Energías del agua: Hidráulica, Mareomotriz y Undimotriz. Impacto ambiental


Energía Hidráulica

El agua contiene dos clases de energía: energía cinética que es usada durante la ejecución de procesos, como ser el movimiento; y energía potencial que es la energía almacenada en el agua, esta energía puede llegar a ser usada cuando el agua comienza a fluir. Será transferida a energía cinética y esta causará el movimiento. Entonces podemos definir la energía hidráulica o energía hídrica al aprovechamiento de estas dos energías propias de los cuerpos agua.
¿Cómo se genera la energía hidráulica? Cuando el agua fluye o cae, se puede generar energía. La generación de energía a través del agua es usualmente llevada a cabo en grandes plantas hidroeléctricas, con un número de pasos y el uso de varios aparatos,
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Partes y funcionamiento de una planta hidroeléctrica

como son las turbinas y generadores. La energía hidroeléctrica es la energía que es suministrada por la generación de energía de cataratas o corrientes de aguas. La energía del agua puede ser usada para producir electricidad.
Sin embargo la energía hidroeléctrica cuenta con sus pros y sus contras: la energía hidroeléctrica tiene de moderada a alta cantidad de energía útil y bajos costes operacionales y de mantenimiento. Las plantas de energía hidroeléctricas emiten muy poco dióxido de carbono, que tiene efecto en el calentamiento global y es poco contaminante del agua durante el proceso de operación. Tienen una duración de vida de dos a diez veces más que las plantas de carbón y nucleares.
Las presas que son usadas en las plantas de energía ayudan a prevenir las inundaciones y suministran una regulación del flujo, para el agua de riego, en las áreas por debajo de ésta.
De cualquier manera, hay algunas desventajas en el uso de la energía hidroeléctrica. Las plantas de energía hidroeléctrica requieren mucho espacio y esto causa la desaparición de hábitat para animales. Proyectos de gran escala pueden amenazar las actividades recreativas e interrumpir los flujos del río. Debido a la presencia de presas y reservorios, los peces posiblemente no sean capaces de nadar hacia el mar y la vida acuática puede decrecer en el área de la planta hidroeléctrica.

La Hidroelectricidad
Si la hidráulica se refiere a la energía obtenida por la fuerza o movimiento del agua, la hidroelectricidad es la energía eléctrica obtenida por fuerza hidráulica. La antigua rueda de agua iba a perfeccionarse poco a poco hasta transformarse en la moderna turbina generadora de electricidad.
La turbina utiliza la energía mecánica producida por la fuerza del agua o la energía del calor producida por una máquina productora de vapor, para hacer girar una bobina de alambre en el interior de un campo magnético. La bobina es una de las partes del dinámo. Este es un generador, es decir, un aparato que transforma la energía mecánica –movimiento- en energía electrica. A medida que gira la bobina, se van creando impulsos eléctricos. La electricidad producida pasa a una red de cables y otros tipos de aparatos, para ser conducida a los lugares de consumo.
En una central hidroeléctrica, la electricidad producida sale de los generadores a una alta presión, “tensión o voltaje” de 2.200 voltios. Inmediatamente se lleva a una mayor tensión con los transformadores. Al llegar a los centros de consumo los transformadores bajan la tensión de la energía eléctrica hasta llevarla a 110 ó 220 voltios, que es como normalmente se usa en los hogares.
Si una central hidroléctrica no es bien concebida o ejecutada, puede producir graves impactos ecológicos a los cursos de agua y a los ecosistemas que la rodean. Efectos indeseables, tales como alteración del clima de la región, terremotos, cambios en la corteza terrestre debido a la gran masa de agua que se acumula en los embalses, erosión de los suelos, efectos biológicos indeseables sobre la fauna y la flora regional debido a los cambios que se producen en el ecosistema y efectos perjudiciales para las comunidades locales, ya que altera la vida fluvial y regional. Más de 400.000 kilómetros cuadrados han sido inundados por represas en todo el mundo.
Fuente: http://www.eraecologica.org/revista_02/era_ecologica_2.htm?energia_del_agua.htm~mainFrame

¿Podemos producir electricidad de mareas y de las olas? La producción de electricidad por las olas (energía undimotriz) y las mareas (energía mareomotriz) es una opción hoy día. El agua fluye hacia dentro y hacia fuera de las costas y estuarios. Esta agua puede girar turbinas, para producir electricidad. Pero los analistas han llevado a cabo estudios para ver si esta forma de suministro de energía es adecuada y creen que la energía de las mareas pueden sólo hacer una minúscula contribución al suministro de energía mundial, debido a los pocos lugares adecuados, la necesidad de grandes obras de construcción en las costas y el riesgo de destrucción del equipamiento por la corrosión salina. De cualquier manera, hay algunas áreas con adecuadas condiciones para producir energía mareal. Francia y Canadá poseen las instalaciones más grandes de la energía de mareas hoy en día. En la Argentina hay proyectos para el sur patagónico (Península de Valdez) aunque será necesario evaluar su impacto ambiental.


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Fuente:
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¿Es posible la producción de electricidad mediante el calor almacenado en el agua?
Varios países creen que la energía se puede producir de los gradientes termales de los océanos. Han estado evaluando el uso de grandes diferencias termales en los océanos tropicales para la producción de energía. Con la energía termal del agua quieren producir corrientes que puedan hacer girar las turbinas, para la producción de electricidad. La energía termal de los océanos podría ser convertida en plantas de conversión, las cuales deberían ser ancladas en el fondo del océano. La tecnología para la producción de energía del calor almacenado en el agua no ha sido todavía aplicada, está en fase de investigación. Los analistas creen que esta tecnología no tendrá suficiente valor económico para competir con otras tecnologías de producción de energía. Una alternativa que podría tener valor económico es la energía solar en charcas o estanques. Atrapando los rayos solares en charcas de agua dulce, calentadas por el agua, se produce una corriente. Esta corriente es atrapada y usada para girar las turbinas para la producción de electricidad.
El principio es el mismo que para la producción de electricidad de la energía termal de los océanos, de cualquier manera, la tecnología es mucho más simple y la construcción y los costes de producción son moderados.

Fuente: http://www.ina.gov.ar/cartillas_edu/cartilla_10.htm

Breve historia de la energía hidráulica
El aprovechamiento de la fuerza del agua como fuente de energía se inicia hace unos dos mil años, en Asia Menor, con la invención de La Rueda de Agua. Estas ruedas -primitivas turbinas- construídas originalmente en madera, se armaban con unas paletas de tracción, montadas sobre un eje. Las Ruedas de Agua eran colocadas vertical u horizontalmente sobre los ríos y canales para “capturar” la energía de la corriente de las aguas.
El movimiento que produce una Rueda de Agua se transmite a través de un eje hasta otra máquina, por ejemplo, un juego de engranajes, produciendo así una fuerza de trabajo. El uso de La Rueda de Agua permitió al hombre aumentar su capacidad frente a tareas pesadas que requerían gran cantidad de energía. La energía del agua se pudo utilizar para mover grandes piedras de molino, para accionar fraguas que avivan el fuego de las forjas, o para mover las máquinas rústicas que utilizaron las civilizaciones antiguas que poblaron el mediterráneo hasta el fin de la edad media. Siglos más tarde, en 1827 un inventor francés, Benoit Fourneyron, diseñó y construyó un nuevo tipo de turbina que alcanzaba velocidades de rotación de hasta 2.300 r.p.m. (revoluciones por minuto) y que proporcionaban hasta 60 CV (caballos de vapor) y un rendimiento de más del 80% en las factorías metalúrgicas francesas.

Fuente: http://www.eraecologica.org/revista_02/era_ecologica_2.htm?energia_del_agua.htm~mainFrame