Energía Hidráulica

La energía hidráulica es un tipo de energía aprovechado y usado por cientos de años; hace referencia al aprovechamiento de la energía que generan las caídas y/o corrientes de grandes volúmenes de agua. ¿Un ejemplo claro? Las represas.

Qué es la Energía Hidráulica

La energía hidráulica, también conocida como hidroenergía o energía hídrica, es aquel tipo de energía que se obtiene del aprovechamiento de la energía cinética y/o potencial de las caídas, corrientes, o saltos de agua alrededor del mundo.

Como ya sabemos, es una fuente de energía sumamente aprovechada a lo largo de la historia humana a pequeña y gran escala, ya que esta puede ser convertida en muchos otros tipos de energía a los cuales se les saca gran provecho.

Podemos decir que la energía hidráulica se considera totalmente limpia, segura, al ser una energía renovable: no agota ni malgasta el agua que usa para funcionar, tampoco crea emisiones de contaminantes ni de sustancias tóxicas en el agua, el aire, o el ambiente que lo rodea.

Pero por otro lado el aprovechamiento o explotación de este tipo de energía puede causar un gran impacto en el medio ambiente en donde es instalado, ya que estos tipos de proyectos, sobretodo a gran escala como las centrales hidroeléctricas de gran tamaño, pueden inundar terrenos secos, cambiar los caudales de los ríos, y hasta pueden disminuir o influir en la calidad del agua, afectando los seres vivos que habitan en el lugar.

Podemos apreciar que desde hace muchos años el cauce de los ríos y su fuerza ha sido aprovechada gracias a los molinos y rotores que los hacían moler granos o trigo, y a la vez convertían la energía hidráulica en energía mecánica. Todos los factores como la fuerza del agua, la fluidez que esta mantiene, y la abundancia de este recurso a nivel global hacen de esta fuente de energía, un recurso totalmente ideal para la humanidad.

Características de la Energía Hidráulica

• Energía limpia y renovable: Proviene de una fuente natural que además es constante.
• Se conoce por ser la única fuente de energía renovable que puede ser almacenada.
• Es un elemento 100% rentable, ya que tiene una mejor relación entre la energía que se genera y el gasto o consumo que tiene la planta
• Tiene un impacto ambiental moderado
• Usa una fuente, caída, o corriente de agua para funcionar
• Puede producir energía durante todo el año, las 24 horas del día, los 7 días de la semana
• Lleva muchos años de perfeccionamiento constante.
• Es una fuente de energía que ha acompañado a la humanidad durante años
• Es la forma más barata de generar energía, todo esto es gracias al poco mantenimiento que requieren todas instalaciones y a la gran cantidad de energía que se obtiene diariamente

Energía Hidráulica – Ejemplos

• Las centrales hidroeléctricas: estas centrales se encargan de convertir la energía generada por el agua en energía eléctrica. Estas centrales hacen uso de la energía potencial generada por una gran cantidad de agua, ya sea de un embalse o lago artificial, por el desnivel que contiene el cauce del río. El agua almacena en represas, para así generar energía potencial que luego se transforma en energía cinética cuando se deja caer en unas turbinas y finalmente se transforma a energía eléctrica.
• Molinos de agua: los molinos de agua aprovechan la energía cinética de cualquier curso de agua. El agua logra mover las palas contenidas en una rueda que se ubica ligeramente sumergida bajo el agua. Gracias a un conjunto de engranajes el movimiento que lleva la rueda puede mover a la vez un par de piedras circulares que se llaman muelas y presionan los granos convirtiéndolos en harina de maíz.En la actualidad se utilizan las ruedas hidráulicas para obtener energía eléctrica mediante el uso de un transformador, lo cual sería un movimiento similar al de las turbinas de las centrales hidroeléctricas. Por otro lado, la cantidad de energía que se obtiene durante este proceso es mucho menor, debido a que el agua puede moverse a una velocidad mucho mayor gracias al desnivel del agua que contienen los ríos es muchísimo menor que el desnivel utilizado en las centrales hidroeléctricas.
• La energía marina: esta es una forma en la que se usa la energía del agua, y se clasifica en:
  • Energía de las corrientes marinas: estas corrientes oceánicas son movimientos del tipo superficiales en las aguas de los océanos. Estas pueden ser producidas por varios factores, como lo serían la rotación terrestre y la de los vientos, y se utilizan rotores para aprovechar la energía cinética de las corrientes marinas.
  • Energía osmótica: el agua del mar contiene una concentración de sales, por lo cual el agua del mar es salada. Sin embargo, los ríos no contienen sal. Esta diferencia notable en la concentración de sal existente entre el agua de los ríos y el agua de los mares produce un proceso de ósmosis, gracias a la presión retardada por el hecho de que los dos tipos de agua se encuentran separados por una membrana.
    Esta diferencia de presión presente en ambos lados de la membrana pueden ser utilizados en una turbina para generar energía.
  • Energía térmica del mar o energía maremotérmica: la diferencia en la temperatura que existe entre las aguas oceánicas más profundas, las cuales son más frías, y las superficiales, las cuales son más calientes, pueden mover un dispositivo térmico para generar electricidad.

Cómo funciona la Energía Hidráulica

La energía hidráulica funciona de tal manera que puede aprovechar la energía producida de una caída de agua desde cualquier altura. En el momento en el que cae el agua desde una presa, esta pasa por unas turbinas y a fuerza que genera inicia un movimiento rotativo.

La energía en movimiento es transferida hacia unos generadores que convierten el movimiento generado en electricidad. Cuando el agua termina de ser utilizada, se le deja seguir su curso sin haberla contaminado.

Durante este proceso son unidas la gravedad y un ciclo hídrico de formato cerrado. Estas turbinas son las que pueden producir una fuerza que necesita para que la energía sea generada mediante el agua.

En la actualidad existen varios tipos de turbinas y cada una de estas son empleadas de acuerdo a la altura que tiene el salto hidráulico y el caudal del agua. Las turbinas que más se usan en la actualidad son la Kapan, la Francis, y la turbina Pelton.

Sin embargo, también es posible generar la energía hidroeléctrica sin necesidad de usar un presa, siempre que se utilice la producción de agua corriente. Para estos casos la velocidad que mantiene el agua y el volumen no van a aumentar con la presencia de una presa.

Luego de todo esto, la energía eléctrica producida se transporta por medio de cables hasta los sistemas de transformadores que llevarán la electricidad hacia las redes que abastecerán a la población.

Ventajas de la Energía Hidráulica

• Esta es una fuente de energía totalmente inagotable
• Mientras se mantenga un ciclo constante del agua, la disponibilidad de energía se asegura
• Es considerada un tipo de energía autóctona, ya que puede ubicarse en un área local
• No es necesario importar la energía desde otros países
• No se necesitan calderas o sistemas que refrigeren el sistema, lo cual disminuye costos
• Es un tipo de energía que respeta el medio ambiente y no emite gases tóxicos y tampoco produce calor
• El agua que termina siendo almacenada, puede ser usada para casos de emergencia en situaciones de riesgo
• En dado caso de que la central tenga una presa, podría resguardarse el caudal del río y realizar otro tipo de actividades recreativas

Desventajas de la Energía Hidráulica

• El rendimiento de esta energía depende totalmente del estado del clima, si existe una sequía severa la producción de energía disminuye
• Es necesario tener un ambiente específico en los que existan corrientes hídricas muy grandes y el relieve accidentado
• Todas las centrales están ubicadas en un sector lejano
• Las centrales hidroeléctricas pueden modificar los ecosistemas, ya que interrumpen el ciclo que tienen los peces que desovan y remontan
• El agua que se mantiene estancada hace que se depositen los sedimentos en el fondo y los nutrientes no alcanzan la parte baja del río
• El agua que se contiene en los embalses es menos saludable que el agua que fluye constantemente
• Toda la flora y fauna se ve afectada por los grandes lagos artificiales. Se debe hacer un gran esfuerzo para intentar salvar a muchos animales de morir ahogados. Aún así, es un esfuerzo de poco impacto, sobre todo si la presa está rodeada de selvas.