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¿Cómo generar electricidad con la corriente de un río?

marzo 19, 2022
¿Cómo generar electricidad con la corriente de un río?

Energía hidroeléctrica doméstica

Presa HooverLa presa Hoover se construyó durante la Gran Depresión, un periodo en el que la mayoría de la gente tenía poco dinero y los empleos eran muy escasos. La construcción de la presa parecía una tarea imposible. Los trabajadores trabajaron durante dos años en largas y duras jornadas, construyendo túneles de 15 metros de ancho, lo suficientemente grandes como para que quepa un avión comercial sin sus alas. La presa Hoover tiene 221 metros de altura52 metros más que el Monumento a Washington en Washington, D.C. La construcción de la presa dio esperanza y dignidad a muchas víctimas de la Gran Depresión. La construcción de la presa dio esperanza y dignidad a muchas víctimas de la Gran Depresión, y dio a la gente un trabajo y una forma de ganar dinero. La presa Hoover sigue en uso, proporcionando energía a 1,7 millones de personas en Arizona, California y Nevada. A menudo se considera un hito de la ingeniería y lleva el nombre de Herbert Hoover, el presidente estadounidense que ayudó a realizar el proyecto.

La energía de WashingtonEl estado de Washington es el mayor consumidor de energía hidroeléctrica de Estados Unidos. El estado utilizó casi 58 millones de vatios de energía hidroeléctrica en 2009, más del doble que el siguiente mayor consumidor, Oregón.

Cómo generar electricidad a partir del agua en casa

La empresa tiene su sede en el estado norteamericano de Maine. Se llama Ocean Renewable Power Company, o ORPC. La empresa presentó recientemente la nueva tecnología en una conferencia sobre energía cerca de Washington, DC.

La tecnología de ORPC es un generador de energía que se puede poner bajo el agua, llamado RivGen. Funciona en una serie de pasos. En primer lugar, el generador se coloca en el centro de una jaula de acero. La jaula va encima de un barco ancho con fondo plano llamado pontón. A cada lado del generador se colocan ruedas, o turbinas.

Una vez que el barco pontón está fijado en un lugar, se inunda de agua. El pontón, la jaula y el generador se hunden en el fondo del río. Allí, la corriente del río hace girar las ruedas y crea hasta 50 kilovatios de energía.

Sauer afirma que la forma de las turbinas permite al generador aprovechar la energía de las corrientes marinas en el océano. La turbina oceánica de la empresa se llama TidGen y puede generar hasta 600 kilovatios de electricidad, suficiente para abastecer a una pequeña población.

Ahora mismo, la cantidad de energía que TidGen puede cosechar cambia según la fuerza de la marea suba o baje. Pero los trabajadores de ORPC intentan que la producción de energía sea constante. Con el tiempo, quieren que la energía de TidGen forme parte de la red energética principal.

Cuánto caudal de agua se necesita para producir electricidad

La gente tiene una larga historia de uso de la fuerza del agua que fluye en arroyos y ríos para producir energía mecánica. La energía hidroeléctrica fue una de las primeras fuentes de energía utilizadas para la generación de electricidad, y hasta 2019, la energía hidroeléctrica fue la mayor fuente de generación total de electricidad renovable anual de Estados Unidos.

En 2021, la hidroelectricidad representó alrededor del 6,3% de la generación total de electricidad a escala de servicios públicos1 de Estados Unidos y el 31,5% de la generación total de electricidad renovable a escala de servicios públicos. La cuota de la hidroelectricidad en la generación total de electricidad en EE.UU. ha disminuido con el tiempo, principalmente debido al aumento de la generación de electricidad a partir de otras fuentes.

La cantidad de precipitaciones que se vierten en los ríos y arroyos de una zona geográfica determina la cantidad de agua disponible para producir energía hidroeléctrica. Las variaciones estacionales de las precipitaciones y los cambios a largo plazo en los patrones de precipitación, como las sequías, pueden tener grandes efectos en la disponibilidad de la producción hidroeléctrica.

Como la fuente de energía hidroeléctrica es el agua, las centrales hidroeléctricas suelen estar situadas en una fuente de agua o cerca de ella. El volumen del flujo de agua y el cambio en la elevación -o caída, y a menudo referido como cabeza- de un punto a otro determinan la cantidad de energía disponible en el agua en movimiento. En general, cuanto mayor sea el caudal de agua y la altura de elevación, más electricidad podrá producir una central hidroeléctrica.

Generador hidroeléctrico

Los sistemas hidroeléctricos de pasada son sistemas hidroeléctricos que aprovechan la energía del agua que fluye para generar electricidad en ausencia de una gran presa y un embalse, lo que los diferencia de las instalaciones hidroeléctricas de embalse convencionales. Se puede utilizar una pequeña presa para garantizar que entre suficiente agua en la tubería forzada y, posiblemente, algo de almacenamiento (para su uso en el mismo día)[2] La principal diferencia entre este tipo de generación hidroeléctrica y los demás es que los sistemas de pasada utilizan principalmente el caudal natural del agua para generar energía, en lugar de la fuerza del agua que cae a gran distancia. Sin embargo, el agua puede seguir experimentando cierta caída vertical en un sistema de pasada desde el paisaje natural o desde una pequeña presa[3] Otra diferencia principal entre la hidroelectricidad tradicional es que la hidroeléctrica de pasada se utiliza en zonas donde hay poco o ningún almacenamiento de agua, como en un río.

Para que un sistema de pasada sea posible en un lugar determinado, tiene que haber dos características geográficas específicas. La primera es que debe haber un caudal razonablemente importante, ya sea por las lluvias o por el deshielo. Además, debe haber una inclinación suficiente del río para que el agua se acelere de forma significativa[4]. Por lo tanto, los sistemas de escorrentía se implantan mejor en masas de agua con un caudal bastante constante. Si se construyen en lugares en los que el caudal es bastante bajo durante un periodo de tiempo y luego alcanza un pico dramático, habrá una gran cantidad de agua «desperdiciada» durante los periodos de caudal máximo, ya que el exceso de agua cae por los aliviaderos. Esto se debe a que estos sistemas se construyen para acomodar el caudal más bajo, por lo que no pueden manejar caudales significativamente mayores.

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