A lo largo del mundo, las diferentes centrales hidroeléctricas producen aproximadamente un 24% de la electricidad del mundo, administrando esta energía a más de un billón de personas. Para poder hacernos un ejemplo, saber que en los Estados Unidos, la energía hidroeléctrica es la fuente más renovable de este país.
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¿Cómo funciona una central hidroeléctrica?
Si observas cómo fluye la corriente de un río, incluso si lo haces de forma detenida, será muy difícil que logres imaginar la fuerza que lleva consigo. No obstante, si has practicado rafting puede ser que hayas sentido una pequeña parte de su poder. Los rápidos de agua son creados por el río, los cuales llevan gran cantidad de agua montaña abajo, aunque las inundaciones también son otro claro ejemplo de la fuerza que puede transmitir este elemento.
Las plantas hidroeléctricas capturan la energía que transporta este agua con el objetivo de transformarla en electricidad. Una turbina convierte la energía cinética del agua que se está moviendo, en mecánica y, por último el generador se encarga de transformarla desde la turbina en energía eléctrica para el consumo de la población, ya sea en los hogares o en pequeñas, medianas o grandes empresas
Las hidroeléctricas varían mucho en tamaño, podemos encontrar desde las “micro-hidros” que solamente abastecen a unos pequeños hogares, hasta grandes plantas como la de Hoover Dam que proporciona electricidad a millones de personas.
Partes de una central hidroeléctrica
Partes de una central hidroelectrica explicadas detenidamente. Fuente: slideplayer.es
Presa
La mayoría de las centrales hidroeléctricas dependen de una presa que retiene el agua, creando una gran reserva. A menudo, esta reserva es utilizada como un lago recreativo, como el Lago Roosevelt en el Grand Coulee Dam en el Estado de Washington.
Entrada
Cuando las puertas se abren la gravedad empuja el agua a través de la compuerta, una tubería que conduce a la turbina. El agua acumula tensión a medida que pasa a través de la tubería.
Turbina
El agua golpea y gira las grandes palas de una turbina, que está unida al generador por encima de ella, por medio de un eje. El tipo más común de turbina para las hidroeléctricas es el conocido como “Francis Turbine”, que tiene apariencia de un disco gigante con palas curvadas.
Una turbina puede llegar a pesar hasta 172 toneladas y girar a un ratio de 90 revoluciones por minuto (pm), según la Foundation for Water & Energy Education (FWEE).
Generadores
Dentro del generador hay una serie de imanes, que ayudan a que las palas de la turbina giren. Los imanes gigantes debido a las turbinas de cobre, produciendo una corriente alterna (CA) por el movimiento de los electrones.
Transformador
El transformador que está dentro de la central eléctrica toma la corriente alterna y la convierte en corriente de alto voltaje.
Líneas eléctricas
De cada planta de energía llegan cuatro cables encargados de transmitir la electricidad generada.
Salida
El agua que ha sido utilizada y llevada a través de todas las tuberías vuelve a desembocar en el torrente del río.
El agua que está en la reserva es considera la energía almacenada. Cuando las puertas se abren, el agua fluye a través de ellas convirtiéndose en energía cinética, debido al movimiento.
La cantidad de electricidad que es generada está determina en base a varios factores. Dos de ellos son el volumen de flujo del agua y la cantidad de la altura hidráulica. La altura se refiere a la distancia entre la superficie del agua y las turbinas. A medida que esto incrementa, la electricidad generada también lo hace. Por lo tanto, a menudo depende de la cantidad de agua que hay en la reserva.
Energía hidroeléctrica y medioambiente
La energía hidroeléctrica no es contaminante, pero tiene impactos medioambientales. La energía hidráulica no contamina el agua ni el aire. Sin embargo, las instalaciones pueden tener grandes impactos medioambientales por los cambios que se producen en la tierra y en el medioambiente, dañando el hábitat natural del espacio.
Las reservas de agua causan graves impactos en el medio ambiente
La mayoría de plantas hidroeléctricas cuentan con una presa y una reserva. Estas estructuras pueden obstruir la migración de los peces y afectar a las poblaciones. De igual forma, llevar a cabo este tipo de instalaciones puede influir en el cambio de temperatura del agua y de la afluencia del río. Estos cambios pueden dañar a las plantas propias de la zona e incluso a los animales que habitan en sus aguas o en la tierra.
De igual forma, muchas veces hay que recolocar a las poblaciones cercanas, ya que pueden formarse en las reservas metano, un gas invernadero muy fuerte, que posteriormente, será emitido a la atmósfera.
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