Energía Hidraúlica

¡Los ríos y arroyos son una fuente casi ilimitada de energía limpia! La energía hidroeléctrica utiliza la fuerza del agua en movimiento para producir electricidad, utilizando turbinas ubicadas idealmente.

El agua: Un recurso poderoso y renovable

Agua, encontramos mucha en nuestro planeta. Es por eso que llamamos a la Tierra «el planeta azul». El agua sigue un ciclo en diferentes formas:

  1. Se evapora del suelo y de los océanos
  2. Se condensa en nubes
  3. Regresa como lluvia a los continentes y alimenta los ríos, arroyos, lagos, mares y océanos.

Para generar electricidad, el movimiento del agua, su débito. Este modo de producción de energía es uno de los más limpios y eficientes.

Se basa en un recurso poderoso y casi ilimitado que no necesita ser transformado.

Documento de identidad de la energía hidraúlica

  • Fuente: Precipitación, agua de derretimiento de nieve y hielo, ríos.
  • Uso: La producción de electricidad

Instalaciones necesarias

  • Presas (instalaciones de acumulación)
  • Instalaciones de pasada
  • Pequeñas presas hidráulicas

Categoría energética

Energía renovable

Impacto medioambiental

Impacto en el paisaje y en ocasiones en el ecosistema

Producción

Disponible todo el año, pero depende de las condiciones climáticas (temperatura, lluvia, etc.)

Producir

Muy bueno (90%)

Esperanza de vida

Muy largo (más de 100 años)

Signo distintivo

Principal energía renovable de Suiza, representa casi el 60% de la producción eléctrica del país

Por ejemplo: Suiza

Hay cerca de 200 grandes presas y 583 centrales hidroeléctricas de pasada.

Rueda de molino para producir energía

Rueda de molino para producir energía

Un poco de historia de la hidraúlica

Una historia de más de 2000 años

¡Durante más de 2000 años, la humanidad ha utilizado la fuerza del agua que fluye para reemplazar la de las armas! El principio del molino de agua, conocido desde la Antigüedad, consiste en colocar una rueda sobre un río.

A medida que gira, activa un mecanismo que produce un movimiento constante que se usa para moler granos, bombear agua, aserrar madera y más.

Turbina en una Presa Hidraúlica

Turbina en una Presa Hidraúlica

Turbinas: de mecánicas a eléctricas

Desde finales del Siglo XVIII, Leonhard Euler de Basilea diseñó unturbinacapaz de explotar tanto la presión ejercida por el agua, la velocidad de la corriente (energía cinética) y la altura de caída del agua (energía potencial).

A principios del Siglo XIX se instalaron las primeras turbinas para hacer funcionar las máquinas papeleras.

A finales del S. XIX aparecieron las primeras turbinas eléctricas.

¿Y en Suiza?

¡A principios del Siglo XX , nuestro país ya contaba con más de 7.000 pequeñas instalaciones hidroeléctricas e incluso tuvo sus primeras grandes presas!

¿Cómo se utiliza la energía hidroeléctrica?

Existen principalmente tres formas de aprovechar la energía del agua, dependiendo de dónde se encuentre:

  • En las montañas, las presas permiten aprovechar grandes saltos
  • En ríos y ríos, las instalaciones de pasada aprovechan la fuerza de la corriente
  • A lo largo de los ríos donde el desnivel es importante, pequeñas hidráulicas aprovechan lapresióny la corriente

Presas: acumular agua para controlar el caudal

Una presa es un muro construido en el valle de un río. El agua se acumula detrás de esta pared y forma un lago. Cuando queremos producir electricidad, abrimos una válvula (un grifo grande), y el agua que corre en la tubería mueve la rueda de la turbina situado mucho más bajo.

En la montaña, estas instalaciones tienen la ventaja de tener grandes saltos.

Y, cuanto mayor sea la diferencia de altura entre la superficie del lago (donde está el agua) y las turbinas, mayor será lapresiónes alta y mayor es la electricidad producida. La ventaja es que tú eliges cuándo quieres abrir la válvula, lo que te permite controlar cuánto y cuándo producir electricidad.

Presa para retener Agua

Presa para retener Agua

Instalaciones a lo largo del agua: utilizar el débito de los ríos

Estas instalaciones hidráulicas se instalan en los ríos de débito agua importante. Toman la forma de puentes, que permiten que los vehículos crucen el río. Dentro de estos puentes se encuentran las turbinas.

En estas instalaciones, es el débito del curso de agua que determina la cantidad de energía generada. No puedes elegir cuándo o cuánta electricidad producen. La producción es más alta en primavera, cuando la nieve se derrite y hay muchas lluvias intensas, y baja en verano debido a la sequía.

Se dice que son centrales hidroeléctricas de «cabeza baja», a diferencia de las presas de montaña de «cabeza alta».

Hidráulica pequeña (sobre el agua): utilice el débito de ríos en pendiente

Como los molinos hidráulicos del pasado, las pequeñas centrales hidráulicas (menos de 10 megavatios) se ubican a lo largo de los ríos, en un lugar donde el desnivel es importante. La instalación «toma prestada» agua del río haciéndola pasar por una tubería forzada que la lleva a unturbinaque genera electricidad. Luego el agua se devuelve, intacta, al río.

Rivaz es un buen ejemplo francés (VD), por ejemplo, la pequeña central eléctrica de Forestay produce electricidad suficiente para cubrir la mitad de las necesidades de los habitantes de los municipios de Chexbres, Puidoux y Rivaz (unos 5.000 habitantes).

El agua es una Renovable

El agua es una Renovable

El agua es una Renovable «de libro»

El ciclo del agua

Si la energía hidráulica se puede utilizar indefinidamente es porque el agua se renueva constantemente:

  1. Evaporación: Calentada por el sol, el agua de los océanos, ríos y lagos se evapora y asciende en elatmósfera.
  2. Condensación: En contacto con capas de aire frío en elatmósfera, allávaporde agua se condensa en gotitas que se unen para formar nubes.
  3. Precipitación: Las Nubes esparcen su contenido sobre la Tierra, en forma de lluvia, nieve o granizo. La precipitación ocurre cuando la masa devapor(nubes) alcanza la saturación (100%) y continúa el enfriamiento.
  4. Escorrentía: La mayor parte del agua cae directamente a los océanos. El resto se filtra en el suelo (para formar capas freáticas subterráneas que dan lugar a manantiales) o se escurre hacia abajo para crecer los ríos, que a su vez alimentan los océanos… ¡Y el ciclo comienza de nuevo!

Tres tipos de presas

Existen principalmente tres tipos de presas, que dependen de la calidad geológica y de la forma del valle donde se instalen:

  1. La presa de arco: De forma arqueada, transfiere las fuerzas generadas por la presión del agua en las laderas del valle.
  2. La presa de gravedad: Una especie de pared vertical en forma de trapecio alojada en un valle en forma de V, retiene el agua por su propio peso.
  3. La presa de contrafuertes: El muro se apoya sobre contrafuertes, a veces en forma de bóveda, lo que permite ahorrar hormigón. Las fuerzas de la presión del agua se absorben en los cimientos.