El poder del agua

Utilizar la fuerza del agua tiene una larga tradición. La energía hidroeléctrica se valora como fuente de energía renovable. Al mismo tiempo, no faltan críticas a las consecuencias de las centrales hidroeléctricas y sus embalses. Aquí encontrará todo lo que necesita saber sobre las ventajas y desventajas de las centrales hidroeléctricas.

¿Cómo se genera electricidad a partir del agua?

La fuerza del agua ha sido utilizada desde tiempos inmemoriales. Antes había molinos de agua, pero éstos han dado paso a las modernas centrales hidroeléctricas que generan electricidad verde en casi todas partes.

Funciona mediante energía hidráulica o hidroenergía. Se trata de la conversión de energía mecánica en energía eléctrica. Las turbinas se utilizan para convertir la energía cinética o cinética del agua que fluye en energía utilizable. También es importante la energía potencial o posicional que posee el agua embalsada.

Una central hidroeléctrica consta esencialmente de turbinas en su interior. Éstas giran debido a la fuerza del agua. Esto produce energía que se alimenta a un generador. Éste convierte la energía cinética o rotacional en energía eléctrica. Según el tamaño de la central, las turbinas pueden tener varios metros de diámetro.

Además de las turbinas y los generadores, las centrales hidroeléctricas disponen de una estación transformadora. Esta sirve para inyectar la energía generada en la red eléctrica local de alta tensión. De este modo, la electricidad llega al consumidor.

¿Qué tipos de centrales hidroeléctricas existen?

Existen distintos tipos de centrales hidroeléctricas. Según su ubicación, generan energía eléctrica de distintas formas. Los factores decisivos son, por ejemplo, la altura del agua, la presión del agua y si la energía se transforma de forma natural o artificial.

Estos son los tipos más importantes de centrales hidroeléctricas:

• Central de pasada: Este tipo de central hidroeléctrica se utiliza con especial frecuencia. Se sitúa en los ríos y aprovecha el movimiento fluido del agua. Para ello, los ríos deben tener una velocidad y un caudal de agua elevados. Todas las centrales de pasada tienen una presa para aprovechar al máximo la energía. Estas centrales suministran electricidad las 24 horas del día y proporcionan una carga base.
• Central dealmacenamiento: Una central de almacenamiento tiene una cuenca o lago en el que se acumula el agua. Sólo cuando se abren las tuberías fluye el agua hacia la central, lo que facilita el control de la producción de energía. Estas centrales suelen utilizarse cuando aumenta la demanda de energía.
• Central de almacenamiento por bombeo: Las centrales de almacenamiento por bombeo, que son una mejora de las centrales de almacenamiento, suelen utilizarse cuando hay una mayor demanda de energía. Esto se debe a que el agua puede volver a bombearse desde el lago inferior si se genera más electricidad de la necesaria.
• Central mareomotriz: La central mareomotriz aprovecha la fuerza del flujo y reflujo de la marea. Funciona de forma similar a la central hidroeléctrica de pasada, pero utiliza la energía potencial o de afloramiento del agua de mar. La turbina cambia su sentido de rotación en función de si la marea está alta o baja.
• Centralundimotriz: Existen centrales undimotrices en el mar. Aprovechan la energía potencial de las olas con ayuda de una cámara hidráulica. Sin embargo, actualmente aún están en fase de prueba.

Ventajas

En Alemania, la energía hidráulica representa alrededor del 7% de todas las energías renovables. Debido a las condiciones geográficas, la energía eólica terrestre (42%), la fotovoltaica (20%), la biomasa y los residuos domésticos (20%) y la eólica marina (11%) tienen una mayor participación en el mix eléctrico de este país.

No obstante, merece la pena seguir considerando la energía hidroeléctrica. Su principal ventaja es que el agua es una fuente de energía renovable. La producción de electricidad es, por tanto, muy respetuosa con el medio ambiente y neutra en emisiones de CO2. Además, las centrales hidroeléctricas son muy eficientes. Convierten casi el 90% de la energía que reciben en energía eléctrica.

A diferencia de la energía solar y eólica, la hidroeléctrica también es fácil de planificar. Está disponible todo el año y puede controlarse fácilmente, sobre todo en forma de centrales de almacenamiento. La energía generada puede regularse fácilmente. Esto permite adaptar la producción a la demanda y trabajar con eficiencia de recursos.

Muchas centrales de almacenamiento participan también en la protección contra las inundaciones. Contribuyen a hacer más navegables los ríos durante las lluvias torrenciales y las sequías. Se puede regular el nivel del agua embalsándola.

Desventajas

Por otro lado, están las desventajas de la energía hidroeléctrica. Algunas centrales tienen un impacto ecológico negativo. Son necesarias llanuras de inundación, sobre todo en embalses y presas. Éstas interfieren con la agricultura y la flora y fauna locales. Además, las centrales hidroeléctricas requieren mucho terreno y, por tanto, consumen mucho paisaje.

La elección del emplazamiento de las centrales hidroeléctricas es especialmente importante debido a este inconveniente. Como la construcción de centrales es cara, sólo pueden construirse en lugares adecuados. Siempre interfieren en el curso natural de un curso de agua y afectan al ecosistema, por lo que se requieren amplios estudios y consultas antes de la construcción. Puede ser un proceso largo y complicado. Las zonas de compensación ecológica y los sistemas de migración de organismos son posibles soluciones.

Otros puntos criticables de las centrales hidroeléctricas son el reasentamiento, a veces necesario, de los residentes locales, la pérdida de espacios recreativos y la prevención de inundaciones. Esto último puede ser importante para las tierras agrícolas. Al mismo tiempo, los embalses pueden provocar elevadas emisiones de CO2 y metano si se inundan zonas con una elevada proporción de carbono en el suelo.

¿Qué relación tiene la energía hidroeléctrica con el cambio climático?

La energía hidroeléctrica es una de las fuentes de energía renovables más importantes, ya que esta materia prima se alimenta de procesos naturales. A diferencia del carbón o el gas, la cantidad de agua utilizada para generar electricidad no se reduce. Por lo tanto, es una forma importante de producir electricidad de forma respetuosa con el medio ambiente. Si se tienen en cuenta riesgos como los daños al ecosistema, el resultado es una electricidad verde inofensiva.

Sin embargo, los veranos calurosos y secos repercuten negativamente en el potencial de la energía hidroeléctrica. El verano de 2022 en Francia, por ejemplo, demostró que importantes centrales hidroeléctricas no podían funcionar. Esto se debe a que cuando fluye menos agua, se puede producir menos electricidad. En el verano de 2018, las centrales hidroeléctricas suizas produjeron menos del 25% de la electricidad prevista. Y en Austria, la producción hidroeléctrica incluso cayó más del 40% en algunos casos este año.

El proyecto de investigación „Impactos climáticos para la utilización de la energía hidroeléctrica en Alemania y desarrollo de estrategias de adaptación para el futuro próximo“ prevé una caída en la generación de electricidad de las centrales hidroeléctricas. Señala problemas relacionados, como el crecimiento de las praderas marinas y la obstrucción de los filtros, que pueden acarrear elevados costes para los operadores de las centrales.

Por otro lado, los efectos del cambio climático, como el deshielo de los glaciares en países como Suiza, permiten producir más energía hidroeléctrica. Algunos cantones se benefician de ello, pero es difícil compensar la pérdida de energía hidroeléctrica durante los veranos secos.

El río Paraná, en Brasil, Paraguay y Argentina, también tiene niveles de agua históricamente bajos. Esto significa que los embalses de países como Brasil están menos llenos, lo que puede provocar cortes de electricidad. Preocupa que los fallos en las centrales hidroeléctricas puedan fomentar una recaída en los combustibles fósiles. En países africanos como Etiopía, algunos de los cuales obtienen el 80% de su energía de centrales hidroeléctricas, también cabe esperar problemas por las consecuencias del cambio climático.

¿Cuáles son las mayores centrales hidroeléctricas de Alemania y del mundo?

En Alemania hay más de 400 grandes centrales hidroeléctricas y miles de centrales más pequeñas. Según un análisis del Ministerio Federal de Medio Ambiente, Alemania ya utiliza el 80% del potencial hidroeléctrico existente. Esto incluye alrededor de un 80% de centrales de pasada y un 20% de centrales de almacenamiento. Los ríos Inn, Danubio, Rin, Isar, Lech, Meno, Mosela, Neckar e Iller son los más importantes para la energía hidroeléctrica.

La mayor central hidroeléctrica de Alemania es la central de acumulación por bombeo de Goldisthal, en Turingia, que recibe su energía del río Schwarza, afluente del Saale. La central es propiedad de Vattenfall. La segunda mayor central hidroeléctrica del país también pertenece a Vattenfall: la central de acumulación por bombeo de Markersbach, en Sajonia. También hay que mencionar la central de Schluchsee, del grupo Hotzenwald, en Baden-Württemberg. Aquí se encuentran varias centrales de gran tamaño.

Estas son las diez centrales hidroeléctricas más grandes del mundo:

1. Presa de las Tres Gargantas en China
2. Central hidroeléctrica de Baihetan en China
3. Central de Itaipú (Brasil)
4. Central de Xiluodu (China)
5. Central hidroeléctrica de Belo Monte (Brasil)
6. Central de Guri (Venezuela)
7. Central de Wudongde (China)
8. Central de Tucuruí (Brasil)
9. Central eléctrica de Grand Coulee (EE.UU.)
10. Central de Xiangjiaba (China)

Por cierto, la energía solar progresó notablemente en el verano récord de 2022. Mientras que la energía hidroeléctrica se resintió, los módulos solares fueron capaces de producir más electricidad – descubra más aquí.