Para desenredar el vocabulario, aclaremos primero que una planta hidroeléctrica y una central hidroeléctrica son de hecho… ¡la misma cosa! Los dos tipos principales de centrales hidroeléctricas son las presas (que retienen lagos artificiales) y las centrales de pasada (construidas en las orillas de los ríos), señala MLG Electrosolar.
Hemos visto que las presas y las centrales de pasada aportan alrededor del 11% del total de la electricidad. Si la hidroelectricidad sigue desarrollándose, el potencial máximo debería alcanzarse pronto, porque nuestros ríos están ahora protegidos (es imposible construir en todas partes), mientras que la construcción de nuevas presas choca con una aceptación social cada vez más difícil.
¡Esto es una pena! La energía hidráulica tiene muchas cualidades: es una energía verde y renovable, y globalmente muy rentable. Pero, en realidad, ¿cómo se obtiene esta energía? ¿Cómo se transforma un lago o un río en electricidad que acaba en nuestras bombillas, nuestros televisores y nuestras cafeteras? Hoy vamos a ver más de cerca cómo funcionan las centrales hidroeléctricas.
Los principios generales de una central hidroeléctrica
Es importante señalar que una central eléctrica nunca «genera» realmente energía. Nada se pierde, nada se crea: este principio es universalmente válido – por lo que sabemos… Una central hidroeléctrica, por tanto, se limitará a transformar la energía que ya está presente en la naturaleza… ¿El principio general? Aprovechar la gravedad para transformar la energía mecánica (el flujo de agua) en energía eléctrica.
La central hidroeléctrica aprovecha la fuerza del agua
La mayoría de las centrales hidroeléctricas se construyen en las orillas de los ríos. Estas centrales son relativamente pequeñas, porque utilizan la corriente natural, como nuestros antiguos molinos de agua… Esta corriente acciona una turbina (una gran hélice), que a su vez está conectada a un alternador que finalmente produce una corriente alterna.
Los más curiosos se preguntarán ¿cómo transforma un alternador la fuerza mecánica en electricidad? Pues bien, el alternador consiste en una bobina de cobre enrollada alrededor de un imán. La fuerza mecánica hace girar la bobina de cobre. Al interactuar con el imán, la fuerza electromagnética generará automáticamente corriente eléctrica.
La presa hidráulica: un catalizador del rendimiento
La presa hidráulica funciona según un principio similar: aprovecha la fuerza del agua que cae desde un punto alto (el lago artificial) hasta el punto más bajo. Por ello, la presa se construye siempre en una zona montañosa, para aprovechar un importante desnivel natural. Sin embargo, la presa también puede aumentar artificialmente el desnivel, ya que eleva el nivel del agua almacenándola detrás de sus muros.
En comparación con las pequeñas centrales de pasada, la presa tiene varias ventajas. En primer lugar, su potencia. Cuanto mayor sea la diferencia de nivel, más fuerte será la corriente y, por tanto, más electricidad se podrá producir.
Además, la presa puede almacenar energía potencial (en forma de lago artificial), y liberarla cuando se necesite, en las proporciones deseadas. Por el contrario, las centrales de pasada dependen de las condiciones meteorológicas.
Los diferentes tipos de centrales hidroeléctricas
Ahora conocemos el principio básico de una central hidroeléctrica. Ahora es el momento de entrar en detalles y considerar los diferentes tipos de centrales hidroeléctricas…
Grandes diferencias…
La energía hidráulica se refiere a una gran variedad de instalaciones. Todas funcionan según el mismo principio, pero cada una utiliza una turbina específica adaptada a su potencia:
Centrales de gran altura (más de 300 metros). Se encuentran principalmente en las montañas y siempre están asociadas a una presa más alta, que se opone al flujo natural del agua. Estas centrales utilizan turbinas Pelton, una gran rueda equipada con cangilones que debe optimizar la trayectoria y la potencia del agua.
Plantas de cabeza media (más de 30 metros). Estas plantas también están acopladas a presas, pero más pequeñas. Por eso utilizan las turbinas Françis, que parecen grandes cilindros ahuecados por una espiral por la que fluye el agua.
Plantas de corriente (de baja pendiente). Éstas utilizan turbinas de tipo Kaplan, que parecen turbinas de barco.
¿Y las centrales mareomotrices?
Todavía no hemos hablado de estas centrales, que explotan el movimiento del océano. Y por una buena razón: siguen siendo muy raros.
En plena emergencia climática, estas centrales experimentales despiertan un renovado interés… ¿Podrían optimizarse? Hay que decir que el esfuerzo merece la pena, porque la central mareomotriz no sólo es respetuosa con el medio ambiente, sino que además produce electricidad de forma continuada (verano e invierno, mareas altas y bajas).