Central hidroeléctrica

Central hidroeléctrica.

Corte transversal de una represa hidroeléctrica.

En una central hidroeléctrica se utiliza energía hidráulica para la generación de energía eléctrica. Son el resultado actual de la evolución de los antiguos molinos que aprovechaban la corriente de los ríos para mover una rueda.

En general, estas centrales aprovechan la energía potencial gravitatoria que posee la masa de agua de un cauce natural en virtud de un desnivel, también conocido como salto geodésico. El agua en su caída entre dos niveles del cauce se hace pasar por una turbina hidráulica la cual transmite la energía a un generador donde se transforma en energía eléctrica.

APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA HIDRÁULICA[EDITAR]

Los antiguos aprovechaban ya la energía del agua; utilizaban ruedas hidráulicas para moler trigo. Sin embargo, la posibilidad de emplear esclavos y animales de carga retrasó su aplicación generalizada hasta el siglo XII. Durante la Edad Media, las enormes ruedas hidráulicas de madera desarrollaban una potencia máxima de cincuenta caballos.

La energía hidroeléctrica debe su mayor desarrollo al ingeniero civil británico John Smeaton, que construyó por primera vez grandes ruedas hidráulicas de hierro colado. La hidroelectricidad tuvo mucha importancia durante la Revolución Industrial. Impulsó a las industrias textiles y del cuero y los talleres de construcción de máquinas a principios del siglo XIX. Aunque lasmáquinas de vapor ya estaban perfeccionadas, el carbón era escaso y la madera poco satisfactoria como combustible.

La energía hidráulica ayudó al crecimiento de las nuevas ciudades industriales que se crearon en Europa y América hasta la construcción de canales a mediados del siglo XIX, que proporcionaron carbón a bajo precio. Las presas y los canales eran necesarios para la instalación de ruedas hidráulicas sucesivas cuando el desnivel era mayor de cinco metros. La construcción de grandes presas de contención todavía no era posible; el bajo caudal de agua durante el verano y el otoño, unido a las heladas en invierno, obligaron a sustituir las ruedas hidráulicas por máquinas de vapor en cuanto se pudo disponer de carbón.

TIPOS DE CENTRALES HIDROELÉCTRICAS

Según su concepción arquitectónica

• Centrales de agua fluyente.

También denominadas centrales de filo de agua o de pasada, utilizan parte del flujo de un río para generar energía eléctrica. Operan en forma continua porque no tienen capacidad para almacenar agua, no disponen de embalse. Turbinan el agua disponible en el momento, limitadamente a la capacidad instalada. En estos casos las turbinas pueden ser de eje vertical, cuando el río tiene una pendiente fuerte u horizontal cuando la pendiente del río es baja.

• Centrales de embalse.

Es el tipo más frecuente de central hidroeléctrica. Utilizan un embalse para reservar agua e ir graduando el agua que pasa por la turbina. Es posible generar energía durante todo el año si se dispone de reservas suficientes. Requieren una inversión mayor.

• Centrales de regulación. Almacenamiento del agua que fluye del río capaz de cubrir horas de consumo.
• Centrales de bombeo o reversibles

• FUNCIONAMIENTO DE UNA CENTRAL HIDROELÉCTRICA

  La presa, situada en el curso de un río, acumula artificialmente un volumen de agua para formar un embalse. Eso permite que el agua adquiera una energía potencial que después se transformará en electricidad.
  Para esto, la presa se sitúa aguas arriba, con una válvula que permite controlar la entrada de agua a la galería de presión; previa a una tubería forzada que conduce el agua hasta la turbina de la sala de máquinas de la central.
  El agua a presión de la tubería forzada va transformando su energía potencial en cinética (es decir, va perdiendo fuerza y adquiere velocidad). Al llegar a la sala de máquinas el agua actúa sobre los álabes de la turbina hidráulica, transformando su energía cinética en energía mecánica de rotación.
  El eje de la turbina está unido al del generador eléctrico, que al girar convierte la energía rotatoria en corriente alterna de media tensión.
  El agua, una vez ha cedido su energía, es restituida al río aguas abajo de la central a través de un canal de desagüe. 

VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICAS

Las ventajas de las centrales hidroeléctricas son:

• No necesitan combustibles y son limpias.
• Muchas veces los embalses de las centrales tienen otras utilidades importantes: el regadío, como protección contra las inundaciones o para suministrar agua a las poblaciones próximas.
• Tienen costes de explotación y mantenimientos bajos.
• Las turbinas hidráulicas son de fácil control y tienen unos costes de mantenimiento reducido.  

En contra de estas ventajas podemos enumerar los inconvenientes siguientes:

• El tiempo de construcción es, en general, más largo que el de otros tipos de centrales eléctricas.
• La generación de energía eléctrica está influenciada por las condiciones meteorológicas y puede variar de estación a estación.
• Los costes de inversión por kilovatio instalado son elevados.
• En general, están situadas en lugares lejanos del punto de consumo y, por lo tanto, los costes de inversión en infraestructuras de transporte pueden ser elevados.

 IMPACTO AMBIENTAL DE LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICAS

Siempre se ha considerado que la electricidad de origen hidráulico es una alternativa energética limpia. Aun así, existen determinados efectos ambientales debido a la construcción de centrales hidroeléctricas y su infraestructura.

La construcción de presas y, por extensión, la formación de embalses, provocan un impacto ambiental que se extiende desde los límites superiores del embalse hasta la costa. Este impacto tiene las siguientes consecuencias, muchas de ellas irreversibles:

• Sumerge tierras, alterando el territorio.
• Modifica el ciclo de vida de la fauna.
• Dificulta la navegación fluvial y el transporte de materiales aguas abajo (nutrientes y sedimentos, como limos y arcillas).
• Disminuye el caudal de los ríos, modificando el nivel de las capas freáticas, la composición del agua embalsada y el microclima.

Los costes ambientales y sociales pueden ser evitados o reducidos a un nivel aceptable si se evalúan cuidadosamente y se implantan medidas correctivas. Por todo esto, es importante que en el momento de construir una nueva presa se analicen muy bien los posibles impactos ambientales en frente de la necesidad de crear un nuevo embalse.

sábado, 7 de marzo de 2015

Las fuentes de energía son elaboraciones fijas más o menos complejas de las que el ser humano puede extraer energía para realizar un determinado trabajo u obtener alguna utilidad. Por ejemplo: el viento, el agua y el sol, entre otros.

Clasificación de las fuentes de energía[editar]

Las fuentes de energía se clasifican en:

• Renovables: Pueden utilizarse de manera continuada para producir energía, bien porque se regeneran fácilmente (biomasa) o porque son una fuente inagotable (solar).

Ejemplo de ellas son las siguientes:

• Energía Hídráulica: obtenida a través de un curso del agua.
• Energía Eólica: Proviene del viento.
• Energía Solar: Proviene de la luz del sol como su nombre lo dice, esta puede ser transformada en dos tipos de energía, la eléctrica y la térmica.
• Energía Geotérmica: proviene del calor interno de la tierra y también se puede transformar en energía eléctrica o calorífica.
• Energía Marítima: Proviene del movimiento de subida y bajada del agua del mar.
• Energía de ondas: Proviene del movimiento ondulatorio de las masas de agua.
• Energía de Biomasa: Proviene del aprovechamiento energético del bosque o de sus residuos, de los residuos de la agricultura, de la industria alimentaria o el resultado de las plantas de tratamiento de aguas residuales o industriales.

• No renovables: Una vez utilizadas tardan demasiado tiempo en regenerarse o bien nunca se podrán regenerar, también se pueden regenerar utilizando algún producto químico.

Ejemplo de ellas son las siguientes:

• Carbón: Combustible extraído mediante exploraciones minerales, suministra el 25% de la energía primaria consumida en el mundo.
• Petróleo: Se constituye por una mezcla de componentes orgánicos y es una de las principales energías utilizadas en los medios de transporte.
• Gas Natural: Es utilizado como combustible en los hogares y en la industria.
• Uranio: Elemento químico formado por combustible nuclear, tiene un potente poder calorífico.

Este tipo de clasificación tiene como base el ritmo de consumo de energía. Las no renovables son las que tenemos que dejar de utilizar.