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Introducción a la energía minihidráulica

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¿Qué es la energía minihidráulica?

El agua es, sin duda, el elemento característico de nuestro planeta.

A causa de la circulación del agua a través de su ciclo, de la energía cinética contenida en su movimiento y de la energía potencial asociada a los saltos de agua, es donde esta fuente de energía renovable tiene sus potenciales de aprovechamiento.

Hasta hace unos cien años, se utilizaba la corriente de los ríos para mover los molinos y moler maíz o cereal; pero desde entonces hasta ahora, el aprovechamiento hidrológico con molinos se ha orientado, básicamente, a la producción de electricidad con minicentrales hidroeléctricas.

Río Bernesga a su paso por León

El agua

Como dice la Carta del Agua del Consejo de Europa, sin agua no es posible la vida. Este recurso es de tal importancia que cualquier actividad humana (industrial, ganadera, agrícola o de servicios) está condicionada por la necesaria disponibilidad del preciado líquido.

Los volúmenes de agua son constantes y perpetuamente renovados por el ciclo hidrológico, proceso regido por la radiación solar, que actúa como motor y que tiene como soporte la atmósfera. El agua se está evaporando constantemente hacia la atmósfera para volver, sólo una parte, a la Tierra en forma de lluvia, nieve, granizo, rocío o escarcha.

Se estima que la cantidad de agua que se evapora anualmente hacia la atmósfera es de unos 500.000 km3, cantidad que vuelve a caer en forma de precipitación. Una gran parte (casi dos tercios) se evapora o es absorbida por las plantas, que la utilizan en sus procesos biológicos. Por lo tanto, tan sólo un 10% de la precipitación total cae sobre la superficie continental.

La lluvia no es homogénea en el planeta, existen zonas donde no llueve casi nunca (los grandes desiertos) y, en otras, los ríos son tan caudalosos que gran parte de su aportación acaba en el mar. Por otra parte, además de esta irregularidad espacial, se superpone la irregularidad temporal; España es un ejemplo: existen regiones donde se producen sequías anuales prolongadas que terminan con intensas lluvias, produciendo las peligrosas y devastadoras riadas.

Del total disponible de escorrentía, en estos momentos, se aprovecha solamente el 6%, del cual casi el 70% se utiliza para la agricultura. El otro 30% se utiliza para el abastecimiento de agua a la población y a la industria. La dotación de consumo en abastecimiento es variable, pues depende del nivel de vida de la población suministrada. En España, la dotación media está alrededor de 300 l/hab./día.

Descripción de la Tecnología

La finalidad de las centrales hidroeléctricas es aprovechar, mediante un salto existente en un curso de agua, la energía potencial contenida en la masa de agua, para convertirla en energía eléctrica.

Entre los diversos tipos de instalaciones hidroeléctricas, se pueden distinguir las grandes centrales hidroeléctricas y las centrales de pequeña potencia.

Las centrales hidroeléctricas de pequeña potencia no requieren grandes embalses reguladores y, por tanto, tienen un impacto ambiental escaso. Encontrar un lugar donde situarlas depende de los niveles pluviométricos de la zona, y también de sus características topográficas. Serán, entonces, estos parámetros los que indicarán los recursos hidráulicos que se pueden aprovechar mediante este tipo de central.

A grandes rasgos, el aprovechamiento de energía hidráulica se realiza mediante la captación (con embalse o sin él) del caudal del río, que es conducido hacia la central (con canal o tubería forzada) donde, utilizando el desnivel de altura para adquirir energía cinética, éste mueve una turbina y, finalmente, es devuelto al río mediante un canal.

Aplicaciones

Una minicentral hidroeléctrica produce y comercializa un producto, la electricidad, que no puede almacenarse y tiene que ser consumida en el momento de la producción.

Aunque se puede transformar, hay que ser consciente de la inversión que supone la construcción de los medios de transporte, las redes eléctricas, y que el transporte origina unas pérdidas de energía nada despreciables.

  • Producción de electricidad para su venta a red: En este caso, el sistema eléctrico, mediante la compañía distribuidora de la zona, compra toda la energía eléctrica producida por la minicentral a un precio y con unas condiciones determinadas.

  • Electricidad para autoconsumo: Para industrias de determinados sectores (químico, siderúrgico, papeleras, textil, cemento...), con un consumo elevado de electricidad, puede resultar interesante tener una central minihidráulica, porque toda la electricidad producida puede ser utilizada en el proceso de fabricación de la misma industria.
    La situación ideal es una interconexión con la red, ya que además de mejorar el equilibrio eléctrico entre producción y demanda de la instalación, posibilita vender el exceso producido durante las horas que la fábrica está parada.