Hidroeléctricas

La energía hidroeléctrica es aquel tipo de energía que transforma la energía potencial gravitacional, propia de las masas de agua en altura, en energía cinética cuando supera un determinado desnivel, esta cineticidad es transformada en energía eléctrica a través de un generador eléctrico gracias al fenómeno de la inducción electromagnética. Para su implementación es imprescindible la existencia de una masa de agua, como el cauce de un río o un lago, y a través de la construcción de una represa, canalizar la energía potencial a través de conductos en desnivel.

La energía hidroeléctrica es una fuente de energía limpia, ya que no existen emisiones nocivas para el medio ambiente, además se debe enfatizar que es una energía renovable.

El agua llega desde un embalse artificial a través de tuberías a una o más turbinas que se mueven gracias a la presión hidrodinámica producida por el agua. La velocidad con que el agua moverá las aspas de la turbina es determinada por la diferencia de altura que existe entre la turbina y la masa de agua. Cada turbina a su vez está acoplada a un alternador que transforma el movimiento cinético de rotación en energía eléctrica.

Las centrales hidroeléctricas poseen una característica particular, las compuertas y válvulas de seguridad pueden ser activadas y desactivadas en pocos minutos, dando la posibilidad de suplir fácilmente las imprevistas alzas en el nivel del agua.

A menudo las centrales hidroeléctricas también están dotadas de un embalse de recolección aguas abajo. El agua que ha generado energía eléctrica durante el día pasando por las turbinas, puede ser llevada nuevamente aguas arriba durante las horas de menor requerimiento de energía (por ejemplo de noche) mediante una estación de bombeo, utilizando para esta operación la energía eléctrica en exceso o a bajo costo producida por el tipo de centrales “siempre funcionantes”.

Las centrales hidroeléctricas según su flujo se clasifican principalmente en: centrales de embalses y centrales de agua fluyente, también denominadas centrales de filo de agua o de paso.

La diferenciación entre hidroeléctrica y mini-hidroeléctrica es dada por la potencia, referente a la capacidad de generar MW, una central se considera mini-hidroeléctrica si tiene una potencia instalada menor de 10 MW. Estas por ser de menor tamaño no requieren de grandes flujos de agua, en cambio una central hidroeléctrica puede alcanzar una potencia de miles de MW, por ejemplo los 22.500 MW de la central De Las Tres Gargantas en China o los 570 MW de la central de Ralco en el Alto Bío-Bío.

En los últimos años la creación de innumerables pequeñas centrales hidroeléctricas incrementaron la potencia generadora de electricidad hasta un estimativo de 85 Giga-Watts. Muchas de estas pequeñas centrales hidroeléctricas están ubicadas en China, que ha continuado constantemente su crecimiento hasta llegar a aproximadamente 6 GW de potencia sólo durante el período entre 2004-2008. Durante el año 2008 las grandes centrales hidroeléctricas incrementaron la potencia en más de 30 GW, cifra que es significativamente superior a los 15 GW de China o a los 5 GW de la India, sin embargo estos países continúan siendo los líderes del sector. Debido a su particular relieve y a la abundancia de agua en el sur del territorio, Chile dispone de un elevado potencial en la generación de energía hidroeléctrica, pero su aprovechamiento todavía no garantiza la totalidad del suministro eléctrico para todo el país.

 

Centrales de Paso

Las centrales de paso son un método para generar electricidad aprovechando el cauce natural y el desnivel de un río sin tener que intervenir negativamente el medio ambiente.

El proyecto ejecutivo de una central de paso difiere completamente en diseño, apariencia e impacto ambiental de los proyectos hidroeléctricos convencionales, los que operan gracias a la construcción de grandes represas que sirven para solventar las fluctuaciones estacionales en el cauce de los ríos (o lagos), con la consiguiente inundación de una gran extensión de tierras utilizables y la destrucción de fauna y flora autóctona. Al contrario, en las centrales de paso no es necesaria la construcción de un embalse, en su lugar solo una parte del agua es desviada a través de tuberías de carga, y debido al desnivel geomorfológico la energía potencial del río aguas arriba se transforma en energía cinética a medida que cambia de nivel, otorgando la carga necesaria para hacer girar las turbinas y producir energía eléctrica.

Otro modelo de Central de Paso es el que se construye sobre el cauce mismo del río: se realiza un dique con fundaciones de hormigón, pero dejando libre el paso de los peces y fauna acuática a través de compuertas móviles, las que además regulan el nivel del río. En el caso de necesidad por crecida, se abren todas las compuertas de cierre, de esta manera se evita el riesgo de inundación de las tierras circundantes, de las turbinas y generadores, y al mismo tiempo se garantiza el flujo aguas abajo de los sedimentos que podrían haber obstruido el dique.

No existe ningún tipo de alteración aguas abajo en el cauce del río, así como tampoco alguna gota de agua se pierde en este proceso ya que toda el agua precedentemente desviada a través de la tubería de carga es devuelta a la corriente original.

Las centrales de paso además son las que presentan las mas bajas emisiones contaminantes en relación a la cantidad de energía producida, al contrario de lo que ocurre con las hidroeléctricas tradicionales.

La cantidad de centrales de paso (o de pasada) en los últimos años ha ido en aumento, por ejemplo en Suiza el 27% de la electricidad de base es producida con este sistema, existiendo en un mismo río a veces varias centrales de paso, sin que ello afecte el caudal fluvial. En Italia también se está legislando en este sentido “ninguna gota de agua llegará al mar sin antes haber producido electricidad...” es parte de un proyecto de ley para la Región de Cerdeña que busca potenciar la producción de energía eléctrica a través de las centrales de paso.

Chile gracias a su privilegiada orografía, ha sabido en las ultimas décadas utilizar la energía del agua para producir electricidad, pero hoy ha llegado el tiempo en que pensemos cual será el costo que pagará nuestro territorio con la producción de electricidad a través de las centrales hidroeléctricas tradicionales. Es por ello que alternativas renovables, y amigables con el medio ambiente como lo son las Centrales de Paso, representan el verdadero futuro energético de Chile.