ENERGÍA RENOVABLE

¿Qué es la energía hidroeléctrica y cómo funciona?

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¿Qué es la energía hidroeléctrica y cómo funciona? – Luca, 13 años, Boston, Massachusetts

Si alguna vez has observado un río corriendo por una montaña o has jugado con las olas en la playa, has sentido que el agua en movimiento contiene mucha energía. Un río puede empujarte a ti y a tu kayak río abajo, a veces muy rápidamente, y las olas que chocan contra ti en la playa pueden empujarte hacia atrás o incluso derribarte.

Hay una larga historia de aprovechamiento de la energía en las aguas que fluyen de los ríos para hacer un trabajo útil. Durante siglos, la gente usó la energía del agua para moler el grano y hacer harina y sémola. En los tiempos modernos, las personas usan la energía del agua para generar electricidad limpia para ayudar a alimentar edificios, fábricas e incluso automóviles.

Energía en aguas que fluyen

La energía en estas aguas en movimiento proviene de la gravedad. Como parte del ciclo del agua de la Tierra, el agua se evapora de la superficie de la Tierra o se libera de las plantas. Cuando el vapor de agua liberado se transporta a altitudes más altas y más frías, como las regiones montañosas, se condensa en gotas de nubes. Cuando estas gotitas de nubes se vuelven lo suficientemente grandes, caen del cielo como precipitación, ya sea como líquido (lluvia) o, si hace suficiente frío, como sólido (nieve). Sobre tierra, la precipitación tiende a caer en áreas de gran altitud al principio.

Un gráfico que muestra la tierra, un río, una montaña, el sol y las nubes.
El ciclo del agua.
Servicio Meteorológico Nacional

La atracción de la gravedad hace que el agua fluya. Si el agua cae en forma de lluvia, parte de ella fluye cuesta abajo hacia canales naturales y se convierte en ríos. Si el agua cae en forma de nieve, se derretirá lentamente en agua a medida que la temperatura se caliente y seguirá los mismos caminos. Los ríos que se forman consisten en agua de precipitación que comienza a gran altura y fluye por las empinadas laderas de las montañas.

Conversión de agua corriente en electricidad

Las instalaciones hidroeléctricas capturan la energía del agua que fluye mediante el uso de un dispositivo llamado turbina. Cuando el agua corre sobre las aspas de una turbina, como un molinete gigante, giran. Esta turbina giratoria está conectada a un eje que gira dentro de un dispositivo llamado generador, que utiliza un efecto llamado inducción para convertir la energía del eje giratorio en electricidad.

Hay dos tipos principales de instalaciones hidroeléctricas. El primer tipo se denomina instalación hidroeléctrica de “pasada del río”. Estas instalaciones consisten en un canal para desviar el caudal de agua de un río a una turbina. La producción de electricidad de la turbina sigue el ritmo del caudal del río. Cuando un río se llena con mucha agua de deshielo de manantial, significa que la turbina puede producir más electricidad. Más tarde en el verano, cuando el caudal del río disminuye, también lo hace la producción de electricidad de la turbina. Estas instalaciones suelen ser pequeñas y sencillas de construir, pero existe una capacidad limitada para controlar su producción.

un gráfico que muestra un río y el agua desviada a una serie de estructuras
Una central hidroeléctrica de pasada.
Departamento de Energía de EE. UU.

El segundo tipo se denomina instalación hidroeléctrica de “reservorio” o “presa”. Estas instalaciones utilizan una presa para contener el flujo de un río y crear un lago artificial detrás de la presa. Las represas hidroeléctricas tienen tomas que controlan la cantidad de agua que fluye a través de los pasajes dentro de la represa. Las turbinas en el fondo de estos pasajes convierten el agua que fluye en electricidad.

Para producir electricidad, el operador de la represa libera agua del lago artificial. Esta agua se acelera a medida que cae desde las tomas cerca de la parte superior de la presa hasta las turbinas cerca del fondo. El agua que sale de las turbinas se devuelve al río aguas abajo. Estas instalaciones hidroeléctricas de embalse suelen ser grandes y pueden afectar los hábitats fluviales, pero también pueden producir mucha electricidad de manera controlable.

un gráfico que muestra una vista en corte de una presa con una turbina en su base
Una instalación hidroeléctrica basada en una presa.
Departamento de Energía de EE. UU.

El futuro de la hidroelectricidad

La energía hidroeléctrica depende de la disponibilidad de agua en los ríos que fluyen. Dado que el cambio climático afecta el ciclo del agua, algunas regiones pueden tener menos precipitaciones y, en consecuencia, menos generación de energía hidroeléctrica.

Además, generar electricidad no es lo único en lo que deben pensar los operadores de represas cuando deciden cuánta agua dejar pasar. Deben asegurarse de mantener un poco de agua detrás de la represa para que la gente la use y dejar pasar suficiente agua para preservar el hábitat del río debajo de la represa.

La energía hidroeléctrica también puede desempeñar un papel en la limitación del cambio climático porque es una forma de electricidad renovable. Las instalaciones hidroeléctricas pueden aumentar y disminuir su producción de electricidad para llenar los vacíos en la generación eólica y solar.


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