Energia Hidraulica ¿Que es y Como Funciona?

Energia Hidraulica ¿Que es y Como Funciona?

Que es la energía hidráulica, definición

La energía hidráulica pertenece al grupo de las energías renovables, las cuales liberan muy poca cantidad de gases de efecto invernadero. Esta fuente de energía utiliza los movimientos del agua, aprovechando los ciclos del agua, de las mareas y de las corrientes marinas.

Puede utilizar cascadas naturales o artificiales (represas hidroeléctricas) que gracias al flujo del agua o de las corrientes marinas se puede generar energía mecánica, la cual mediante turbinas se genera la electricidad (hidroelectricidad).

Desde hace miles de años que se utiliza la energía hidráulica para muchas cosas, en la antigüedad era muy común utilizar molinos de agua para moles granos o para bombear agua. Las plantas hidroeléctricas actuales proporcionan electricidad 100% renovable, produciendo muy bajas emisiones de gases de efecto invernadero.

Aunque, el uso de la energía hidráulica tiene algunas desventajas, mas específicamente con la continuidad de los cursos del agua. Donde las presas de las plantas hidroeléctricas son un gran obstáculo para la navegación y la migración de peces y para la transferencia de sedimentos.

Cómo funciona la energía Hidráulica / Hidroeléctrica

En la Tierra, el agua esta continuamente en varios estados, uno de los procesos conocidos es el ciclo hidrológico. donde el agua se vapora de los mares formando nubes, para luego caer como lluvia o nieve acumulándose en ríos y arroyos para fluir de nuevo hacia el mar. Todo ese ciclo y movimiento brinda una excelente oportunidad para generar energía.

Conversión de agua en movimiento a electricidad

Para generar la electricidad se utiliza la energía cinética del agua en movimiento, por lo tanto el agua tiene que moverse a una velocidad y en una cantidad suficiente para poder hacer girar las hélice de la turbina, que a su vez hace girar a un generador, el cual convierte la cinética en electricidad. Se calcula que un galón de agua (4 litros aprox) por segundo que cae a cien pies (30 metros) de altura genera un kilovatio de electricidad.

Ahora bien, para poder aumentar el volumen de agua en movimiento se utilizan los embalses o presas, los cuales recolectan el agua, para luego liberarla. La abertura de una presa utiliza la gravedad, dejando caer el agua por las tuberías. El agua que cae hace que las turbinas giren, provocando que los imanes dentro del generador giren y creen la electricidad.

Existen una gran variedad de turbinas que se utilizan en las plantas de energía hidroeléctrica, donde su uso depende de la cantidad de distancia en vertical entre la presa y la turbina. Los mas utilizados son los diseños de ruedas de Kaplan, Francis y Pelton. Donde estos diseños denominados ruedas de reacción e impulso utilizan la fuerza cinética del agua y también la presión que el agua ejerce.

La turbina Kaplan es muy similar a una hélice de barco, el cual posee un corredor con tres a seis palas que pueden generar hasta 400MW de potencia. La turbina Kaplan se destaca ante las demás porque su rendimiento puede ser mejorado cambiando el paso de las palas.

La turbina Francis posee un corredor con nuevo mas paletas. El cual puede generar hasta 800 MW, donde sus paletas dirigen el agua para que se muevan con un flujo axial.

La turbina Pelton es un conjunto de cubos con forma especial, los cuales van montados en el exterior de un disco circular, por lo que es muy similar a una rueda de agua. Estas turbinas utilizan sitios de alta presión hidráulica y pueden lograr generar hasta 200 MW.

La energía hidroeléctrica también puede generarse sin tener una represa, la cual es conocida como “corriente de rió”. Para este método la velocidad y caudal de agua no se aumenta mediante una presa. Aquí el agua de rió hace girar las palas de la turbina y al capturar la energía cinética del agua se genera la electricidad. El problema es que al no tener una represa, no pueden controlar cuando generar electricidad, en cambio, las represas si pueden hacerlo, controlando el tiempo y el flujo del agua. Por eso, las hidroeléctricas con presas son mas valiosas a la hora de generar electricidad.

Otra de las tecnología hidroeléctrica que se utilizan es la de almacenamiento por bombeo, aquí se bombea el agua de un deposito inferior a uno superior y cuando se requiere electricidad extra, se deja caer el agua a las turbinas para generar dicha electricidad.

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