La energía en el agua
La energía hidroeléctrica captura la energía producida por el agua en movimiento. Los métodos para aprovechar este poder son notablemente simples; de hecho, el uso de la energía del agua se remonta cientos de años. Las plantas hidroeléctricas modernas de hoy pueden ser muchas veces más sofisticadas, pero se basan en los mismos principios utilizados para alimentar las primeras máquinas de la humanidad.
Lo más importante es recordar que el agua debe moverse para generar energía. Un lago tranquilo puede tener el potencial de generar energía, pero no pasa nada hasta que el agua se mueva. Afortunadamente, la Madre Naturaleza hace un excelente trabajo al mover el agua.
Energía hidroeléctrica como funciona
¿Recuerdas en el colegio cuando eras un niño haber aprendido sobre el ciclo del agua? Es el proceso natural en el que confiamos para la energía hidroeléctrica. El agua se evapora del océano a la atmósfera y forma nubes a medida que se enfría. Luego, el agua vuelve a la tierra en forma de lluvia y nieve, formando eventualmente arroyos y ríos a medida que regresa al océano para comenzar el proceso nuevamente. Gracias a la gravedad, el agua que baja por esas corrientes y ríos puede recoger una fuerza tremenda, esta energía es la que podemos utilizar como energía hidroeléctrica.
Poniendo la Energía a Trabajar
Esa es la esencia de la energía hidroeléctrica: extraer energía del agua a medida que fluye. Se muestra un ejemplo simple con la rueda de molino accionada por agua. El agua que baja por una corriente se desvía hacia la parte superior de la rueda de agua. A medida que cada cubo se llena, el peso adicional lo lleva al fondo, girando la rueda a medida que avanza. La rueda de agua está conectada a un eje, que se conecta a la maquinaria dentro del molino. El agua fluye y las máquinas giran, todo al capturar un poco de energía del agua a medida que sigue su camino natural de regreso al océano.
Es fácil ver por qué la energía del agua puede ser tan atractiva. Mientras el agua fluya cuesta abajo (gracias al Ciclo del Agua), se puede extraer energía de ella. Nada se consume; El agua continúa. El agua es un recurso 100% limpio y renovable, pero con algunas ventajas sustanciales: las corrientes y los ríos aún fluyen cuando se pone el sol y el viento deja de soplar. Además, la electricidad de la energía del agua es mucho menos costosa de producir que la energía solar o eólica.
La rueda de agua vintage que se muestra en la imagen del molino de arriba rara vez se usa hoy en día, ya que se ha reemplazado por turbinas de agua más eficientes que generalmente se usan para generar electricidad. Como se muestra en el diagrama, sin embargo, los fundamentos de la energía del agua son los mismos. El agua fluye a través de la turbina, girando un eje conectado a un generador que produce electricidad.
El poder de la Energía Hidroeléctrica
Cualquier agua en movimiento puede producir energía hidroeléctrica. Agregando más agua en movimiento, o Flow, se puede producir más energía. Pero si se agrega presión al agua, se puede obtener mucha más energía de ella. Es bastante fácil agregar presión al agua, simplemente colocándola en un recipiente.
El agua pesa bastante y el peso de un recipiente con agua ejerce presión sobre el fondo. El agua en un acuario de tamaño mediano ejerce aproximadamente 1 kilo por pulgada cuadrada de presión en el fondo del acuario. Ahora imagina un acuario de 30 metros de altura. La presión del agua en el fondo de ese acuario será de aproximadamente de 20 Kilos, la misma que la del grifo exterior promedio.
Los sistemas hidroeléctricos generan presión ya sea al contener el agua detrás de una presa o dentro de una tubería que baja por una colina. El peso del agua detrás de la presa o en la tubería crea presión en el fondo. Más altura crea más presión, y más presión significa que podemos obtener más energía del flujo de agua.
Tipos de energía hidroeléctrica
La mayoría de los sistemas hidroeléctricos se pueden clasificar en uno de dos grupos:
Sistemas Hidráulicos de Yacimientos
La mayoría de las personas visualizan un sistema de embalse cuando escuchan el término «proyecto hidroeléctrico«. Los sistemas de embalse pueden ser fácilmente reconocidos por la gran presa que crea un lago considerable detrás de él. Algunos de los mas conocidos son la presa Hoover del lago Mead en Nevada, la presa Grand Coulee del lago Roosevelt en Washington y la enorme presa de las Tres Gargantas en China.
Sistemas de Desvió
En muchos aspectos, los sistemas de desvió son lo opuesto a los sistemas de yacimientos. No hay presas ni lagos, solo sistemas de desvío que dirigen una porción de un arroyo o río a través de la turbina hidroeléctrica. Los sistemas de transmisión generalmente se instalan en arroyos y ríos más pequeños, y generan menos energía que los sistemas de embalses grandes. Están ganando popularidad rápidamente debido a su facilidad de instalación y su pequeña huella ecológica.
Tanto los sistemas de embalse como los de desvió utilizan agua en movimiento para producir electricidad. Sin embargo, los dos tipos de sistemas hidráulicos están diseñados de manera muy diferente, y cada enfoque tiene sus propias ventajas y desventajas.
