¿Cómo funcionan las centrales hidroeléctricas?
Las plantas hidroeléctricas producen una forma de energía renovable aprovechando el poder del agua en movimiento, convirtiéndola en electricidad utilizable. En términos generales, la energía hidroeléctrica es un tipo de energía más económica que otras, como la nuclear, pero ¿sabes cómo funcionan tus plantas?
A lo largo de este artículo, verá que las centrales hidroeléctricas funcionan mediante la presión del agua que hace girar turbinas que, a su vez, transforman la energía potencial en energía cinética.
¿Cómo funcionan las centrales hidroeléctricas en la práctica?
La mayoría de las formas de producción eléctrica involucran algún tipo de movimiento que genera energía y un sistema diseñado para aprovechar y controlar esa energía producida. En el caso de las centrales hidroeléctricas, esto se presenta en forma de turbina, que es esencialmente una hélice masiva acoplada a un eje.
En la práctica, el flujo de agua empuja la turbina, tal como el viento hace girar un molino de viento. El eje de la turbina, a su vez, forma parte de un generador eléctrico, por lo que su movimiento funciona como un motor que genera energía eléctrica.
Por lo general, una central hidroeléctrica se compone de varios generadores, que suelen estar conectados a líneas eléctricas y torres. Estas líneas luego llevan electricidad a las comunidades, ciudades y hogares en las áreas circundantes.
¿Por qué las centrales hidroeléctricas necesitan represas?
La presa es una parte esencial de este proceso porque permite controlar el flujo de agua. Cuando se construye una presa en un río grande, tiende a construirse a una altura considerable. Detrás de la presa se acumula el caudal natural de agua del río. En el fondo del muro de la presa, existe un pasaje conocido como toma de agua.
La presión que se acumula detrás del muro de la corriente del río crea presión. Debido al aumento de la presión y la gravedad dentro de este depósito, el agua caerá a través de una válvula de entrada o tubería forzada. La tubería forzada, o túnel de admisión, conduce a una hélice de turbina.
Por lo tanto, a medida que el agua fluye sobre la turbina, su corriente y velocidad harán que la turbina gire, produciendo energía dentro del generador.
¿Por qué es una fuente de energía renovable?
La gran ventaja de las centrales hidroeléctricas es que producen energía renovable. Esto significa que, en teoría, nunca podemos quedarnos sin la fuente de esta energía (el agua), a diferencia de los combustibles fósiles como el carbón o el petróleo.
Una vez que el agua ha pasado por la hélice y ha hecho girar la turbina, sale del sistema y continúa hacia el río al otro lado de la presa. En la práctica, esto significa que el proceso utiliza solo la corriente del agua, por lo que el río puede continuar sin ser perturbado. Por lo tanto, mientras el río continúe fluyendo en esta área, la represa tendrá una fuente de energía casi infinita.
Vale la pena señalar que las represas hidroeléctricas también permiten que las plantas controlen la cantidad de electricidad que se produce, generando más energía en las horas pico y menos durante las horas más ociosas. Esto es posible gracias a un sistema de "almacenamiento por bombeo", que en realidad reutiliza la misma agua que se usaba anteriormente para producir electricidad.
Una vez que el agua fluye a través de la tubería forzada inicial, se bombea de regreso a una piscina de almacenamiento sobre la planta. Este proceso se realiza en horas valle, cuando la demanda de energía es menor.
Al bombear agua a estos embalses, la planta puede reutilizar esta agua y tener un amplio suministro de agua disponible para los momentos en que la demanda de electricidad es alta.