Energía hidraulica

1. Energía hidraulica Duran Monroy José Enrique.

2. Se denomina energía hidráulica, energía hídrica o hidroenergía, a aquella que se obtiene del aprovechamiento de las energías cinética y potencial de la corriente del, saltos de agua o mareas. Es un tipo de energía verde cuando su impacto ambiental es mínimo y usa la fuerza hídrica sin represarla, en caso contrario es considerada sólo una forma de energía renovable.

3. Se puede transformar a muy diferentes escalas, existen desde hace siglos pequeñas explotaciones en las que la corriente de un río mueve un rotor de palas y genera un movimiento aplicado, por ejemplo, en molinos rurales.

4. Cuando el Sol calienta la Tierra, además de generar corrientes de aire, hace que el agua del mar, principalmente, se evapore y ascienda por el aire y se mueva hacia las regiones montañosas, para luego caer en forma de lluvia. Esta agua se puede colectar y retener mediante presas. Parte del agua almacenada se deja salir para que se mueva los álabes de una turbina engranada con un generador de energía eléctrica.

5. “OBTENCION DE ENERGIA HIDRAULICA.” Dichas características hacen que sea significativa en regiones donde existe una combinación adecuada de lluvias, desniveles geológicos y orografía favorable para la construcción de represas. La energía hidráulica se obtiene a partir de la energía potencial y cinética contenida en las masas de agua que transportan los ríos, provenientes de la lluvia y del deshielo.

6. Ventajas  • Se trata de una energía renovable y limpia de alto rendimiento energético. • Es una energía inagotable. • Es ecológica. • Debido al ciclo del agua su disponibilidad es inagotable. • Es una energía totalmente limpia, no emite gases, no produce emisiones tóxicas, y no causa ningún tipo de lluvia ácida. • Permite el almacenamiento de agua para abastecer fácilmente a actividades recreativas o sistemas de riego. • Se pueden regular los controles de flujo en caso de que haya riesgo de una inundación

7. Ventajas económicas  • La gran ventaja de la energía hidráulica o hidroeléctrica es la eliminación parcial de los costes de combustible. El coste de operar una planta hidráulica es casi inmune a la volatilidad de los combustibles fósiles como la gasolina, 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 tienen pocas personas durante su operación normal. • Como las plantas hidráulicas no queman combustibles, no producen directamente dióxido de carbono. Muy poco dióxido de carbono es producido durante el período de construcción de las plantas, pero es poco, especialmente en comparación a las emisiones de una planta equivalente que quema combustibles.

8. Desventajas  • La construcción de grandes embalses puede inundar importantes extensiones de terreno, obviamente en función de la topografía del terreno aguas arriba de la presa, lo que podría significar pérdida de tierras fértiles, dependiendo del lugar donde se construyan; • En el pasado se han construido embalses que han inundado pueblos enteros. Con el crecimiento de la conciencia ambiental, estos hechos son actualmente menos frecuentes, pero aun persisten; • Destrucción de la naturaleza. Presas y embalses pueden ser disruptivas a los ecosistemas acuáticos. Por ejemplo, estudios han mostrado que las presas en las costas de Norteamérica han reducido las poblaciones de trucha septentrional común que necesitan migrar a ciertos locales para reproducirse. Hay bastantes estudios buscando soluciones a este tipo de problema. Un ejemplo es la invención de un tipo de escalera para los peces; • Cambia los ecosistemas en el río aguas abajo. El agua que sale de las turbinas no tiene prácticamente sedimento. Esto puede resultar en la erosión de las márgenes de los ríos. • Cuando las turbinas se abren y cierran repetidas veces, el caudal del río se puede modificar drásticamente causando una dramática alteración en los ecosistemas.

9. Mecanismos de molienda. El mecanismo de molienda de los más corrientes, los que molían grano, con independencia de donde obtenían la energía, generalmente constaba de una piedra circular fija, llamada solera, que podía llegar a tener un diámetro superior a 8,50 metros y 80 a 120 cm de espesor, sobre la que se movía otra de forma semejante (volandera). En otros casos, la piedra móvil podía ser más pequeña, de forma troncocónica que al girar seguía la forma de la solera; en este caso se llama muela. Podía haber dos o más muelas sobre la solera y se movían mejor que la volandera porque tenía menos rozamiento, pero a cambio se perdía más harina.

10. Molinos hidráulicos. Las aceñas eran molinos harineros de agua, que se hacían en el mismo cauce de un río, de modo que la fuerza de la corriente movía directamente una ruedahidráulicavertical de paletas (ruedas vitrubianas), que a través de un sistema de engranajes (catalina y linterna), de embragues, transmitían el movimiento de giro del eje horizontal de la rueda al eje de una piedra de moler.

11. Posteriormente, se idearon ingenios molineros de canal o "de caz", separados o a la vera de los ríos, para lo cual se construía una presa o azud para embalsar el agua y conseguir una diferencia de altura para lograr una mayor presión y volumen suficiente en los lugares donde las corrientes de los ríos eran pequeñas y/o caudal estacional, de modo que se conducía el agua desde el azud por un canal (que se llamaba caz o "cauce"), para hacer precipitar el agua al final, en caída libre, según tres modalidades hidrodinámicas: • Sobre una rueda vertical de cangilones (ruedahidráulicagravitatoria), de modo que el agua operaba más por su peso (energíapotencial) que por su velocidad (energíacinética), y unos engranajes. • Precipitando el agua a media altura sobre una rueda hidráulica de paletas rectas (ruedavitrubiana). • Haciendo pasar el flujo de agua, al final de la caída, por unos estrechos conductos reforzados llamados saetines osaetillos, que impulsaban y concentraban el chorro de agua a gran presión contra unas ruedas horizontales ("rodetes" o "rodeznos") de cucharas (los álabes), transmitiéndose en este caso un movimiento directamente por un eje vertical.

12. ¿Cuantas plantas hay en México? En México hay 64 Centrales Hidroeléctricas, de las cuales 20 son de gran importancia y 44 son centrales pequeñas. Suman un total de 181 unidades generadoras de este tipo. Las 20 centrales mas grandes se ubican de la siguiente manera: 5 en la Gerencia Regional de Producción Noroeste, 2 en la Gerencia Regional de Producción Norte, 5 en la Gerencia Regional de Producción Occidente, 2 en la Gerencia Regional de Producción Central y 6 en la Gerencia Regional de Producción Sureste. Actualmente 57 plantas hidroeléctricas están produciendo energía eléctrica y 7 Centraleshidroeléctricas están fuera de servicio. Esta información esta actualizada hasta el 29 de mayo de 2009.

13. La tecnología hidroeléctrica requiere la instalación de equipos electromecánicos de una turbina, un generador eléctrico y transformadores. Estas instalaciones deben estar debajo del fondo de la base de la cortina de la presa, con la finalidad de aprovechar la energía potencial del agua. El agua es conducida hasta el rodete de la turbina hidráulica y su fuerza hace girar las aspas, transformando la energía potencial del agua en energía cinética, la que posteriormente se transforma en energía mecánica. Un generador transforma esa energía mecánica en eléctrica. La energía generada es transportada a través de líneas de transmisión que se enlazan con los centros de distribución.

14. Proyectos en México. La Central Hidroeléctrica “El Cajón”, comenzó a ser construida en el año 2003 y está ubicada en el Estado de Nayarit, es uno de los proyectos más importantes en su tipo, ya que fue diseñado con una capacidad de generación de 750 mega watts (MW) a través de una cortina de 186 metros de altura, la más alta de su tipo en el mundo, y una capacidad de 12 millones de metros cúbicos. 

15. El Proyecto Hidroeléctrico “La Yesca” inició en el año 2008 con una inversión de 767 millones de dólares y generará de 10 mil empleos. Se espera que esta central hidroeléctrica quede concluida en junio del 2012. Se ubica en el estado de Nayarit, sobre el río Santiago, justo donde este estado limita con el de Jalisco, incorporando 750 megavatios al sistema eléctrico nacional. La Yesca tendrá 220 metros de altura y una cuenca con capacidad para 2,390 millones de metros cúbicos, el equivalente al agua que consume la Ciudad de México durante dos años. • La Central Hidroeléctrica “Chicoasén” está ubicada sobe el río Grijalva en el municipio de Chicoasén, Chiapas. Esta central cuenta con ocho unidades turbogeneradoras de 300 MWcada una, para una capacidad instalada total de 2,400 MW. Estas unidades entraron en operación comercial en 1980. La energía generada es transportada a través de diez líneas de transmisión a Veracruz y Chiapas. 

16. Bibliografía. • newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/energia/hidraulica.htm • www.energiahidraulica.com/ • www.conuee.gob.mx/wb/CONAE/energia_hidraulica • www.hidroenergia.net/index.php?option=com_content&view=article&id=119:icuantas-plantas-hidroelectric... • mim.promexico.gob.mx/wb/mim/energias_perfil_del_sector • www.clubplaneta.com.mx/la_energia_hidroelectrica.htm