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Fuentes de Energía Renovables

Energía Hidráulica Ventajas y Desventajas

La energía hidráulica es una de las fuentes de energía mas antiguas utilizadas por el hombre. Puede ser aprovechada de diferentes formas y mediante distintas instalaciones. Y es por ser la principal fuente de energía renovable utilizada en la actualidad que hemos decidido hacer este artículo: energía hidráulica ventajas y desventajas, en donde mencionaremos los principales beneficios e inconvenientes de utilizar la energía hidráulica.

central hidroelectrica itaipu
Central Hidroeléctrica de Itaipú, en la frontera de Brasil y Paraguay. La segunda más grande del mundo.

Ventajas de la energía hidráulica

Las ventajas de la energía hidroeléctrica son múltiples, entre ellas tenemos:

Es una energía renovable

El agua sigue un ciclo constante en el cual se evapora en el mar, es transportada hacia zonas más frías por el viento y luego se condensa y regresa a la superficie en forma de lluvia. Es entonces este ciclo del agua el cual permite que esta sea aprovechada de forma constante a lo largo del año. Por lo tanto, la energía hidráulica es una energía renovable.

Es una energía limpia en la mayoría de los casos

La energía hidráulica es limpia debido a que su uso no genera emisiones de dióxido de carbono u otros gases contaminantes. Sin embargo, la construcción de grandes presas muchas veces representa una gran inundación de terreno. Si el terreno inundado tiene vegetación abundante entonces es posible que se libere metano al descomponerse esta materia orgánica.

energia hidraulica
El ciclo del agua es lo que convierte a la hidráulica en una energía renovable

Ventajas económicas de la energía hidroeléctrica

La principal ventaja económica de la energía hidroeléctrica o hidráulica es la baja cantidad de costos operativos. Esto claramente debido a que el agua es un recurso gratuito. Los únicos gastos operativos en los que recurren las centrales que aprovechan la energía hidroeléctrica son gastos de mantenimiento y pagos a los operadores.

Capacidad de almacenar energía y utilizarla en el momento adecuado

La energía hidráulica tiene una gran ventaja por sobre otros tipos de energías renovables: la construcción de presas. Las presas son estructuras mayormente de concreto las cuales sirven para retener el paso del agua en los ríos. Esto quiere decir que las presas son capaces de almacenar grandes cantidades de agua, y pueden controlar la cantidad que pasa a través de ellas.

Es por ello que en algunas centrales llamadas “centrales hidroeléctricas de regulación” es posible almacenar el agua en las presas. Esto permite utilizar la energía de esa agua en el momento en que el sistema lo necesite o sea más rentable.

Regulación del suministro de agua para riego y otras actividades

Las presas además brindan otro gran beneficio: el control del flujo de agua también permite regular el riego de cultivos. En los meses de avenida (abundancia de agua), las presas pueden almacenar el agua en exceso que tal vez de otra forma malograría los campos de cultivo. Y puede soltar esa agua almacenada posteriormente en los meses de estiaje (sin lluvias) para abastecer la necesidad de agua.

Protección en caso de inundaciones

Las presas también proveen protección en caso de que existan lluvias abundantes y el cauce de los ríos crezca desmesuradamente.

Desventajas de la energía hidráulica

Desventajas económicas de la energía hidroeléctrica

La principal desventaja de la energía hidroeléctrica es tal vez la gran cantidad de inversión inicial que requiere la construcción de una central. Esto debido a que se requiere una gran infraestructura, ya que estas centrales muchas veces están ubicadas en medio de cadenas montañosas. Y en caso de estar ubicadas en terrenos más o menos planos -como es el caso de muchas centrales en Brasil- requieren la construcción de grandes presas en cuyo interior se ubica la propia central.

Depende de las condiciones meteorológicas

desventajas de la energia hidraulica
En temporada de estiaje el recurso hídrico no es suficiente

Otra desventaja de la energía hidráulica es que depende de la cantidad de lluvias que existan en un año. Entonces en años en los que exista baja cantidad de agua en las cuentas se tendrá una menor producción. Y en caso de existir alguna sequía, se pierde casi totalmente el potencial de generación.

Esto es normalmente solucionado con la construcción de presas, sin embargo como ya se ha mencionado estas son costosas y además generan algunos gases contaminantes dependiendo del terreno que inunden.

Cambia el curso de las aguas de los ríos

Como bien es sabido las centrales hidroeléctricas captan energía a través del agua de los ríos. Sin embargo esta no puede ser utilizada de manera directa, es por ello que gran parte del agua es desviada a través de tuberías. Estas tuberías llevan el agua hasta la central en donde es aprovechada y luego devuelta al río.

Este “desvío” a veces causa algún impacto sobre el ecosistema. Para evitar esto es que se plantean medidas como el “caudal ecológico“, el cual es el caudal mínimo que se debe dejar a un río para evitar impactos negativos en el ecosistema. En el Perú el valor del caudal ecológico es el 10% del caudal normal del río.

Costos de la energía hidraulica

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Costos de la energia hidráulica comparada con otras tecnologías

La energía hidráulica tiene costos variables dependiendo de la potencia instalada de la central. Además otros aspectos importantes son el tipo de central (de paso o regulación) y tipo de turbina a utilizar.

Los costos de la energía hidráulica se pueden tomar de dos maneras: costo por capacidad instalada, o costo de la energía. El primero de ellos tiene que ver con aspectos constructivos y el segundo con variables económicas tales como el VAN o el TIR.

En este artículo nos basaremos en el primero de ellos: el costo por capacidad instalada, para medir los precios de la energía. El costo por capacidad instalada es el cociente de la inversión total y la potencia instalada de la central hidroeléctrica. Oscila entre 1000 y 2000 USD/KW instalado (entre 1000 y 2000 dólares por kilowatt instalado). Cabe recalcar que en términos generales, a mayor capacidad instalada de una central, menos costo tiene esta. A continuación dejamos un cuadro referencial de costos de la energía hidráulica en algunos países sudamericanos:

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Costos de capacidad instalada de algunas centrales sudamericanas

Ventajas y desventajas de un generador hidráulico

Los generadores hidráulicos son máquinas construidas con el fin de aprovechar el movimiento de una turbina hidráulica para generar electricidad. En general son equipos muy eficientes y confiables, sin embargo tienen algunos inconvenientes sobre todo en la fase de diseño.

La principal ventaja de un generador hidráulico es su alta eficiencia. Estos equipos alcanzan rendimientos de hasta 98% cuando trabajan a plena capacidad, permitiendo aprovechar la mayor cantidad de energía que provee el recurso hídrico. Por otro lado, los generadores hidráulicos son máquinas muy confiables, que no fallan con facilidad si se les hace el mantenimiento debido.

Entre sus principales desventajas se destacan un costo moderado de mantenimiento debido a la criticidad del equipo. Además de que su tamaño depende de la velocidad de giro de la turbina, siendo más pequeños mientras mayor sea la velocidad.

Ventajas y desventajas de la energía hidráulica en el medio ambiente

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Las presas inundan grandes cantidades de terreno

Como ya se ha mencionado, la producción de energía eléctrica a partir del agua no representa un daño al medio ambiente de forma directa. Esto se debe a que el agua es un recurso limpio y la misma no es contaminada al pasar por la turbina, ya que no se mezcla con otros materiales. El uso de la energía hidráulica entonces significa una reducción significativa de las emisiones de efecto invernadero, puesto que por cada central hidroeléctrica que produce energía se deja de quemar combustible en una central térmica.

Sin embargo, existe un debate con respecto al uso de la energía hidráulica mediante grandes represas. Esto debido a que se requieren embalses sumamente extensos, los cuales a su vez inundan gran cantidad de terreno. Si las áreas inundadas contienen vegetación o materia orgánica esta se descompone. La descomposición de la materia orgánica tiene como producto principal al metano, un gas de efecto invernadero 20 veces más poderoso que el CO2.

Además, en zonas selváticas y relativamente planas, estos embalses pueden llegar a afectar incluso a gran cantidad de fauna y comunidades indígenas. Por ello se deben realizar exhaustivos estudios de impacto ambiental para evitar que estas poblaciones humanas y animales se vean afectadas.

Cuadro comparativo de ventajas y desventajas de la energía hidráulica

Para terminar, les dejamos un cuadro resumen comparativo con las ventajas y desventajas de la energía hidráulica

cuadro comparativo de ventajas y desventajas de la energia hidraulica
Cuadro comparativo de ventajas y desventajas de la energía hidráulica

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