Energía Hidroeléctrica

La energía hidroeléctrica aprovecha la energía potencial de grandes masas de agua contenidas en un embalse a gran altura. Al liberar el agua, su energía potencial se transforma en energía cinética, la cual mueve turbinas que, a su vez, accionan generadores eléctricos.

Cuando el agua desciende, su energía potencial gravitatoria se convierte en energía cinética.

Ejemplos: Tranco de Beas y Doña Aldonza, Jiribaile.

¿De dónde proviene la energía potencial gravitatoria del agua en el embalse?

Proviene de la energía solar.

El ciclo del agua, impulsado por la energía solar, es fundamental para la energía hidroeléctrica. Las nubes, formadas por pequeñas gotas de agua, se precipitan en forma de lluvia. El lugar donde más llueve es el mar.

Aspectos importantes en la construcción de embalses:

  • Se requiere un río caudaloso para almacenar el agua y, por ende, la energía.
  • El embalse debe estar situado a gran altura.
  • Es esencial realizar un estudio geológico previo para determinar la idoneidad del suelo, descartando suelos porosos o con grietas.
  • Se debe construir una presa, dique o muro de contención con hormigón armado (cemento, agua, gravas, gravillas, varillas de hierro y arena). Este tipo de obra es realizada por ingenieros.
  • La construcción de un embalse implica la inundación de terrenos, lo que puede requerir la expropiación de tierras y el desalojo de poblaciones.
  • Las centrales hidroeléctricas deben operar continuamente. En casos de bajo consumo eléctrico, el excedente de energía puede utilizarse en centrales hidroeléctricas de bombeo.

Componentes de una central hidroeléctrica:

  1. Embalse
  2. Presa
  3. Rejas filtradoras: impiden el paso de restos de animales, piedras y otros objetos.
  4. Tubería forzada: conduce el agua a alta velocidad.
  5. Conjunto de grupos turbina-alternador
  6. Turbina hidráulica
  7. Eje
  8. Generador eléctrico
  9. Transformadores elevadores
  10. Líneas de transporte de energía eléctrica (alta tensión).

Energía Eólica

La energía eólica, cuyo nombre proviene del dios griego del viento, Eolo, aprovecha la energía cinética del viento. La energía cinética está relacionada con la velocidad del viento. El origen de la energía eólica es el Sol. Las reacciones termonucleares del Sol generan calor, causando el ascenso del aire caliente. En zonas frías, el aire denso desciende, creando zonas de alta presión. En la alta atmósfera se producen anticiclones. El aire se desplaza de zonas de alta presión a zonas de baja presión. Muchos aviones aprovechan estas corrientes de aire para volar más rápido. La energía eólica se genera mediante aerogeneradores con aspas que capturan la energía cinética del viento. Una veleta conectada a un ordenador indica la dirección del viento. La ingeniería aeroespacial es fundamental en el diseño de los aerogeneradores. La energía eólica es limpia, pero no gratuita, y requiere una geografía adecuada.

Energía Solar

Fotovoltaica

La energía solar fotovoltaica aprovecha la luz solar para generar electricidad mediante paneles fotovoltaicos. Este proceso se basa en el efecto fotovoltaico, descubierto en 1900. Albert Einstein recibió el Premio Nobel en 1921 por su explicación del efecto fotoeléctrico. La energía solar fotovoltaica es limpia y no contamina, salvo por la fabricación de los paneles. Sin embargo, no funciona de noche y su costo es elevado, aunque se están realizando esfuerzos para reducirlo.

Heliotérmica

La energía solar heliotérmica también aprovecha la luz solar. Los captadores solares consisten en tuberías de cobre dentro de una caja con cristal, que funciona como un invernadero. El interior se pinta de negro para maximizar la absorción de calor. Junto al panel, se coloca un bidón para almacenar el agua caliente.

Las parábolas, figuras geométricas con propiedades ópticas especiales, se utilizan para concentrar la luz solar en un punto llamado foco. Esta propiedad se utiliza en telescopios, hornos solares y cocinas solares. La energía solar heliotérmica es limpia, renovable y rentable a largo plazo, aunque la inversión inicial es alta. Su principal inconveniente es que no funciona sin luz solar.

Energía Geotérmica

La energía geotérmica aprovecha el calor interno de la Tierra, evidenciado por la existencia de volcanes.

Aprovechamiento de la energía geotérmica…