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¿Cómo se produce la transformación de energía hidráulica a energía eléctrica?

marzo 17, 2022
¿Cómo se produce la transformación de energía hidráulica a energía eléctrica?

Energía hidráulica británica

De forma sencilla, podemos decir que la electricidad es esa energía capaz de hacer brillar las bombillas, mover los coches más eficientes y dar vida al monstruo de Frankenstein. Si profundizamos en el concepto más técnico, es la energía generada por el movimiento de electrones positivos y negativos en el interior de los materiales conductores.

¿Y qué es esto? Materia, pequeños átomos, cuyas partes, si son opuestas, se atraen. Sus cargas positivas y negativas se complementan creando dos tipos de electricidad: la estática (generada por la fricción) y la dinámica (concebida por la corriente).

Es maravilloso, pero no es fácil llegar a tu casa. Pulsar el interruptor implica un proceso que no es nada sencillo. Nadie en el mundo puede discutir si la capacidad de generar electricidad es el mayor invento de la historia de la humanidad.  La sociedad moderna no puede concebirse sin electricidad, y nuestras vidas dependen de la energía por muchas razones.

Volviendo a las diferencias entre renovable y no renovable, nos encontraremos con una u otra, dependiendo de la energía primaria que se utilice para generar electricidad. Si hay que «reponer» dicho «combustible», será no renovable, pero si no es necesario porque la naturaleza lo ofrece gratuitamente, será renovable.

Pros y contras de la hidroelectricidad

La historia de la hidroelectricidad comienza en la naturaleza con el ciclo del agua. La nieve cae en invierno, donde se acumula en los glaciares de los Alpes y crea un denso y espeso manto de nieve. En primavera, esta capa de nieve se derrite y la escorrentía baja por la montaña hasta llegar a los arroyos y ríos. El agua se acumula en los embalses detrás de las presas y, cuando se libera, fluye a través de grandes tuberías, llamadas compuertas, hasta las turbinas, que son como ruedas con aspas. En una presa, las turbinas giran cuando el agua en movimiento golpea las palas. En el interior del generador, los imanes giran en torno a bobinas de alambre de cobre, haciendo que los electrones se muevan y convirtiendo la energía mecánica del agua que cae en energía eléctrica.

Generador hidroeléctrico

Los alumnos aprenden la historia de la noria y los usos habituales de las turbinas de agua en la actualidad. Exploran la energía cinética creando su propia noria experimental con una botella de plástico de dos litros. Investigan las transformaciones de energía que se producen al convertir las palas de una turbina hidráulica en trabajo, y experimentan cómo el peso afecta a la velocidad de rotación de la noria. Los alumnos también discuten y exploran las características de las centrales hidroeléctricas.

A lo largo de la historia de la humanidad, las ruedas hidráulicas han realizado muchos tipos de trabajos mecánicos: aserrar madera, accionar bombas, hacer funcionar equipos agrícolas, hacer girar martillos, moler granos para convertirlos en harina, fabricar productos de hierro y accionar molinos textiles. Hoy en día, los equivalentes modernos de las ruedas hidráulicas son las enormes turbinas de las centrales hidroeléctricas, que generan la electricidad que utilizamos todos los días para realizar todo tipo de trabajos: calefacción, refrigeración, enfriamiento y alimentación de electrodomésticos, televisores y entretenimiento. La energía hidroeléctrica es una forma de producir electricidad utilizando una fuente de energía renovable que no utiliza combustibles fósiles, no contamina ni produce gases de efecto invernadero. Sin embargo, estos grandes proyectos exigen que los ingenieros tengan en cuenta todas las implicaciones de su impacto en el entorno.

Cómo funciona la energía hidroeléctrica

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La transformación de energía, también conocida como conversión de energía, es el proceso de cambiar la energía de una forma a otra. En física, la energía es una cantidad que proporciona la capacidad de realizar un trabajo (por ejemplo, levantar un objeto) o proporciona calor. Además de convertirse, según la ley de conservación de la energía, ésta es transferible a un lugar u objeto diferente, pero no puede crearse ni destruirse.

La energía, en muchas de sus formas, puede utilizarse en procesos naturales o para prestar algún servicio a la sociedad, como la calefacción, la refrigeración, la iluminación o la realización de trabajos mecánicos para hacer funcionar máquinas. Por ejemplo, para calentar una casa, el horno quema combustible, cuya energía potencial química se convierte en energía térmica, que se transfiere al aire de la casa para elevar su temperatura.

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