ENERGÍA HIDRÁULICA: QUÉ ES, CÓMO FUNCIONA Y SUS VENTAJAS

 

El agua es una fuente de energía muy interesante, con multitud de opciones para poder abastecernos de una forma limpia y sostenible. Descubre todo acerca de la energía hidráulica y sus grandes ventajas.

 

¿Qué es la energía hidráulica?

La energía hidráulica es un tipo de energía que aprovecha el movimiento del agua. A veces también llamada energía hídrica, permite obtener la electricidad gracias al aprovechamiento de la energía cinética y potencial de las corrientes o saltos de agua.

Se trata de una energía limpia y renovable que utiliza la fuerza de los arroyos, los ríos y los saltos de agua. Normalmente si pensamos en energía hidráulica nos viene a la mente las centrales hidroeléctricas en las presas de los embalses.

Si embargo, no hay que olvidar que civilizaciones antiguas, como romanos o chinos, ya utilizaban molinos de agua para aprovechar la fuerza del agua.

Hoy en día, el uso más frecuente de la energía hidráulica es para producir electricidad. Para que nos hagamos una idea, las instalaciones de energía hidráulica en España representan el 17% de toda la energía eléctrica generada.

¿Cómo funciona una central hidroeléctrica?

Una central hidroeléctrica funciona básicamente gracias a una turbina que gira cuando es impulsada por una corriente o salto de agua. La manera más eficiente de producir energía eléctrica en una central hidroeléctrica es construirla en la base de una presa, para poder controlar el flujo de agua sobre la turbina de manera estable.

Funcionamiento de una central hidroeléctrica paso a paso:

·         Acumulación de agua: las presas acumulan gran cantidad de agua dentro del embalse. En ese momento la energía del agua se está almacenando en forma de energía potencial, un tipo de energía que depende de la altura.

·         Apertura de la esclusa: en el momento en el que se deja correr el agua y, por acción de la gravedad, se transforma la energía potencial de agua en energía cinética.

·         Movimiento de la turbina: el flujo de agua transfiere esa energía cinética, debida a su movimiento, a la turbina de la central hidroeléctrica haciendo que gire.

·         Acción del generador: el movimiento de la turbina activa el generador que es capaz de transformar la energía mecánica en energía eléctrica por acción de un campo magnético.

·         Cambio de voltaje en el transformador: tras la producción de la energía eléctrica (generalmente energía alterna) esta se conduce a un transformador para aumentar su voltaje. Así, se puede transportar la energía desde la central hasta los distintos puntos de suministro.

·         Conexión a la red eléctrica: una vez que la energía eléctrica sale de la central hidroeléctrica se conecta a la red eléctrica para ser transportada y distribuida a los diferentes consumidores finales.

Este proceso permite obtener electricidad a partir de la energía hidráulica de manera eficaz, limpia y sostenible. Esta energía después es parte de la que usaremos para toda clase de tareas, tanto particulares, como profesionales.

                                                                       VENTAJAS

·         Alto rendimiento energético.

·         Debido al ciclo del agua es casi inagotable.

·         Es una energía limpia puesto que no produce emisiones tóxicas durante su funcionamiento. Además, los embalses que se construyen para generar energía hidráulica:

·         Permiten el almacenamiento de agua para la realización de actividades recreativas y el abastecimiento de sistemas de riego. Y lo más importante, permiten laminar las crecidas en épocas de lluvias torrenciales, regulando el caudal del río aguas abajo.

. VENTAJAS ECONÓMICAS

La gran ventaja de la energía hidráulica o hidroeléctrica es la eliminación de combustibles. El coste de operar una planta hidráulica es casi inmune a la volatilidad de los precios de los combustibles fósiles como petróleo, el carbón o el gas natural. Además, no hay necesidad de importar combustibles de otros países.

Las plantas hidráulicas también tienden a tener vidas económicas más largas que las plantas eléctricas que utilizan combustibles. Hay plantas hidráulicas que siguen operando después de 50 a 99 años. Los costos de operación son bajos porque las plantas están automatizadas y necesitan pocas personas para su operación normal.

Como las plantas hidráulicas no queman combustibles, no producen directamente dióxido de carbono. Se produce muy poco dióxido de carbono durante el período de construcción de las plantas, pero es poco, especialmente en comparación a las emisiones de una planta equivalente que quema combustibles.

 

DESVENTAJAS

Coste inicial elevado: los costes asociados a la construcción de las centrales o de los embalses que las alimentan son altos.

Dependencia climatológica: en los momentos de sequía o de grandes crecidas de los ríos puede verse enormemente afectada la producción de electricidad, incluso hasta el punto de tener que parar las centrales.

Cambios en el entorno: aunque cada vez se intenta afectar menos al entorno con la instalación de mini o micro centrales, los embalses, que son muy necesarios para el abastecimiento, alteran el entorno.

Fuentes de consulta:

1.    https://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_hidr%C3%A1ulica

2.    https://www.endesa.com/es/la-cara-e/energias-renovables/energia-hidraulica

3.    https://www.ormazabal.com/energia-hidroelectrica-que-es-y-como-funciona/

Autor del Blog

Angel Omar López Lima

Técnico en Electrónica Industrial, especialidad en automatización industrial.

IMPORTANCIA DEL AHORRO ENERGETICO

 Apagar la alarma del despertador, darse una ducha con agua caliente, usar transporte para llegar a la oficina, trabajar con varios dispositivos electrónicos, calentar la comida o climatizar e iluminar el hogar.

Nuestro estilo de vida actual conlleva un importante gasto energético que destinamos a las tareas más cotidianas. Si queremos reducirlo, es crucial concienciarse de la relevancia que tiene el control y el ahorro energético en nuestro día a día y adoptar prácticas que nos permitan hacer un uso más eficiente y sostenible. De esta forma, contribuiremos a preservar los recursos naturales y lograremos reducir los costos económicos asociados al consumo energético

La importancia de ahorrar energía

La generación de energía tiene impactos ambientales. Ahorrar energía ayuda a reducir este impacto y contribuye a combatir los efectos del calentamiento global y del cambio climático. Asi mismo, las acciones de eficiencia energética hacen que los gastos en energía disminuyan. Recuerda que no hay energía más limpia y barata que la que no se consume.

Este 21 de octubre tiene como objetivo que las personas tomen conciencia de la cantidad de energía que desperdician por simple desconocimiento. La idea es sensibilizar a la población mundial para que reduzca el consumo de electricidad y a los gobiernos para que opten por matrices energéticas sostenibles.

A nivel global uno de los grandes reclamos relacionados con este día es sin duda el de que se debe cambiar la matriz de producción energética.

Las fuentes de generación energética tradicionales están obsoletas y son altamente contaminantes, los combustibles fósiles tienen fecha de caducidad, dado que en menos de 60 años no habrá más petróleo y en dos siglos se acabará el carbón.

En cuanto a las personas es posible reducir la cantidad de energía que se emplea y especialmente, la que se desperdicia. En este ámbito, a quienes les corresponde el mayor esfuerzo es a los habitantes de los países más desarrollados, puesto que son los que realmente desequilibran la balanza energética mundial.

La población de las naciones más pobres del planeta es muchísimo más eficiente energéticamente inconscientemente y por pura necesidad. Frente a su triste realidad, está la de los países más ricos, que son capaces de gastar cantidades astronómicas de KW, solo para mantener iluminaciones festivas, publicidad o eventos de todo tipo.

¿Por qué se celebra el Día Mundial del Ahorro de Energía?

El principal motivo por el cual se celebra el Día Mundial del Ahorro de Energía es para concientizar a la población sobre el uso racional de la energía. El objetivo a nivel mundial es reducir los gases contaminantes, fomentar la producción de energía sustentable y, principalmente, ayudar al medioambiente.

Con el fin de concientizar a la sociedad, cada año se celebra el día del ahorro de energía. El uso racional de la energía no es solo responsabilidad de las grandes industrias. Desde casa, modificando algunos hábitos de consumo energético podemos ayudar a ahorrar energía y cuidar nuestro planeta.

Cada vez que tomas una pequeña decisión para ahorrar energía contribuyes a una cadena de múltiples beneficios. Algunos de ellos son:

·                    Aumenta la sostenibilidad del planeta.
·         Disminuyen los efectos del cambio climático.
·         Cuidamos nuestros recursos naturales.
·         Ahorramos dinero en la factura de luz.
·         Cuidamos a las generaciones futuras.
·         Aumentamos la competitividad del país.

Al ahorrar energía contribuimos a interrumpir un ciclo de contaminación del medioambiente que ocurre de la siguiente manera: al usar menos energía usamos menos combustibles que generan dicha energía,  al utilizar menos combustible, disminuye la emisión de gases a la atmósfera, al haber menos gases, se contamina menos. Además de cuidar el medioambiente, ayudamos a preservar las reservas de petróleo y carbón, y cuidamos nuestra economía al ahorrar en el gasto de luz y electricidad en el hogar.

¿CÓMO HA AFECTADO LA COVID-19 EN EL CONSUMO ENERGÉTICO?

Con la llegada de la pandemia, el consumo energético de la población ha cambiado por completo. Por un lado, el confinamiento obligado por la crisis sanitaria hizo que el consumo de los hogares se disparara; por el contrario, la paralización de la industria supuso que en los grandes núcleos urbanos se registraran bajadas considerables.

Según un estudio que compara el gasto eléctrico de 2019 con el de 2020, se ha podido comprobar que el consumo eléctrico a nivel nacional ha bajado un 17,5% con respecto al año anterior.

La covid19 ha sido un choque de realidad para todos, y ha hecho que muchas personas sean conscientes de lo importante que es cuidar el medioambiente, que si no lo cuidamos quizás en unos años podamos estar en una situación aún más grave que la pandemia actual.

 

Fuentes de consulta:

1.    https://www.repsol.com/es/energia-futuro/futuro-planeta/ahorro-energetico/index.cshtml

2.  https://edomex.gob.mx/ahorro_energetico_2021#:~:text=Al%20ahorrar%20energ%C3%ADa%20contribuimos%20a,menos%20gases%2C%20se%20contamina%20menos.

3.   https://lufussa.com/es/ahorro-energetico-sostenible/

Autor del Blog

Angel Omar López Lima

Técnico en Electrónica Industrial, especialidad en automatización industrial.

TODAS LAS VENTAJAS DE LA ENERGÍA EÓLICA

 El viento es una fuente de energía tecnológicamente madura y con potencialidades enormes. Cada vez más competitiva, ocupa un área reducida del terreno pues se desarrolla en altura, requiere poco mantenimiento y se integra perfectamente en un modelo de economía circular.

Durante milenios, la humanidad ha sido consciente de lo valiosa que puede ser la energía del viento para la vida cotidiana, desde las barcas a vela hasta los molinos de viento. Y desde hace más de un siglo, también somos capaces de transformar el desplazamiento de grandes masas de aire en energía eléctrica, que puede utilizarse en el lugar donde se produce o de forma remota, en el espacio y en el tiempo. En resumen, actualmente la energía eólica tiene todas las credenciales para desempeñar un papel de liderazgo en la transición energética mundial hacia la utilización de fuentes verdes.

Muchas de las ventajas de la energía eólica son comunes a las otras energías renovables. Empezando por la lucha contra el cambio climático: aprovechar la energía del viento significa reducir de forma considerable el uso de combustibles fósiles, es decir, ahorrar emisiones de dióxido de carbono, partículas finas y otros gases de efecto invernadero. Además, la energía eólica representa también una ayuda para alcanzar la autosuficiencia energética, con una ventaja económica innegable para los países que la adoptan, y se encamina hacia el desarrollo sostenible, porque no tiene costes una vez que el sistema ha sido instalado. El viento es también una fuente de energía abundante, de hecho inagotable e ilimitada en el tiempo, disponible en gran parte de la superficie terrestre.

1. El viento está casi en todas partes

El viento no solo está presente casi en todo nuestro planeta, sino que también contamos con datos precisos sobre dónde sopla con mayor fuerza y frecuencia. Es una cuestión de disponibilidad: como sabemos bien dónde soplan los vientos más fuertes, podemos instalar las centrales con mucha certeza. Por consiguiente, cuanto más ventosa es una región, más energía se produce, reduciendo el coste de la inversión inicial.

2. El viento es regular a mediano y largo plazo

A menudo, la discontinuidad del viento entre un momento y otro, o de un día al día siguiente, se describe como una de las desventajas de la energía eólica. Sin embargo, al igual que la energía solar, la moneda tiene otra cara: generalmente, el viento no depende de la hora del día ni de la alternancia entre el día y la noche mientras que presenta una periodicidad estacional/anual. Por lo tanto, en conjunto, es un recurso que a mediano y largo plazo ofrece una excelente garantía de regularidad, lo que lo distingue de la energía solar, que es más variable.

3. Excelente eficiencia de conversión

La transformación de la energía eólica en eléctrica ya ha alcanzado niveles satisfactorios de rendimiento. Se habla de una eficiencia entre el 40% y el 50%, muy cercana al máximo teórico alcanzable que, según la ley de Betz, es del 59%.

4. La energía eólica ocupa poco terreno

Aunque están colocadas en tierra firme, efectivamente las centrales eólicas no ocupan espacio. Precisamente porque se desarrollan en altura, los aerogeneradores son de escasas dimensiones en su base, especialmente si los comparamos con las plantas fotovoltaicas, lo que hace que la energía eólica sea compatible con otros usos simultáneos del suelo.

5. El impacto ambiental es mínimo

En la actualidad, el impacto medioambiental de las centrales eólicas es muy limitado, a pesar del problema de su aspecto visual y de la ligera contaminación acústica que produce la rotación de las palas, dos problemas para los cuales ya se están estudiando soluciones. De hecho, la energía eólica es la fuente verde con el menor impacto total, porque en términos de emisiones y consumo de recursos se limita únicamente a la fase de producción, transporte e instalación de la central. Además, antes de empezar algunas obras, en muchos países es necesario obtener certificados que garanticen que el impacto sobre la flora y la fauna local sea mínimo. Eso sin mencionar que, en la mayoría de los casos, los aerogeneradores se instalan en la montaña, en colinas o en el mar, y que cuando se encuentran en el campo o en pendientes leves, la tierra puede aprovecharse para cultivos o pastoreo del ganado, sin generar problemas particulares.

6. Una fuente verde realmente económica

Respecto a otras fuentes energéticas, los costes de instalación y puesta en funcionamiento de la energía eólica son realmente muy bajos. Los plazos de construcción son cortos: entre 2 y 24 meses dependiendo de las dimensiones de las instalaciones. Además, los progresos tecnológicos contribuyen a limitar aún más los costes, con un gasto por kilovatio/hora de energía producida que se ha vuelto realmente irrisorio. Por último, la energía eólica es cada vez más asequible también gracias a los incentivos nacionales, que de hecho han reducido el coste para el usuario final y, en general, gracias al coste cada vez más reducido de esta tecnología.

7. El mantenimiento es simple y ocasional

Mantener en funcionamiento una central eólica es muy sencillo. Salvo averías y eventos excepcionales, que son cada vez más raros gracias a modelos cada vez más confiables y sistemas digitales de control cada vez más eficientes, el mantenimiento es mínimo y, por consiguiente, más económico. De hecho, palas y turbinas pueden continuar funcionando durante años sin que haga falta mantenimiento, y con pequeñas intervenciones pueden seguir en actividad durante mucho tiempo, hasta más de veinte años.

8. Excelente circularidad para el fin de vida

Se puede afirmar que las centrales eólicas son casi perfectamente reversibles. Eso quiere decir que, al final del periodo de funcionamiento, casi todo se puede restaurar: el suelo sobre el que están situadas se puede recuperar totalmente, la central se puede desmontar en sus componentes básicos y los materiales podrán también ser recicladosen el futuro. De hecho, con las mismas materias primas es posible crear una central de nueva generación, llevando a cabo un modelo de economía circular.

9. La oportunidad que brinda un sistema eólico doméstico

Incluso en una escala muy reducida, por ejemplo, una vivienda única, la energía eólica puede brindar muchas ventajas. Gracias a los sistemas minieólico y microeólico, o sea centrales de hasta 200 kilovatios y 20 kilovatios de potencia respectivamente, el viento puede aprovecharse a nivel doméstico para satisfacer las necesidades de energía de un edificio o de una familia. La energía eólica doméstica suele utilizarse junto con otras fuentes verdes como la solar o la geotérmica, para combinar las ventajas de cada una.

Fuentes de consulta:

1.    https://www.enel.pe/es/sostenibilidad/que-es-la-energia-eolica-y-como-funciona.html

2.    https://www.enelgreenpower.com/es/learning-hub/energias-renovables/energia-eolica/ventajas-energia-eolica

Autor del Blog

Angel Omar López Lima

Técnico en Eléctronica Industrial, especialidad en automatización industrial.

CENTRAL GEOTÉRMICA

De los candentes vapores del núcleo de la Tierra hasta la red eléctrica, así es como produce energía renovable una central geotérmica.

Una central geotérmica aprovecha el calor de las profundidades de la Tierra para producir electricidad renovable. La temperatura interna de nuestro planeta aumenta a medida que descendemos hacia el núcleo de la tierra. Este aumento de temperatura, denominado gradiente geotérmico, se produce en una media de unos 3 °C cada 100 metros de profundidad, pero en algunas zonas con condiciones geológico-estructurales particulares es mucho más alto, hasta alcanzar temperaturas de 250-350 °C a profundidades de entre 2000 y 4000 metros.

CÓMO FUNCIONA UNA CENTRAL GEOTÉRMICA

A través de las fracturas en los estratos rocosos, el agua caliente y los vapores de las fuentes de calor (por ejemplo, los ascensos magmáticos a baja profundidad y/o los estrechamientos de la corteza terrestre) suben a la superficie, donde son interceptados por los pozos geotérmicos de extracción. El vapor que sale de los pozos se transporta luego a unas tuberías, llamadas vaporductos, y se envía para poner en funcionamiento una turbina, donde la energía se transforma en energía mecánica de rotación.

El eje de la turbina está conectado al rotor del alternador que, al girar, transforma la energía mecánica en electricidad alterna, que se transmite al transformador. Éste aumenta el valor del voltaje hasta 132.000 voltios y lo versa a la red de distribución.

El vapor que sale de la turbina se vuelve a convertir a estado líquido en un condensador, mientras que los gases no condensables presentes en el vapor subterráneo se dispersan en la atmósfera tras unos tratamientos específicos para reducir los principales contaminantes, como el sulfuro de hidrógeno y el mercurio (plantas de reducción de mercurio y sulfuro de hidrógeno, AMIS). Una torre de enfriamiento permite refrigerar el agua producida por la condensación de vapor. Es en ese momento cuando el agua fría se utiliza en el condensador para bajar la temperatura del vapor, o se reinyecta en las rocas profundas gracias a los pozos de reinyección, para iniciar un nuevo ciclo de producción de energía renovable.

Tipos de centrales geotérmicas

Las centrales geotérmicas utilizan tres tecnologías principales: vapor seco, vapor de destello y ciclo binario.

Vapor seco: es la tecnología más utilizada, que implica el uso de vapor a alta temperatura (más de 235 °C) y presión para activar una turbina acoplada a un generador de energía eléctrica.

Vapor de destello: los depósitos de agua dominantes (temperatura superior a 150-170 °C) se utilizan para abastecer las centrales eléctricas de destello simple o doble. El agua llega a la superficie a través de unos pozos y, debido al rápido cambio de presión del depósito a la presión atmosférica, se separa en una parte de vapor que se envía a la central y una parte de líquido que se reinyecta en el depósito (destello simple). Si el fluido geotérmico llega a la superficie a temperaturas especialmente altas, se puede someter al proceso dos veces (destello doble).

Ciclo binario: en los depósitos que producen agua a temperaturas moderadas (entre 120 y 180 °C), el fluido geotérmico se utiliza para vaporizar, mediante un intercambiador de calor, un segundo líquido (que suele ser isobutano o isopentano), con una temperatura de ebullición más baja que la del agua. El fluido secundario se expande en la turbina, se condensa y vuelve a enviar al intercambiador en un circuito cerrado, sin intercambio con el exterior.

Fuentes de consulta:

1.    https://www.medioambiente.net/central-geotermica/

2.    https://www.enelgreenpower.com/es/learning-hub/energias-renovables/energia-        geotermica/central-geotermica

3.    https://www.proyectofse.mx/2018/09/13/como-funciona-una-central-geotermica/

Autor del Blog

Angel Omar López Lima

Técnico en Electrónica Industrial, especialidad en automatización industrial.

DEL AGUA A LA ENERGÍA RENOVABLE: FUNCIONAMIENTO Y TIPOS DE CENTRALES HIDROELÉCTRICAS.

 

La energía hidroeléctrica es aquella que se genera al transformar la fuerza del agua en energía eléctrica. Para aprovechar dicha fuerza, se construyen grandes infraestructuras hidráulicas capaces de extraer el máximo potencial de este recurso renovable, libre de emisiones y autóctono. Te contamos todo sobre ellas.

¿QUÉ SON LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICAS?

Aunque es habitual escuchar los términos embalse, presa y central de forma indistinta, lo cierto es que cada uno de ellos hace referencia a una realidad diferente que de forma sencilla se podría identificar de la siguiente manera:

·         Presa: es la infraestructura de obra civil. Entre sus características físicas destacan la altura sobre los cimientos, la longitud de coronación y el volumen de hormigón.

·         Embalse: es el almacén de agua. Para conocer su situación real hay que analizar, principalmente, dos variables: el nivel del agua y el volumen almacenado.

·         Central: es la construcción donde están localizados los grupos de generación. Las dos magnitudes básicas para definir una central hidroeléctrica son el salto y el caudal.

ELEMENTOS PRINCIPALES Y FUNCIONAMIENTO DE UNA CENTRAL HIDROELÉCTRICA

Las centrales hidroeléctricas convierten en energía eléctrica la diferencia de energía potencial que tiene una determinada masa de agua al trasladarla entre dos puntos situados a distinta altitud o cota.

Para ello se hace circular un caudal de agua por un circuito hidráulico que salva el desnivel entre dos puntos, lo que se conoce comúnmente como salto, y en el que el agua va adquiriendo velocidad a medida que la energía potencial se va transformado parcialmente en energía cinética. La turbina es la encargada de transformar esa energía cinética en energía mecánica, para que el generador la transforme a su vez en energía eléctrica.

TODAS LAS VENTAJAS DE LA ENERGÍA HIDROELÉCTRICA

Una fuente de energía limpia con una larga tradición, pero siempre en el centro de la innovación continua. Contribuye a la recuperación de tierras y al riego en épocas de sequía. Y ayuda a estabilizar la red eléctrica.

·         Es limpia y sostenible. ...

·         Es un recurso muy flexible. ...

·         Estabiliza la red eléctrica evitando la intermitencia. ...

·         Reduce el riesgo de inundaciones. ...

·         Recuperación de zonas pantanosas. ...

·         Potenciar las zonas turísticas y los deportes náuticos. ...

·         Proteger la biodiversidad.

Fuentes de consulta:

1.    https://www.iberdrola.com/sostenibilidad/que-es-energia-hidroelectrica

2.    https://www.enelgreenpower.com/es/learning-hub/energias-renovables/energia-                hidroelectrica/ventajas

Autor del Blog

Angel Omar López Lima

Técnico en Eléctronica Industrial, especialidad en automatización industrial.