LAS PLANTAS HIDROELÉCTRICAS
Las plantas hidroeléctricas capturan la energía que transporta agua con el objetivo de transformarla en electricidad. Una turbina convierte la energía cinética del agua que se está moviendo, en mecánica y, por último el generador se encarga de transformarla desde la turbina en energía eléctrica para el consumo de la población, ya sea en los hogares o en pequeñas, medianas o grandes empresas
En otras palabras son instalaciones que permiten aprovechar la energía potencial gravitatoria (masa a una cierta altura) contenida en el agua de los ríos, al convertirla en energía eléctrica mediante turbinas hidráulicas acopladas a generadores eléctricos.(National Geographic, 2015).
Partes de una central hidroeléctrica
Imagen de la Central Hidroeléctrica
Proceso:
La presa (2), situada en el lecho de un río, acumula artificialmente un volumen de agua para formar un embalse (1), lo que permite que el agua adquiera una energía potencial (masa a una cierta altura) que luego se transformará en electricidad. Para ello, se sitúa en el paramento aguas arriba de la presa,o en sus proximidades,una toma de agua protegida por una rejilla metálica (3) con una válvula que permite controlar la entrada del agua en la galería de presión, previa a una tubería forzada (4) que conduce finalmente el agua hasta la turbina situada en la sala de máquinas de la central.
El agua a presión de la tubería forzada va transformando su energía potencial en cinética, es decir,va perdiendo altura y adquiriendo velocidad.Al llegar a las máquinas,actúa sobre los álabes de la turbina hidráulica (5), transformando su energía cinética en energía mecánica de rotación. El eje de la turbina está unido al del generador eléctrico (6) que, al girar, convierte la energía rotatoria en corriente alterna de media tensión y alta intensidad.Mediante transformadores (7),es convertida en corriente de baja intensidad y alta tensión, para ser enviada a la red general mediante las líneas de transporte (8).(UNESA; 2015).
Una vez que ha cedido su energía, el agua es restituida al río, corriente abajo de la central, a través del canal de desagüe.
Presa
La mayoría de las centrales hidroeléctricas dependen de una presa que retiene el agua, creando una gran reserva. A menudo, esta reserva es utilizada como un lago recreativo, como el cajón (planta que se localizada en Nayarit).
Entrada
Cuando las puertas se abren la gravedad empuja el agua a través de la compuerta, una tubería que conduce a la turbina. El agua acumula tensión a medida que pasa a través de la tubería.
Turbina
El agua golpea y gira las grandes palas de una turbina, que está unida al generador por encima de ella, por medio de un eje. El tipo más común de turbina para las hidroeléctricas es el conocido como “Francis Turbine”, que tiene apariencia de un disco gigante con palas curvadas.
Una turbina puede llegar a pesar hasta 172 toneladas y girar a un ratio de 90 revoluciones por minuto (pm), (Foundation for Water & Energy Education, 2006).
Generadores
Dentro del generador hay una serie de imanes, que ayudan a que las palas de la turbina giren. Los imanes gigantes debido a las turbinas de cobre, produciendo una corriente alterna (CA) por el movimiento de los electrones.
Transformador
El transformador que está dentro de la central eléctrica toma la corriente alterna y la convierte en corriente de alto voltaje.
Líneas eléctricas y Salida
De cada planta de energía llegan cuatro cables encargados de transmitir la electricidad generada. El agua que ha sido utilizada y llevada a través de todas las tuberías vuelve a desembocar en el torrente del río.
El agua que está en la reserva es considera la energía almacenada. Cuando las puertas se abren, el agua
fluye a través de ellas convirtiéndose en energía cinética, debido al movimiento.
La cantidad de electricidad que es generada está determina en base a varios factores. Dos de ellos son el volumen de flujo del agua y la cantidad de la altura hidráulica. La altura se refiere a la distancia entre la superficie del agua y las turbinas. A medida que esto incrementa, la electricidad generada también lo hace. Por lo tanto, a menudo depende de la cantidad de agua que hay en la reserva.(UNESA, 2015).
Comparación de diferentes energías
Determinado el costo de diferentes plantas de producción de energía se logró comprobar que las plantas hidroeléctricas ocupan el segunda lugar en producción de energía en el mundo y el primero en México. Esta energía es una de las que se tiene un mayor proceso de obtención, pero uno de sus inconvenientes es la infraestructura necesaria para ella.
Imagen 2 : Gráfica de obtención de energía
