Hidroenergía
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Hidroenergía. Esta fuente energética tiene su origen en la energía del sol, que provoca el [ciclo hidrológico]: la evaporación del agua de ríos, lagos y mares; la consiguiente formación de las nubes que se transportan a largas distancias, y su precipitación en forma de lluvia o nieve sobre la superficie terrestre, particularmente sobre las montañas y muchas veces en zonas alejadas del mar.
Por acción de la gravedad el agua busca el nivel de los lagos y mares, lo que propicia la formación de ríos y otros cauces menores. Esos causes pueden formar saltos de agua que permiten el uso de forma natural de la energía hidráulica, que también puede ser aprovechada para la construcción de acueductos por gravedad, en tanto conducto artificial por donde fluye el agua hacia un lugar determinado, especialmente para el abastecimiento de agua a las poblaciones, además del empleo de la energía hidráulica en centrales situadas en caídas naturales de agua, existiendo otras que se basan en los desniveles de presas, canales y lagos.
Sumario
Historia
Ya desde la antigüedad la fuerza del agua fue aprovechada para diversos usos, como moler grano o triturar materiales con alto contenido en celulosa para la producción de papel, hecho que atestiguan los numerosos molinos hidráulicos conservados en diferentes partes del mundo.
Pero no sería hasta los inicios de la Revolución Industrial, cuando se aprovecha la energía del agua para la producción eléctrica. La creciente industrialización del norte de Europa, provoca una gran demanda de energía que vino a ser suplida, en buena parte, gracias a la hidroelectricidad, ya que la extracción de carbón todavía no era lo suficientemente fuerte, como para cubrir las necesidades industriales.
Se suele considerar que la primera central hidroeléctrica fue la construida en Northumberland (Reino Unido), en 1880.
Expansión creciente
La energía hidroeléctrica sigue siendo la energía renovable más utilizada en todo el mundo. Se estima que un 20% de la energía consumida a nivel global tiene origen hidroeléctrico, mientras que en los países en desarrollo este porcentaje se eleva hasta el 33%. Si se compara con otras energías renovables los datos son contundentes: del total de la producción renovable mundial, un 90% tiene su origen en la hidrogeneración.
Se trata además de una energía en crecimiento, especialmente en las áreas menos desarrolladas.
La energía hidráulica seguirá siendo la principal fuente renovable generadora de electricidad durante los próximos años.
El escenario futuro de la hidráulica, por tanto, es el de una forma de generación madura, estable y eficaz, que tendrá un crecimiento moderado y sostenido. A pesar de que en muchos países, no cuentan con ayudas públicas que sufraguen los gastos de instalación, la generación de hidroelectricidad se pudiera beneficiar de los incentivos económicos asignados a las renovables.
Las energías renovables constituyen una "opción de futuro" para los Pequeños Estados Insulares en Desarrollo (SIDS), según manifestó la Agencia Internacional de las Energías Renovables (IRENA).
Medio ambiente
El carácter renovable de la energía hidráulica, no significa necesariamente que su aprovechamiento implique una acción que propicie el desarrollo sostenible, ya que la construcción de grandes centrales requiere represar mucha cantidad de agua, lo que casi siempre ocasiona un impacto indeseable sobre el balance ecológico de la zona. No obstante las pequeñas, mini y microcentrales que aprovechan pequeños cursos de agua, constituyen una opción satisfactoria, tanto socioeconómica como ambiental.
Son numerosos los lugares aptos para el desarrollo de la energía hidráulica, teniendo también en cuenta que la tipología de los posibles usuarios es muy variada: entes locales, parques naturales, usuarios aislados, núcleos familiares, aldeas, empresas agrícolas y establecimientos de turismo rural, artesanos, empresas industriales, etc.
Un dispositivo hidroeléctrico en pequeña escala bien proporcionado y ubicado, resulta económicamente competitivo respecto a las otras fuentes energéticas renovables y considerando los costes globales reales, también respecto a las fuentes energéticas tradicionales.
Las ventajas asociadas a las microinstalaciones hidroeléctricas, se puede identificar en el aprovechamiento al máximo todos los recursos hídricos disponibles, ya que los lugares de instalación son muy variados y su instalación es muy sencilla y poco costosa, necesitan un limitado recurso hídrico para producir energía eléctrica y la generación de energía se produce cerca del usuario, reduciendo notablemente las pérdidas.
Diferentes forma de generación
- La rueda hidráulica. El agua se encauza por un canelón hasta las cazoletas de la rueda, que se acopla a un generador eléctrico mediante una caja multiplicadora de velocidad.
- El ariete hidráulico es un motor hidráulico que utiliza la energía de una cantidad de agua situada a una altura mayor (desnivel de un ríos, presa u otro depósito o caudal).
- Una central hidroeléctrica es el conjunto de instalaciones que transforma la energía potencial de gravedad del agua en energía eléctrica, mediante generadores accionados por turbinas hidráulicas.
- Las centrales hidroacumuladoras son embalses elevados de agua, dotados de turbinas motoras-generadoras, que sirven para compensar las variaciones de carga en un sistema electroenergético, de manera que los generadores del sistema puedan trabajar siempre a plena capacidad, donde son más eficientes.
- Los sifones hidráulicos constituyen otra de las soluciones renovables, que pueden reportar ahorros de energía en demandas específicas a pequeña escala. La acción de los sifones se produce por la fuerza de atracción de las moléculas de agua y la gravedad terrestre.
Desarrollo en Cuba
La utilización del agua en Cuba para generar electricidad -que data de principios del siglo XX- recibe un notable aliento al calor del desarrollo de las fuentes renovables de energía.
Cuba cuenta con 180 instalaciones hidrogeneradoras, distribuidas en nueve provincias y 38 municipios, de las cuales 149 prestan servicio de energía eléctrica a ocho mil 629 viviendas que albergan conjuntamente a 34 mil habitantes en zonas rurales y montañosas de difícil acceso.
En Cuba se proyecta construir 220 hidroeléctricas en sus embalses, con el objetivo de explotar parte de un significativo potencial hidroenergético subutilizado, que según cálculos se estima en unos 800 MW. Las nuevas hidroeléctricas se sumarán a las 180 que funcionan en el país (aportan 60 MW). Se estima que el potencial hidráulico permite construir más de mil instalaciones hidroeléctricas, porque existen más de 800 canales y ríos y 800 micropresas.
Desde los inicios de la Revolución se ha prestado especial atención al uso adecuado de este recurso. Se concluyeron obras iniciadas durante el período de la República neocolonial, como fue el caso de la presa “Hanabanilla”, y se iniciaron otras como las presas de “Paso Malo” y “Gilbert”, el canal de “San Cristóbal” y la desecación de la Ciénaga de Zapata.
La hidroeléctrica Hanabanilla es la obra insignia de la generación eléctrica renovable del país con el aprovechamiento hidráulico. La planta compuesta de tres unidades con capacidad de generación de 15 MW cada una, tiene una función fundamental: regular la frecuencia del Sistema Electroenergético Nacional.
El uso del agua para producir electricidad en Cuba, data de principios del siglo xx, cuando se pusieron en explotación pequeños aprovechamientos como la pequeña central hidroeléctrica Guaso, en Guantánamo, con una potencia instalada de 1 750 kW; San Blas, en Cienfuegos, con 1 000 Kw.; Piloto y San Vicente, en Pinar del Río, con 295 y 71,2 Kw., respectivamente, y Barranca, en Granma, con 200 Kw.. Sin embargo, en las zonas montañosas de las provincias orientales aún se conservan ruinas que demuestran que ya en el siglo XIX se utilizaba la energía hidráulica para mover despulpadoras de café y molinos de granos.
En Cuba se dispone de un Sistema de Información Geográfica de las Fuentes Renovables de Energía (Geoportal de Energía) que sirve de información técnica para desarrollar estrategias adecuadas en la planificación energética y los programas de pronóstico, logrando además determinar los impactos ambientales provocados por la generación de energía, como son el suelo, el aire, el manto freático, etc.
Que es una herramienta que permite inventariar localmente los potenciales energéticos renovables, brinda información según distancia e intereses sobre el potencial solar y eólico, por meses y promedio anual, en el caso de potencial hidráulico los sitios donde existen las posibilidades reales de inversión, mostrando los parámetros técnicos y la cantidad de energía que se puede generar y en el caso de la biomasa según su diversidad.
Fuentes
SIGFRE. http://sigfre.cujae.edu.cu/Geoportal/index.php?page=Home.Home
Enlaces externos
- Solarización Territorial. Vía para el desarrollo sostenible. Fuentes renovables de energía, del autor: Alejandro Montesinos Larrosa. Páginas 43-46. Editorial CUBASOLAR. ISBN: 978-959-7113-39-3. <http://www.cubasolar.cu/>
- “El empleo del recurso agua para la producción de electricidad” Eliecer León Pérez, Yurelis Ramos Universidad Carlos R. Rodríguez de Cienfuegos Sede Universitaria de Cumanayagua. 2009
