4. La Central Hidroeléctrica

4. La central hidroeléctrica

4.1. La energía del agua
Seguro que alguna vez has llevado un cubo lleno de agua. Habrás notado que hace falta mucha energía
para elevarlo (cada litro de agua pesa 1 kg, un cubo entero pesa unos 8 kg). Si esto es así para un simple cubo de
agua, imagina qué cantidad de energía hay en los miles de litros que bajan cada segundo por un río. Una parte de la
electricidad que consumimos proviene de un tipo de centrales eléctricas, las centrales hidroeléctricas, que
aprovechan la energía del movimiento del agua de los ríos. La estudiaremos a continuación.
4.2. La energía hidráulica es un tipo de energía solar
La energía que contiene el agua que baja por una pendiente se denomina energía hidráulica y en realidad es un tipo
de energía solar. Dos tercios de la superficie de nuestro planeta están cubiertos de agua. El Sol calienta el agua de
los océanos y la evapora, formando nubes. El agua que transportan las nubes cae en forma de lluvia, creando ríos
que conducen el agua de nuevo al mar, cerrando el ciclo, el llamado ciclo hidrológico. Sin el Sol, el ciclo se pararía.
4.3. Ruedas hidráulicas
La energía del agua se ha aprovechado desde hace miles de años mediante el uso de ruedas hidráulicas. Una rueda
impulsada por una corriente de agua inferior podía servir para mover un molino de trigo (obtención de harina para
hacer pan). Una rueda movida por una corriente de agua superior se podía utilizar para impulsar una sierra en un
aserradero para troncos. Las ruedas hidráulicas son las precursoras de las modernas turbinas hidráulicas que
veremos más adelante.
4.4. La central hidroeléctrica. Esquema general
Las centrales hidroeléctricas son instalaciones donde se aprovecha la energía del agua para generar electricidad. Su
funcionamiento es sencillo. Se construye un muro, la presa, que retiene el agua de un río. Se toma agua embalsada
y se conduce mediante una tubería hasta una turbina. Gracias a la presión que ejerce la columna de agua por
encima de la tubería, el agua llega a la turbina a gran velocidad y la hace girar rápidamente. La turbina comparte eje
con un generador eléctrico por lo que, al girar, también hace girar al generador, que produce electricidad. Para
transportar la electricidad hasta las zonas de consumo, viviendas e industrias lejanas, es necesario elevar su tensión
hasta varios centenares de miles de voltios, que se hace mediante un transformador.

4.4. La central hidroeléctrica. Situación
La presa de una central hidroeléctrica es un enorme muro de hormigón muy difícil y caro de construir. Para que la
presa necesaria sea lo más pequeña posible, debe ubicarse en una zona estrecha del río. Hay básicamente dos
tipos: de gravedad y de bóveda. La elección de un tipo u otro depende de las características geológicas del terreno.
4.4. La central hidroeléctrica. Presas de gravedad
Si el terreno donde se debe instalar la presa es poco consistente, los ingenieros deciden construir presas
de gravedad. Este tipo de presas tienen sección triangular y una gran masa, por lo que se necesita una gran cantidad
de hormigón para construirlas. Resisten la presión del agua embalsada gracias a su peso.
4.4. La central hidroeléctrica. Presas de bóveda
Si el terreno es suficientemente resistente, como en gargantas y cañones de paredes rocosas, los ingenieros deciden
construir presas de bóveda. Este tipo de presas tiene forma curvada y resisten la presión del agua embalsada
gracias a que transmiten la fuerza a las paredes de roca de los laterales. No se necesita tanto hormigón para
construirlas, por lo que son más económicas que las de gravedad.
4.4. La central hidroeléctrica. Sala de máquinas
En la base de la presa acostumbra a estar la sala de máquinas, el edificio donde se encuentran las turbinas y los
generadores.
4.4. La central hidroeléctrica. Turbinas
Aunque las turbinas empleadas en las modernas centrales hidroeléctricas son las descendientes de las antiguas
ruedas hidráulicas, poco tienen que ver con ellas ya. Las turbinas actuales son máquinas calculadas al milímetro
para extraer toda la energía posible del agua. Las tres turbinas más utilizadas: la turbina Pelton, la Francis y la
Kaplan. Son tan diferentes entre sí porque están diseñadas para funcionar a diferentes presiones de agua o, lo que
es lo mismo, en embalses de diferentes alturas. Turbina Pelton (alta presión), Turbina Francis (media presión),
Turbina Kaplan (baja presión).
4.5. Energía hidroeléctrica en España
Las centrales hidroeléctricas generan alrededor del 16 % de la energía eléctrica consumida en España.
El potencial hidroeléctrico de la Península Ibérica no es muy grande ya que es un territorio, en general, de clima seco
y de precipitaciones no uniformes. La mayor parte del potencial hidroeléctrico de los grandes ríos se ha utilizado ya.
Queda todavía algo de espacio para la minihidráulica, unas centrales hidroeléctricas de pequeño tamaño que
aprovechan la energía de pequeños ríos de montaña y que se caracteriza por tener un bajo impacto ambiental.
4.6. Ventajas e inconvenientes de las centrales hidroeléctricas
VENTAJAS:
- No contaminan ni generan ningún residuo peligroso.
- Es una energía renovable, se regenera de forma natural.
- La fuente de energía es gratuita.
- Acumulan agua potable, asegurando el suministro a toda la población.
- Las presas regulan el caudal de los ríos, evitando inundaciones catastróficas.
- Los embalses permiten establecer nuevas tierras de regadío.
INCONVENIENTES:
- La construcción del embalse puede inundar poblaciones, suponiendo el desplazamiento y desarraigo de muchas
personas.
- Se inundan tierras agrícolas fértiles.
- Se inundan valles llenos de fauna y vegetación, a veces de gran valor ecológico.
- La construcción de una central hidroeléctrica es un proceso caro y lento.
- La rotura de una presa puede suponer una catástrofe.