Qué es la Energía Hidráulica o Hidroeléctrica: Definición y Ejemplos
La energía hidráulica es la producida por el agua que se almacena en embalses y lagos a gran altitud (de manera que tiene potencial de energía gravitacional). Si en un momento dado cae a un nivel inferior, esta energía se transforma en energía cinética y sucesivamente en energía eléctrica producida en una central hidroeléctrica.
La energía hidroeléctrica o minihidráulica es el mayor contribuyente de todas las fuentes de energía renovables y en la actualidad representa el 6,7% de toda la producción mundial de electricidad. Tiene la ventaja de que es una fuente de energía limpia, sin residuos y fácil de almacenar. También el agua almacenada en embalses situados a altitud permite regular el caudal de los ríos.
Del mismo modo tiene la desventaja, de que la construcción de centrales hidroeléctricas es sumamente costosa y requiere grandes redes de cables eléctricos. Los embalses también significan la pérdida de suelo productivo y fauna debido a la inundación de su hábitat. También provocan una disminución significativa del caudal de los ríos y arroyos bajo la presa y alteran la calidad de las aguas.
Definición y conceptos de energía hidráulica
La energía hídrica o hidroelectricidad se refiere a la conversión de la energía del agua corriente en electricidad. Se considera una fuente de energía alternativa porque el ciclo del agua es constantemente renovado por el sol.
La energía fluvial libera una cantidad muy baja de gases de efecto invernadero. Esta tipo de energía utiliza los movimientos del agua que el sol y la gravedad ponen en marcha, el ciclo del agua, las mareas y las corrientes marinas.
Ya sea que se utilicen plantas hidráulicas de cascadas naturales o artificiales, las hidroeléctricas producen energía mecánica que generalmente se convierte en electricidad o hidroelectricidad. Una vez construida, la energía del agua es una fuente de energía abundante y de bajo costo, a pesar de los altos costos iniciales de construcción.
Es una fuente de electricidad flexible y fiable en comparación con otras energías renovables, ya que puede ser almacenada para usar a futuro. Los embalses y represas también pueden ayudar con el control de inundaciones, ser un suministro de agua confiable y pueden usarse para fines de recreación y esparcimiento. Sin embargo, hay muchas preocupaciones con respecto a la energía hidroeléctrica, particularmente las grandes presas.
El embalsamamiento de un río tiene un impacto significativo en el ecosistema regional, al inundar los paisajes río arriba, distraer hábitats para la vida silvestre, bloquear los pasajes de peces y a menudo desplazar a las comunidades locales.
De hecho, la construcción de una presa como tal es un obstáculo para la navegación, la migración de especies acuáticas y la transferencia de sedimentos. Además, las fallas (de haberlas) pueden ser catastróficas, alterando aún más los paisajes y cobrando la vida de quienes viven río abajo.
Como se obtiene la energía hidroeléctrica y para qué sirve
Para que la energía sea generada, tres cosas deben estar presentes: agua que fluye, una turbina y un generador. El agua que fluye de la presa o río arriba golpea la turbina, lo que hace que gire.
La turbina se conecta al generador a través de un eje. Por lo tanto, cuando la turbina gira, el eje también gira haciendo que el generador empiece a funcionar y termine eventualmente produciendo energía.
El principio de la energía hídrica es similar al de la energía eólica, que hace girar las ruedas de la turbina por su mera energía. La energía hidroeléctrica o fluvial utiliza el flujo natural del agua para dar energía mecánica a las turbinas y consecuentemente producir electricidad. La energía gravitacional proporciona la energía cinética del agua necesaria para el flujo.
En los casos normales el flujo ordinario de agua es suficiente para su funcionamiento como para la electricidad doméstica. Pero en otros casos hay que aumentar su caudal y eficiencia, lo que se puede hacer mediante el uso de un eje de agua a lo largo de canales y conductos forzados que aumentaría la producción.
La operación de un generador es sofisticada. Este funciona según el principio de que cuando un imán pasa a través de un conductor, desencadena electricidad para que fluya.
En un generador a gran escala, los electroimanes se desarrollan simplemente circulando corriente directa a través de bucles de alambre envueltos alrededor de montones de láminas magnéticas de acero, conocidos como postes de campo.
Estos polos de campo se colocan sobre el límite del rotor que está normalmente conectado al eje de la turbina y gira a una velocidad determinada.
A medida que los rotores giran, desencadenan los polos de campoo electroimanes, para ir más allá de los conductores colocados en el estator. Eventualmente, esto resulta en un gran flujo de electricidad el cual también genera tensión en las terminales de salida del generador.
Ejemplos de la energía hidráulica
Un ejemplo es la central hidroeléctrica de Niagra Falls. Parte del agua que normalmente pasa por encima de las cataratas se canaliza a través de una turbina. El agua gira la turbina que a su vez hace girar un generador eléctrico del cual sale la electricidad.
Otro ejemplo aún más grande y significativo corresponde a la presa de Grand Coulee. Colorado tiene varias pequeñas y pintorescas estaciones hidroeléctricas cuya historia se remonta a hace más de 100 años. Algunas instalaciones hidroeléctricas se utilizan para el almacenamiento de energía en lugar de la generación primaria.
El agua se bombea a la cima de una montaña utilizando el exceso de capacidad de generación eléctrica. El agua se vuelve a bajar por la montaña para generar electricidad cuando escasea la capacidad.