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¿Qué son las plantas hidroeléctricas?

marzo 16, 2022
¿Qué son las plantas hidroeléctricas?

La mayor central hidroeléctrica del mundo

La energía hidráulica (del griego: ὕδωρ, «agua»), también conocida como energía hidráulica, es el uso de agua que cae o corre rápidamente para producir electricidad o para hacer funcionar máquinas. Esto se consigue convirtiendo la energía potencial gravitacional o cinética de una fuente de agua para producir energía[1] La energía hidráulica es un método de producción de energía sostenible.

Desde la antigüedad, la energía hidráulica procedente de los molinos de agua se ha utilizado como fuente de energía renovable para el riego y el funcionamiento de dispositivos mecánicos, como parrillas, aserraderos, fábricas textiles, martillos neumáticos, grúas de muelle, ascensores domésticos y molinos de mineral. El trompo, que produce aire comprimido a partir de la caída del agua, se utiliza a veces para alimentar otra maquinaria a distancia[2][1].

La energía hidráulica es una alternativa atractiva a los combustibles fósiles, ya que no produce directamente dióxido de carbono ni otros contaminantes atmosféricos y proporciona una fuente de energía relativamente constante. No obstante, tiene inconvenientes económicos, sociológicos y medioambientales y requiere una fuente de agua suficientemente energética, como un río o un lago elevado[3]. Instituciones internacionales como el Banco Mundial consideran la energía hidroeléctrica como un medio de desarrollo económico con bajas emisiones de carbono[4].

Energía hidroeléctrica de bombeo

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 de electricidad renovable anual total 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 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

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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Cuánta energía produce una central hidroeléctrica

La generación de energía hidroeléctrica, aprovechando la fuerza de la naturaleza, es un método de tecnologías libres de CO2 que aprovecha una de las pocas fuentes de energía disponibles justo en Japón. Es una fuente de energía rápidamente adaptable a la demanda de energía.

Una central hidroeléctrica genera electricidad mediante una turbina de agua impulsada por la fuerza del agua que baja desde una altura superior. Aquí se presentan varios tipos de centrales, que difieren en la forma de obtener y utilizar el agua.

Este tipo de instalación, que consta de una central eléctrica construida en su mayor parte bajo tierra y de estanques de regulación superiores e inferiores, se utiliza para satisfacer la demanda máxima de electricidad. Durante las horas punta, la energía se genera a partir del agua que fluye del embalse superior al inferior. El agua utilizada para la generación se almacena en el embalse inferior.

Durante las horas de menor demanda, el agua se bombea desde el embalse inferior hasta el embalse superior, de modo que pueda utilizarse de nuevo para la generación de electricidad durante el siguiente periodo de mayor demanda. De este modo, se utiliza repetidamente un volumen fijo de agua.

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