Los beneficios de la energía hidroeléctrica han sido estudiados durante décadas. Esto con el fin de promover y extender su uso en todo el mundo. Este tipo de energía tiene ventajas potenciales sobre el uso de combustibles fósiles. Pues además de ser renovable y de bajo impacto sobre el medio ambiente, resulta segura, flexible y económica.
Energía Hidroeléctrica, ¿en qué consiste?
Antes de comprender los beneficios de la energía hidroeléctrica, es importante conocer qué es y en qué consiste. Tal como su nombre lo indica, la energía hidroeléctrica, es aquella originada por el movimiento del agua. Dicha energía es el resultado de la suma de las energías cinética y potencial. Que son generadas por el flujo del agua a través de un sistema.
Este tipo de sistemas se usa desde hace aproximadamente 4000 años, cuando los egipcios empleaban ruedas hidráulicas, que servían como molinos para triturar granos. Sin embargo, fue durante el siglo XIX, que esta energía fue aprovechada para generar electricidad. Fue entonces cuando se comenzaron a definir los beneficios de la energía hidroeléctrica sobre la vida y el desarrollo de la humanidad.
Este tipo de energía es considerada como renovable, debido a que es prácticamente inagotable. Mientras exista una fuente de agua. Además, en comparación con la energía obtenida de los combustibles fósiles, presenta un impacto mucho menor en el medio ambiente. Las centrales hidroeléctricas son capaces de generar energía, con una mínima producción de CO2 y gases de efecto invernadero.
Aunque este tipo de energía es empleada desde hace siglos, hoy en día se siguen sumando esfuerzos para mejorar su rendimiento y eficiencia. Asimismo, se espera que en un futuro se pueda reducir el impacto ambiental que provoca este tipo de energía, además de reducir costes y riesgos relacionados con su desarrollo.
Evolución de la Energía Hidroeléctrica
La energía hidroeléctrica es una interesante alternativa de los combustibles fósiles, ya que no produce directamente dióxido de carbono ni otros contaminantes atmosféricos. Además, proporciona una fuente de energía relativamente constante. No obstante, tiene inconvenientes económicos, sociológicos y medioambientales. Requiere una fuente de agua suficientemente energética, como un río o un lago elevado. Muchas instituciones internacionales, como el Banco Mundial, describen la energía hidroeléctrica como un medio de desarrollo económico con bajas emisiones de carbono.
La energía hidráulica representa una de las principales fuentes de energía empleadas por la humanidad. Actualmente, muchos profesionales y expertos en la producción de energía, pretenden optimizar estos sistemas. Esto para reducir sus desventajas y desafíos. En general, los sistemas hidroeléctricos pueden generar inconvenientes, relacionados con la sostenibilidad, costes e impacto ambiental.
Uno de los principales aspectos que se intenta mejorar, es precisamente el impacto que tiene la producción de esta energía, sobre el medio ambiente. Si se optimizan las prácticas, de manera que se mantenga un entorno natural estable, sin riesgo para la biodiversidad y el planeta, se estaría garantizando un uso prolongado de la energía hidroeléctrica.
Innovaciones específicas de la energía hidroeléctrica
Por otro lado, para aprovechar sin problemas los beneficios de la energía hidroeléctrica, es necesario trabajar en mejoras más específicas. Entre algunas de estas mejoras se pueden mencionar:
- La optimización de los caudales.
- Poder bombear agua cuesta arriba, hacia cotas más altas, de manera que el rendimiento sea de entre el 75 y 80%.
- Emplear Inteligencia Artificial (IA) y sistemas de digitalización, para manejar correctamente las cantidades de agua que transcurren en el sistema.
Asimismo, se están desarrollando muchos proyectos innovadores, que tienen como fin optimizar el aprovechamiento de la energía generada. Independientemente de aspectos como la gravedad y altura de caída del agua. De esta manera, sería posible aprovechar incluso la energía generada por las corrientes y oleadas de agua de los océanos.
La energía de estas corrientes de agua, es conocida como mareomotriz y, suele considerarse como una energía diferente de la hidroeléctrica. Sin embargo, también es una potencial fuente de energía renovable, con aspectos y beneficios similares a los de la energía hidroeléctrica.
Beneficios de la energía hidroeléctrica
La energía hidroeléctrica puede ser aplicada en diversas áreas de interés humano, pues esta es capaz de generar energía mecánica, a través de la aplicación de molinos de agua. Además, su principal uso se relaciona con la generación de electricidad. Aunque los beneficios de la energía hidroeléctrica son diversos y variados, mencionamos algunos de los más relevantes:
Fuente de energía económica
El costo de la construcción e instalación de las centrales hidroeléctricas resulta bastante elevado. Sin embargo, uno de los beneficios de la energía hidroeléctrica es que esta es una de las fuentes de energía más económica, tanto a mediano como largo plazo. Una vez que se ha realizado la inversión inicial y se han instalado los equipos y turbinas, las centrales solo necesitarán un mantenimiento de bajo costo.
En contraste con otros sistemas de producción energético, como el procesamiento de hidruros de carbono o incluso la energía nuclear, que requieren mantenimientos de altos costos. Por otro lado, para aumentar la eficiencia y los beneficios de la energía hidroeléctrica, se busca digitalizar mucho de los procesos.
Estos objetivos requieren de una gran inversión de esfuerzo, investigación y dinero, que podrán ser recuperados en la eficiencia y mejora de los sistemas hidroeléctricos. Además, es posible disminuir aún más el impacto ambiental de las centrales hidroeléctricas, al diseñar sistemas más eficientes en cuanto a la producción de residuos.
Agilidad y Reactividad
Aunque la disponibilidad de agua puede variar con el tiempo, las centrales hidroeléctricas resultan muy flexibles. Estos sistemas necesitan una cantidad muy pequeña de energía para empezar a funcionar. Asimismo, incluso una gran central puede pasar de estar desconectada, a la máxima potencia y viceversa en un corto espacio de tiempo (pocos minutos). Sin embargo, esta capacidad de respuesta depende del tipo de turbina utilizada, así como de la manera en que se manejan los flujos de agua.
El agua produce grandes cantidades de energía
El potencial energético de la energía hidráulica es sorprendentemente elevado. Las grandes masas de agua que se encuentran a gran altura tienen una cantidad importante de energía potencial gravitatoria. Incluso si solo se emplea una parte de ella, es posible obtener abundante energía. Es por ello que, todas las centrales eléctricas más importantes del mundo son hidroeléctricas. Además de que una sola central puede cubrir las necesidades energéticas de millones de personas.
La producción se adapta a las demandas de energía hidroeléctrica
Uno de los defectos más graves de muchas energías renovables es el hecho de que no suministran un flujo constante de energía. Uno de los beneficios de la energía hidroeléctrica, es que la variabilidad meteorológica y climática puede compensarse parcialmente con embalses de gran altura, como las presas.
En este sentido, lo que podría ser una desventaja se convierte ahora en un gran punto fuerte. Esto se debe a que el flujo de agua puede controlarse fácilmente, para adaptarse a las necesidades energéticas. Esto es cierto tanto a corto plazo -por ejemplo, en el ciclo noche-día- como a largo plazo para las variaciones estacionales y los periodos de sequía.
Emisiones indirectas bajas
Los residuos orgánicos que se descomponen en los embalses pueden ser también una fuente de metano, uno de los principales gases de efecto invernadero. En el pasado, este hecho alimentó la controversia sobre si la energía hidroeléctrica podía considerarse realmente una fuente de energía totalmente ecológica.
Sin embargo, este debate se ha zanjado gracias a una serie de análisis técnicos y científicos: se ha comprobado que dichas emisiones son prácticamente insignificantes en comparación con los combustibles fósiles y que están casi totalmente ausentes en las centrales más modernas.
Las centrales pequeñas funcionan con caudales secundarios
Junto a las grandes centrales que utilizan enormes masas de agua y operan a diferentes alturas, también se pueden construir centrales hidroeléctricas más pequeñas para utilizar los caudales y las infraestructuras existentes. Aunque las centrales primarias son más eficientes, como reiteró la Unión Europea en 2018, este tipo de generación hidroeléctrica secundaria en cursos de agua ya aprovechados y embalsados supone una oportunidad adicional.
Energía hidroeléctrica como herramienta de recuperación
Con los cursos de agua contenidos en embalses preestablecidos, las centrales hidroeléctricas también contribuyen a evitar las inundaciones y a drenar los terrenos pantanosos en los que el agua estancada tiende a acumularse. Tanto el caudal como el volumen total de agua liberada pueden controlarse con gran precisión. De este modo, es posible garantizar que el agua fluya de forma constante, incluso en aquellos lugares en los que las precipitaciones tienden a ser intensas y se concentran en cortos periodos de tiempo.
Posibilidad de generar sistema de riego
En el extremo opuesto al beneficio anterior, las centrales hidroeléctricas también pueden resultar inestimables cuando el agua es muy escasa. Los embalses pueden utilizarse como reservas de agua para los periodos de sequía, en parte porque el agua que sale de la central es perfectamente limpia y utilizable. La apertura de las presas también puede planificarse y calibrarse en torno a los ciclos de los cultivos y los ecosistemas, y el agua puede fluir para permitir el paso de los peces en los momentos adecuados.
Centrales hidroeléctricas tienen menor impacto ambiental
A menudo, cuando se habla de energía hidroeléctrica, la atención se centra en el impacto que las centrales pueden tener en el medio ambiente, pero la energía hidroeléctrica también puede beneficiar al medio ambiente. Por ejemplo, disponer de más agua en los embalses significa una vegetación más rica, que a su vez atrae a más animales y aumenta la población de los alrededores. Además, las centrales hidroeléctricas atrapan árboles y ramas, manteniendo los cursos de agua limpios y, por tanto, más navegables.
Pueden ser implementadas por usuarios privados
Las minicentrales hidroeléctricas, de pequeño tamaño y diseñadas para uso doméstico o hiperlocal, empezaron a ganar terreno a principios de este siglo. Mientras que la construcción de centrales que utilizan la energía del agua para fines domésticos era prohibitiva en el pasado. Ahora es una posibilidad cada vez más atractiva, que permite a los usuarios generar suficiente electricidad para satisfacer sus propias necesidades energéticas y también verter el exceso de energía generada a la red.
Desventajas de la energía hidroeléctrica
Aunque en este artículo nos centramos en los beneficios de la energía hidroeléctrica, también es importante mencionar las desventajas de estos sistemas. Dichas desventajas, siguen siendo muy bajas en comparación con otros tipos de energías y las podemos resumir de la siguiente manera:
- Aunque esta energía es considerada como un tipo de energía renovable, si presenta algunos efectos sobre el medio ambiente. Entre ellos se encuentra el impacto generado durante la construcción de las centrales.
- Estos procesos de construcción, generalmente provocan cambios en los ecosistemas acuáticos y aledaños a los cuerpos de agua. Estos cambios afectan en cierta medida a los componentes bióticos de la región, lo que a su vez implica un cambio en la calidad del agua.
- Dichos sistemas son susceptibles a fallar en temporadas prolongadas de sequía. No solamente por la ausencia de agua, sino porque al bajar los niveles de esta, muchos componentes del sistema pueden quedar expuestos a daños por exceso de radiación solar.
- Las centrales hidroeléctricas no pueden ser construidas en cualquier lugar, ya que la región debe presentar una orografía ideal. Además, es necesario que el curso de agua se mantenga constante y el terreno sea firme y estable.
- La construcción y montaje de una central hidroeléctrica, requiere de una importante inversión de capital. Además, es probable que corresponda pagar costos elevados de impuestos o indemnizaciones por el terreno empleado para el establecimiento de la central.
Importancia de las Energías Renovables
El desarrollo de la humanidad y del mundo global, conlleva a su vez una creciente necesidad de energía. Para cubrir estos requerimientos energéticos, es necesario explorar y emplear fuentes eficientes. Estas deben ser capaces de generar suficiente energía, sin producir grandes impactos ambientales, de manera que se garantice el cuidado y preservación del medio ambiente. Todo esto representa un gran desafío en la actualidad. Es por ello que resulta tan necesario contar con profesionales expertos en el diseño y gestión de este tipo de energías.
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