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¿Qué es y cómo funciona la hidroeléctrica?

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

Cómo funciona la energía hidroeléctrica

La energía hidroeléctrica, también llamada energía hidroeléctrica o hidroelectricidad, es una forma de energía que aprovecha la fuerza del agua en movimiento -como el agua que fluye por un salto- para generar electricidad. La gente ha utilizado esta fuerza durante milenios. Hace más de dos mil años, los griegos utilizaban el agua en movimiento para hacer girar la rueda de su molino y convertir el trigo en harina.

La mayoría de las centrales hidroeléctricas tienen un depósito de agua, una compuerta o válvula para controlar la cantidad de agua que sale del depósito y una salida o lugar donde el agua termina después de fluir hacia abajo. El agua adquiere energía potencial justo antes de derramarse por la parte superior de una presa o de descender por una colina. La energía potencial se convierte en energía cinética cuando el agua fluye cuesta abajo. El agua puede utilizarse para hacer girar las palas de una turbina y generar electricidad, que se distribuye a los clientes de la central.

Hay tres tipos diferentes de centrales hidroeléctricas, siendo la más común una instalación de embalse. En una instalación de embalse, se utiliza una presa para controlar el flujo de agua almacenada en una piscina o embalse. Cuando se necesita más energía, se libera el agua de la presa. Una vez liberada el agua, la gravedad toma el control y el agua fluye hacia abajo a través de una turbina. Cuando las palas de la turbina giran, hacen funcionar un generador.

Central hidroeléctrica

Desde hace miles de años, la gente ha aprovechado la energía contenida en el agua corriente y la ha utilizado para realizar trabajos útiles. Por ejemplo, las ruedas hidráulicas y los molinos de agua para procesar el grano se utilizaron ampliamente hace más de 2.000 años en la antigua Grecia. También se utilizaron durante la dinastía Han en China y en la Roma imperial.

La energía hidroeléctrica es una forma de energía que utiliza la fuerza del agua que fluye para generar electricidad. Es uno de los métodos más antiguos de aprovechamiento de la energía, así como uno de los más limpios y renovables.

En 1753, un ingeniero francés llamado Bernard Forest de Belidor publicó su obra fundamental, Architecture Hydraulique1. Esta obra describía las máquinas hidráulicas de eje vertical y horizontal, y sentaba las bases de las futuras innovaciones en materia de energía hidráulica. A medida que avanzaba la Revolución Industrial, el agua se convirtió en una fuente de energía clave para muchos nuevos inventos, en particular el armazón de agua de Richard Arkwright para hilar fibras de algodón.

En 1878, la primera instalación de energía hidroeléctrica se utilizó para alimentar una sola lámpara de arco. En 1881, la central eléctrica número uno de Shoelkopf, cerca de las cataratas del Niágara, empezó a producir electricidad a gran escala. A lo largo del siglo XX y principios del XXI, las continuas mejoras tecnológicas han contribuido a establecer la energía hidroeléctrica como elemento central de un movimiento continuo hacia soluciones energéticas renovables.

Ventajas y desventajas de la energía hidroeléctrica

Las centrales hidroeléctricas aprovechan la energía de la caída del agua para generar electricidad. Una turbina convierte la energía cinética del agua que cae en energía mecánica. A continuación, un generador convierte la energía mecánica de la turbina en energía eléctrica.

Supongamos que hay una pequeña presa en su zona que no se utiliza para producir electricidad. Tal vez la presa se utilice para suministrar agua para regar las tierras de cultivo o tal vez se construyó para hacer un lago para el recreo. Como ya hemos explicado, hay que saber dos cosas:

Lo bien que la turbina y el generador convierten la fuerza del agua que cae en energía eléctrica. En el caso de las centrales hidroeléctricas más antiguas y mal mantenidas, este porcentaje puede ser del 60% (0,60), mientras que en las más nuevas y bien operadas puede llegar al 90% (0,90).

El consumo medio anual de energía residencial en Estados Unidos es de unos 3.000 kilovatios-hora por persona. Así que podemos calcular a cuántas personas podría servir nuestra presa dividiendo la producción anual de energía entre 3.000.

Historia de la energía hidroeléctrica

Una presa hidroeléctrica convierte la energía potencial almacenada en un depósito de agua detrás de una presa en energía mecánica, también conocida como energía cinética. Cuando el agua baja por la presa, su energía cinética se utiliza para hacer girar una turbina.

¿Tienes curiosidad por la terminología energética utilizada en este artículo? El sitio web de la Administración de Información Energética de EE.UU. ofrece un resumen fácil de entender de términos energéticos como energía potencial y energía mecánica/cinética.

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