Se conoce como energía hidráulica, energía del agua o energía hidroeléctrica obtenida del uso de energía cinética o potencial de las corrientes, caídas o cascadas.
Es una forma de energía utilizada durante mucho tiempo en la historia de la humanidad y en diferentes escalas, ya que puede transformarse en muchas otras formas de energía útil.
Esta fuente de energía renovable utiliza los movimientos del agua que el sol y la gravedad ponen en movimiento, el ciclo del agua, las mareas y las corrientes marinas.
Ya sea usando cascadas naturales o artificiales (como cascadas naturales o represas hidroeléctricas), el flujo de cursos de agua o corrientes marinas (mareas, circulación termohalina), las plantas hidráulicas producen energía mecánica que generalmente se convierte en electricidad (hidroelectricidad).
La energía hidroeléctrica se considera un recurso de energía renovable porque es un recurso energético que se regenera en un corto período de tiempo.
Puedes pensar en esto como el cabello en tu cabeza. Si tienes un corte de pelo malo que no te gusta, no tienes que preocuparte demasiado porque crecerá de nuevo en un tiempo razonable.
La luz solar, el viento y el calor generados por la tierra son tipos similares de recursos de energía renovable. Alrededor del 19% de la producción total de electricidad del mundo proviene de la energía hidroeléctrica.
Cuando observamos la energía hidroeléctrica en términos de fuentes de energía renovables (por lo que comparamos esto con cosas como la energía solar, la energía eólica, energía geotérmica y biocombustibles), representa el 96% de la producción de electricidad con energía renovable.
¡Eso significa que casi toda nuestra producción de energía que proviene de fuentes de energía renovables proviene del agua!
¿Cuáles son las ventajas y desventajas de la energía hidráulica?
Según el Informe de estado de la energía hidroeléctrica, esta nos brindó 21.8 GW de energía y creció un 9% durante el año.
Si bien la energía hidroeléctrica proporciona al mundo energía limpia, existen algunos problemas. Hoy examinaremos las ventajas y desventajas de la energía hidráulica.
La energía hidráulica tiene las siguientes virtudes o ventajas:
- Es renovable, porque no desperdician agua de los ríos, ni afectan su secado.
- Dada la abundancia de agua en el planeta, esta energía es barata y fácil de obtener. Por supuesto, los costos de instalación de las centrales hidroeléctricas son, pero eso solo cuenta como una inversión inicial.
- Es una forma de energía limpia, ya que no produce sustancias contaminantes, ya que no hay procesos de combustión ni materias primas.
- Es a largo plazo económico, ya que no depende de los ingresos de la materia prima ni de las fluctuaciones de su mercado.
- No se requiere combustible. El agua es la fuente de energía. Por lo tanto, los costos operativos son bajos. Y no hay problemas como el manejo del combustible, el almacenamiento del combustible, la eliminación de las cenizas, etc.
- La planta es altamente confiable y es la más barata en operación y mantenimiento.
- La carga se puede variar rápidamente y la demanda de carga que cambia rápidamente se puede satisfacer sin dificultad.
- Tales plantas son robustas y tienen una vida más larga.
- La eficiencia de tales plantas no disminuye con la edad.
- Planta muy ordenada y limpia ya que no produce cenizas de humo
Estas son algunas de las desventajas de la energía hidráulica:
- Al mismo tiempo, esta forma de energía tiene los siguientes defectos:
- El impacto ambiental de grandes instalaciones en ríos y lagos.
- El alto costo de la construcción de las plantas, así como los costos secundarios de la inundación de tierras fértiles para construir una presa.
- Altera los ecosistemas fluviales río abajo, ya que el agua que sale de la planta carece de sedimentos.
- Las temporadas de sequía extrema y los fenómenos como El Niño pueden reducir drásticamente la producción de electricidad.
- Se requiere un área enorme.
- Lleva mucho tiempo construirlo.
- Se requieren largas líneas de transmisión, ya que las plantas están ubicadas en áreas montañosas que están bastante lejos de los centros de carga.
- La producción de tales plantas nunca es constante debido a los caprichos del monzón y depende de la velocidad del flujo de agua en un río. La larga estación seca puede afectar el agua.
- El embalse de la central hidroeléctrica sumerge grandes áreas, desarraiga a una gran población y crea problemas sociales y de otro tipo.
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¿Cómo se produce la energía hidráulica?
La energía hidroeléctrica es una fuente de energía renovable que aprovecha el poder del agua en movimiento para producir electricidad. El proceso hidroeléctrico comienza mucho antes de encender la luz en casa o en el trabajo.
Los proyectos de hidroelectricidad a gran escala generalmente involucran represas. Los proyectos de mareas y ríos también aprovechan el poder del agua en movimiento para generar electricidad renovable.
Esto se lleva a cabo colocando la planta en alguna cascada de agua natural, canal de río o, en caso de no tener la altura necesaria, construyendo una presa hidroeléctrica.
Una presa hidroeléctrica convierte la energía potencial almacenada en un depósito de agua detrás de una presa en energía mecánica; la energía mecánica también se conoce como energía cinética.
A medida que el agua fluye hacia abajo a través de la presa, su energía cinética se utiliza para hacer girar una turbina. El generador convierte la energía mecánica de la turbina en electricidad. Esta energía eléctrica luego pasa por varios procesos de transmisión antes de llegar a ti.
Las centrales hidroeléctricas son el caso más conocido de uso de energía hidráulica, en este caso para generar electricidad. Esta energía eléctrica puede transmitirse a través de la red a hogares y negocios que lo requieran.
¿Dónde se utiliza la energía hidráulica?
La energía hidroeléctrica es una de las fuentes de energía renovables más antiguas y más utilizadas.
China, el mayor productor mundial de hidroelectricidad, opera tres de las diez centrales hidroeléctricas más grandes del mundo, incluido el proyecto de las Tres Gargantas más grande del mundo. Conoce algunas de las plantas hidráulicas más grandes del mundo:
- Tres Gargantas, China – 22.5GW
La central hidroeléctrica Tres Gargantas de 22.5GW en Yichang, provincia de Hubei, China, es la estación hidroeléctrica más grande del mundo.
- Itaipú, Brasil y Paraguay – 14GW
La central hidroeléctrica de 14GW Itaipú está ubicada en el río Paraná, en la frontera entre Brasil y Paraguay. La instalación es operada por Itaipu Binacional.
- Guri, Venezuela – 10.2GW
El proyecto eléctrico Guri, también conocido como la central hidroeléctrica Simón Bolívar, se ubica en el río Caroní, en el estado bolívar del sureste de Venezuela. CVG posee y opera la planta.
- Belo Monte, Brasil – 9.39GW
El proyecto comprende dos centrales eléctricas y dos presas con 18 turbinas Francis de 611MW de capacidad cada una.
- Grand Coulee, EE.UU. 6.8GW
El proyecto hidroeléctrico Grand Coulee de 6.8GW ubicado en el río Columbia en Washington, EE. UU., se construyó en tres fases. Propiedad y operado por la Oficina de Recuperación de los Estados Unidos, comenzó a funcionar en 1941.
¿Cómo influye el sol en la energía hidráulica?
La luz del sol contiene una cantidad sorprendentemente grande de energía.
En promedio, incluso después de pasar por cientos de kilómetros de aire en un día despejado, la radiación solar llega a la Tierra con suficiente energía en un solo metro cuadrado para ejecutar una computadora de escritorio de tamaño mediano, si toda la luz solar pudiera ser capturada y convertida en electricidad.
Las tecnologías fotovoltaicas y térmicas solares cosechan parte de esa energía ahora y crecerán tanto en uso como en eficiencia en el futuro.
La energía del Sol calienta la superficie del planeta, alimentando transferencias titánicas de calor y presión en los patrones climáticos y las corrientes oceánicas. Las corrientes de aire resultantes impulsan las turbinas eólicas.
También evapora el agua que cae como lluvia y se acumula detrás de las presas, donde su movimiento se utiliza para generar electricidad a través de la energía hidroeléctrica.
La energía hidroeléctrica es un resultado indirecto de la actividad solar. El calor del sol es el iniciador del ciclo del agua.
El agua de los océanos y otros cuerpos de agua se evapora y posteriormente se condensa y vuelve a la tierra en forma de lluvia o nieve. La nieve en las elevaciones más altas se derrite y forma ríos cuya energía se aprovecha en plantas hidroeléctricas.
¿Qué impacto tiene la energía hidráulica en el medio ambiente?
La energía hidráulica se considera segura, renovable y limpia, ya que no agota el agua que usa, ni produce sustancias tóxicas o contaminantes.
Sin embargo, generalmente tiene un impacto ambiental considerable dado el impacto que pueden tener las instalaciones, especialmente a gran escala, como las represas hidroeléctricas, que modifican el flujo de los ríos, inundan las tierras secas e incluso pueden cambiar la calidad del agua.
Durante siglos, el lecho del río se utilizó con molinos y rotores para aprovechar su resistencia y convertirlo en energía mecánica, ya sea para moler granos o trigo, o para generar electricidad. La fuerza del agua, su fluidez y su abundancia hacen de estos mecanismos un recurso ideal para la humanidad.
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