La electricidad generada aprovechando la energía hidráulica se basa en el mismo concepto que las dinamos y el fenómeno de inducción electromagnética. La energía hidráulica, también llamada energía hídrica o hidroenergía, es la obtenida aprovechando la energía cinética y potencial de una corriente o salto de agua. Se considera una forma de producción de electricidad que puede ser sostenible y limpia, sobre todo a pequeña escala.
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¿Cómo se utiliza la energía hidráulica?
En los saltos de agua, naturales o artificiales, la masa de agua en altura tiene una determinada energía potencial gravitacional que se transforma en energía cinética al caer. En una turbina hidráulica situada bajo el salto de agua se recoge esta energía cinética y la turbina gira. El movimiento se transmite al alternador de un generador eléctrico que transforma la energía cinética recibida en energía eléctrica gracias al efecto de inducción electromagnética. La corriente eléctrica generada es de tipo continua.
Los saltos de agua pueden utilizarse aprovechando un desnivel natural en el cauce de un río desviando el agua hasta la central hidroeléctrica o construyendo un embalse que haga subir el nivel del río y genere un salto geodésico artificial. En este segundo caso se evita la pérdida de energía potencial por rozamiento. También existen generadores hidroeléctricos marinos que aprovechan la energía cinética de las corrientes oceánicas. No todas las zonas del océano son adecuadas, sólo aquellas en las que hay corrientes fuertes y frecuentes.
Ventajas y desventajas
La producción de electricidad es un aspecto muy importante de cualquier país del mundo: el suministro eléctrico a los hogares es considerado un bien básico de primera necesidad en los países desarrollados y la electricidad es una de las energías de las que más depende la industria y prácticamente todos los sectores económicos.
La energía hidroeléctrica presenta importantes ventajas sobre otras formas de producción de electricidad:
- Es un tipo de energía con alto rendimiento
- El ciclo hidrológico en la hidrosfera la convierte en una energía renovable
- Es una energía limpia. En su producción no hay emisión de gases ni residuos contaminantes y no consume combustibles fósiles. Según el método de construcción de la central, puede que se emita dióxido de carbono durante la construcción y tareas de mantenimiento, si bien esta cantidad es relativamente pequeña en comparación con otras formas de producción de electricidad.
- Puede ser utilizado a pequeña escala para autoabastecimiento (llamada energía minihidráulica)
- Los embalses de las centrales hidroeléctricas pueden aprovecharse también para abastecimiento de sistemas de regadío, explotación recreativa y como medio de control de inundaciones fluviales.
- Los costes de explotación son muy bajos al no necesitar ningún tipo de combustible: no depende de importaciones de combustibles (petróleo, gas natural, carbón) ni de la volatilidad de sus precios en los mercados internacionales. Además, la automatización de las centrales hidroeléctricas permite que se puedan operar con poco personal.
Las desventajas de la producción hidroeléctrica, aunque no muy numerosas, son de gran impacto, sobre todo medioambiental debido a la construcción de embalses y represas. Aunque hoy en día no es habitual, en el pasado se han construido embalses que han inundado pueblos enteros. Aún cuándo no se inundan pueblos, la inundación de los valles anteriores a los embalses puede suponer la pérdida de tierras fértiles y medios de vida tradicionales para la población local. También generan problemas en las tierras posteriores a los embalses; la población puede experimentar una disminución del agua disponible y existe riesgo de inundaciones en caso de rotura o fallo de la presa.
Consideraciones medioambientales
Las represas hidroeléctricas pueden tener un alto impacto negativo en los ecosistemas acuáticos naturales, tanto posteriores como anteriores a las presas. Uno de los ejemplos más notorios y estudiados es la reducción de la población de trucha septentrional experimentada en Estados Unidos debido al bloqueo del paso natural para la trucha que viaja hasta lugares concretos para desovar y reproducirse. Algunas propuestas para solucionar este y otros problemas es la construcción de escaleras acuáticas que permitan a los peces salvar el obstáculo que suponen las presas.
El agua que sale de las turbinas instaladas en las centrales hidroeléctricas apenas contienen sedimentos. Esto puede provocar una degradación más rápida de los cauces de los ríos y sus márgenes posteriores al embalse. También se puede dar un cambio drástico del ecosistema en determinadas circunstancias de apertura y cierre de las compuertas de los embalses.
Las turbinas hidroeléctricas marinas también han probado causar daño en los ecosistemas circundantes. Muchas especies acuáticas utilizan las corrientes para viajar de un punto a otro del océano y las turbinas suponen un obstáculo peligroso para ellas. Además, producen altos niveles de contaminación acústica que puede afectar a la vida acuática y a los medios de orientación de algunas especies.
En la actualidad, los proyectos hidroeléctricos llevan asociados desde sus inicios estudios del posible impacto ambiental y medidas para su mitigación.
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