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¿Qué es la energía hidroeléctrica y cómo funciona?

marzo 16, 2022
¿Qué es la energía hidroeléctrica y cómo funciona?

Cómo funciona la energía hidroeléctrica

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 2020, la hidroelectricidad representó alrededor del 7,3% de la generación total de electricidad a escala de servicios públicos1 de Estados Unidos y el 37% 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.

Historia de la energía hidroeléctrica

La utilización de recursos naturales como la energía solar fotovoltaica y la energía eólica para producir energía limpia es un factor clave en la lucha contra el cambio climático. Otro tipo de energía renovable es la hidroeléctrica, que aprovecha la fuerza del agua para generar electricidad.

Hay diferentes tipos de centrales hidroeléctricas. El tipo más común son las centrales hidroeléctricas de presa, en las que el agua que llevan los ríos se almacena en un embalse y se libera cuando se necesita energía.

El agua liberada del embalse fluye a través de una turbina, haciéndola girar, que a su vez activa un generador para producir electricidad. La energía extraída del agua depende del volumen y de la diferencia de altura entre la fuente y la salida del agua.

Después, la tensión de la electricidad producida se eleva para ser transportada con pequeñas pérdidas hasta los puntos de distribución, donde se vuelve a bajar la tensión para su consumo. El agua utilizada en el proceso retoma el curso natural del río aguas abajo tras pasar por la estación.

Centrales hidroeléctricas

Ya sea de un pequeño arroyo o de un río más grande, los sistemas hidroeléctricos pequeños o microhidroeléctricos, también llamados hidroeléctricos o sistemas hidráulicos, pueden producir suficiente electricidad para todos los aparatos eléctricos y la iluminación de un hogar medio.

Los sistemas hidroeléctricos convierten esta energía potencial en energía cinética en una turbina, que acciona un generador para producir electricidad. Cuanto mayor sea la altura y la cantidad de agua que fluye por la turbina, más electricidad se genera.

Los sistemas hidráulicos son una de las alternativas más fiables al suministro de la red eléctrica para las propiedades aisladas. La instalación de un sistema hidroeléctrico puede ser costosa, pero en muchos casos, es menor que el coste de conseguir una conexión a la red si aún no la tiene. Más información sobre las opciones fuera de la red.

La energía hidroeléctrica es muy específica para cada lugar. La mayoría de las casas no tienen acceso a un recurso adecuado aunque tengan un curso de agua cerca.    Si tiene un lugar adecuado, el siguiente paso es ponerse en contacto con un instalador certificado, que evaluará su lugar.

Ventajas y desventajas de la energía hidráulica

¿Cómo se obtiene la electricidad del agua? En realidad, las centrales hidroeléctricas y las de carbón producen electricidad de forma similar. En ambos casos se utiliza una fuente de energía para hacer girar una pieza similar a una hélice llamada turbina.

Entonces, ¿cómo se obtiene electricidad a partir del agua? En realidad, las centrales hidroeléctricas y las de carbón producen electricidad de forma similar. En ambos casos se utiliza una fuente de energía para hacer girar una pieza parecida a una hélice llamada turbina, que a su vez hace girar un eje metálico en un generador eléctrico, que es el motor que produce la electricidad. Una central eléctrica de carbón utiliza el vapor para hacer girar los álabes de la turbina, mientras que una central hidroeléctrica utiliza el agua que cae para hacer girar la turbina. Los resultados son los mismos.

La teoría consiste en construir una presa en un río grande que tenga un gran desnivel (no hay muchas centrales hidroeléctricas en Kansas o Florida). La presa almacena mucha agua detrás en el embalse. Cerca de la parte inferior del muro de la presa está la toma de agua. La gravedad hace que caiga por la tubería forzada dentro de la presa. Al final de la tubería forzada hay una turbina propulsora, que gira gracias al agua en movimiento. El eje de la turbina sube al generador, que produce la energía. Al generador se conectan líneas eléctricas que llevan la electricidad a tu casa y a la mina. El agua sigue pasando por la hélice a través del canal de desagüe hasta el río más allá de la presa. Por cierto, ¡no es buena idea estar jugando en el agua justo debajo de una presa cuando se libera el agua!

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