráulica, que mediante la fuerza provocada por el agua es capaz de suministrar electricidad.
En la entrada de hoy vamos a hablar de las centrales hidráulicas. Veremos cómo funcionan. Las distintas partes de las que se componen. Los tipos que podemos encontrar en la actualidad. Y las ventajas que proporcionan para el medio ambiente. Finalmente, conoceremos cuál es la central hidroeléctrica más grande del mundo. ¡Comenzamos!
La energía hidráulica se conoce desde hace siglos. Se basa en el mismo principio que los molinos de agua. Que utilizan la fuerza del caudal de un río para mover sus ruedas. Con los años y la revolución tecnológica, esta idea ha evolucionado hasta permitir la creación de espectaculares obras de ingeniería.
Las centrales hidroeléctricas se construyen habitualmente cerca de presas que retienen ingentes cantidades de agua. Al permitir el paso, se genera energía cinética que acciona unas turbinas de grandes dimensiones, transformándola a su vez en energía mecánica y finalmente en eléctrica.
El sistema para retener el agua en los embalses está diseñado con distintos desniveles. Para así crear una enorme energía acumulada. Cuando las esclusas se abren y dejan pasar el caudal se produce una diferencia en la gravedad que impulsa el agua con fuerza hacia las turbinas.
Esto causa un movimiento giratorio que se traduce en energía mecánica. Y gracias a la presencia de una serie de alternadores se transforma finalmente en electricidad. Que puede usarse para cocinar, iluminar y calentar nuestros hogares.
A continuación, vamos a ver las distintas partes de las que se compone una central hidroeléctrica.
La toma de agua es un elemento indispensable en este tipo de instalaciones de energías renovables. Se encarga de conectar el agua de las represas o embalses con la central mediante tuberías forzadas. Con el objetivo de impulsar las turbinas hidráulicas.
Estos conductos están especialmente diseñados para soportar la presión y minimizar las pérdidas de energía durante el trayecto. De esta forma, se garantiza que la turbina funcione a máxima velocidad. Pueden ser visibles o estar situados en el subsuelo.
Se trata de un conjunto compuesto por unas grandes palas unidas a un eje giratorio. Reciben la presión del agua y su movimiento sirve para alimentar el generador eléctrico. Existen dos tipos principales: las turbinas de acción y las de reacción. Que se diferencian en que las primeras no cambian la presión del agua.
Las centrales hidráulicas utilizan un generador para transformar la energía mecánica originada por las turbinas en electricidad. Está formado por un rotor y un estator. Y funciona mediante la generación de un campo magnético basado en la ley de Faraday, produciendo tanto corriente alterna como continua.
Los transformadores están fabricados con bobinas devanadas y materiales ferromagnéticos. Son los encargados de modificar la potencia de la electricidad suministrada por el generador. En una central hidroeléctrica, suele utilizarse para amplificar el voltaje y así compensar las pérdidas durante trayectos largos. Por lo que son vitales para transportar la energía hasta sus puntos de destino.
En la actualidad, existen numerosos tipos de centrales hidroeléctricas. Se pueden clasificar en naturales y artificiales, dependiendo de si están construidas cerca de cascadas y desniveles de ríos o embalses. En el primer caso, se trata de centrales que no disponen de almacenamiento propio, por lo que dependen exclusivamente del caudal para poder funcionar.
Por su parte, las centrales hidroeléctricas de embalses poseen una enorme cantidad de agua a su disposición. por lo que pueden controlar la energía que producen con mayor efectividad. Sin afectarles las épocas de sequías ni consideraciones similares.
Estas instalaciones también se pueden dividir por la potencia que generan. En este sentido, distinguimos entre centrales hidroeléctricas de gran potencia (más de 10 MW), las minicentrales hidroeléctricas (entre 1 MW y 10 MW) y las microncentrales hidroeléctricas (menos de 1 MW).
La principal ventaja de las centrales hidroeléctricas es que producen energía 100% limpia y renovable. Además, nos permite explotar nuestros propios recursos naturales, por lo que no tenemos que depender de la exportación para garantizar el consumo. Si la comparamos con otras alternativas como la energía eólica o solar, destaca por su excelente rendimiento. Con tasas de conversión que están cercanas al 90%.
Otra gran ventaja es que la energía producida se puede almacenar. Para así hacer frente sin problemas a un aumento de la demanda. Y en el caso de las centrales situadas en embalses, está disponible en todo momento. No depende de la intensidad del sol o la fuerza del viento, que pueden variar sin previo aviso.
Por todo esto, las centrales hidroeléctricas son una de las principales alternativas a los combustibles fósiles tradicionales. Los derivados del petróleo o el carbón producen emisiones tóxicas a la atmosfera que pueden provocar graves daños en la salud. Además de ser los principales culpables del deterioro de la capa de ozono. Por lo que su sustitución por otras alternativas más ecológicas es vital para nuestro futuro.
La central hidroeléctrica de las Tres Gargantas es la más grande del mundo. Se encuentra en Yichang (China) y aprovecha el agua del río Yangtsé para suministrar una potencia de 22.500 MW. Esta colosal estructura comenzó a construirse en 1993 y se terminó en 2012, costando más de 18.000 millones de euros. . La presa tiene muros 181 metros de altura y su longitud total supera los 2 kilómetros.
Las Tres Gargantas suministran electricidad a la ciudad de Shanghai y otras 10 provincias chinas. Posee un total de 32 turbinas de 700 MW de potencia cada una, que alimentan 2 generadores de 50 MW. Aunque es la más grande en tamaño, no lo es en producción. Siendo superada por la Represa de Itaipú, en la frontera entre Brasil y Paraguay.
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