Energía Hidroeléctrica – Una Controversial Fuente de Energía

Historia

El agua se ha utilizado como un medio de aprovechamiento de la energía durante siglos. Las ruedas hidráulicas fueron utilizadas por los griegos hace miles de años. A principios de 1800 las fábricas comenzaron a usar la rueda hidráulica para suministrar de energía a maquinas.

No fue hasta finales de 1800 que el uso de la fuerza del agua para generar electricidad se desarrolló. En 1880 una fábrica de sillas en Michigan implementó con éxito un generador de turbina de agua para alimentar las lámparas eléctricas. Poco después, la primera planta de energía hidroeléctrica se desarrolló en las Cataratas del Niágara.

Al principio, las centrales hidroeléctricas sólo podían abastecer de energía a poblaciones cerca de ríos, océanos o arroyos. Hasta que el transporte de energía eléctrica a larga distancia se inventó la energía hidráulica se convirtió en una fuente de energía con gran potencial.

Estados Unidos ha sido el pionero en esta industria, proyectos hidroeléctricos a gran escala, tales como la presa Hoover se han desarrollado desde la década de 1930 hasta la década de los 80’s.

¿Qué es?

Una  central hidroeléctrica se encarga de la producción de electricidad a partir de la energía cinética del agua en movimiento, tales como ríos, arroyos u océanos.

Hay muchas maneras de obtener energía a partir de agua. Los métodos más comunes incluyen grandes presas hidroeléctricas, instalaciones de almacenamiento y bombeo, pequeñas centrales hidroeléctricas para los hogares y las pequeñas comunidades. También existen tecnologías aplicadas en el océano para aprovechar la energía de las mareas y las olas, llamada Energía Undimotriz.

Construcción y potencia.

La construcción de una presa capaz de producir energía hidroeléctrica, se lleva entre 1 y 3 años, hasta entre 5 y 10 años, dependiendo el tamaño, además del número de fases en las que se planee construir. La energía producida también dependerá de estos dos factores. Por ejemplo:

La Presa de las Tres Gargantas, ubicada en China, comenzó su construcción en 1994, pero fue hasta 2003, que comenzó a generar electricidad. Para 2012, se terminó la construcción de la última fase, con lo que es capaz de producir 22.5GW. Tuvieron que pasar 18 años para que la presa generara tal cantidad de energía,

Imágen aerea de la hidroeléctrica de Las Tres Gargantas.
Three Gorges Dam. [Imágen] Recuperada de: http://vizts.com/

De este lado del mundo, en México, la Presa Chicoasén, o también conocida como la Presa Manuel Moreno Torres, se construyó en 6 años, de 1974 a 1980 y produce 2,400MW.

Presa Chicoasén. [Imágen] Recuperada de: http://megaconstrucciones.net/

Una presa más pequeña, ubicada en Colombia, la Central hidroeléctrica de Chivor, tardó 7 años su construcción, de 1970 a 1977, y puede producir 1,000MW.

Energía hidroeléctrica chivor
Represa de Chivor [Imágen]. Recuperada de: http://www.gener.cl/

¿Cómo funciona la energía hidroeléctrica?

Hay muchas formas de aprovechar la energía del agua en movimiento, pero independientemente de qué método se está utilizando, la mayor parte de energía hidroeléctrica se genera mediante el siguiente procedimiento:

1. El agua se dirige a una turbina de agua.
2. La fuerza del agua hace girar la turbina.
3. La turbina está conectada a un generador.
4. El generador produce electricidad.

Energía hidroeléctrica 1
Endesa Educa (2013). Funcionamiento de una central hidroeléctrica. [Ilustración]. Recuperada de: https://www.youtube.com/

Ventajas y Desventajas

Ventajas
Hay muchas al momento de utilizar una presa hidroeléctrica. Puede ser utilizada como una forma efectiva de controlar las inundaciones, almacenar agua para las comunidades, y algunos usos recreativos para el depósito que crea este lago artificial como lo son el canotaje, camping, deportes acuáticos, pesca, etc. Las enlistamos a continuación:

1. La electricidad puede ser producida a una velocidad constante.
2. Si no se necesita electricidad, las compuertas se pueden cerrar y detener la generación de electricidad. El agua se puede guardar para su uso en otro momento cuando la demanda de electricidad sea alta.
3. Las presas están diseñadas para durar mucho tiempo y por lo tanto pueden contribuir a la generación de electricidad durante muchos años, incluso décadas.
4. El lago que se forma detrás de la presa se puede utilizar para los deportes acuáticos y actividades de ocio y recreación. A menudo, las grandes presas se convierten en lugares de interés turístico.
5. El agua del lago se puede utilizar para fines de riego.
6. La acumulación de agua en el lago significa que la energía se puede almacenar hasta que sea necesario, cuando el agua se libera para producir electricidad.

Desventajas
También existen algunas desventajas, que opacan en gran medida a las mismas ventajas. Una presa puede causar estragos en un ecosistema. Puede afectar a muchos animales, incluso humanos, en el suministro de sus alimentos y agua.

También puede afectar a la migración de peces, deteniendo su capacidad para nadar contra la corriente y llegar a sus lugares de desove para reproducirse. A pesar de que existen algunas presas con varios tipos de escalas para peces, también conocidos como ascensores para peces, para ayudarlos a subir la presa, no siempre tienen éxito.

1. La construcción de las presas son extremadamente caras y deben construirse a un nivel muy alto.
2. El elevado costo de la construcción de la presa significa que deben funcionar durante muchas décadas para ser rentables.
3. La inundación de grandes extensiones de tierra significa que el entorno natural se destruye.
4. Las personas que viven en pueblos y ciudades cercanas al lugar que se inundó, deben movilizarse. Esto significa que pierden sus granjas y negocios. En algunos países, las personas son desplazadas por la fuerza de modo que la implementación de los sistemas de energía hidráulica pueda seguir adelante.
5. La construcción de presas puede causar daños geológicos graves. Por ejemplo, la construcción de la presa de Hoover en el EE.UU. desencadenó una serie de temblores.
6. Aunque la planificación y diseño de presas moderna es buena, no ha evitado graves pérdidas humanas e inundaciones al momento de su construcción.
7. En países que comparten el cauce de un río, por lo general significa que el suministro de agua del mismo río, en el siguiente país está fuera de su control. Esto puede conducir a problemas graves entre los países.

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fobomade.org – Agencia. (2014). Vista aérea de la inundación en Porto Velho, Rondonia. [Imágen].

Energía Hidroeléctrica, ¿Por qué Controversial?

En los párrafos anteriores ya te describimos a grandes rasgos lo que es la Energía Hidroeléctrica. Pero como lo notaste en el título del artículo, la llamamos controversial. En base a lo descrito anteriormente, aquí te explicamos por qué la definimos de esa manera.

Comencemos con la definición de energía sustentable: Es aquella que tiene un bajo costo, es inagotable y no es contaminante, se puede obtener de fuentes naturales prácticamente infinitas como el sol, el aire, la lluvia y el agua.

Ahora bien, la construcción de una presa utiliza maquinaria que tiene emisiones. El funcionamiento de las presas hidroeléctricas es bastante limpio. Sin embargo, las presas bloquean el flujo de agua, provocando un aumento en la concentración de contaminantes de aguas en la parte superior de la presa denominada reserva.

Energía hidroeléctrica 2
Henry Ortiz/Andes. (2014). La hidroeléctrica será base del nuevo modelo de desarrollo del Ecuador. [Foto] Recuperado de: http://www.andes.info.ec/

El principal contaminante generado por la planta de energía hidroeléctrica es el metano, que tiene un impacto en el calentamiento global mucho más alto que el del CO2. Este metano se genera en la reserva que se crea mediante la construcción de una presa.

El “combustible” para el metano es la descomposición de la vegetación, los suelos inundados y la materia orgánica (plantas, plancton, algas, etc.).

Gases de efecto invernadero también se producen por otras circunstancias, como los combustibles fósiles y los materiales de construcción utilizados; el desmonte de tierras para los sitios de reasentamiento, líneas de transmisión y vías de acceso, y la implementación de los sistemas de riego para la agricultura.

El peligro constante

Un análisis presentado en el International Journal, Human and Ecological Risk Assessment encontró que, accidentes en fuentes de energía provenientes del carbón, el petróleo, el gas licuado de petróleo y las hidroeléctricas han costado más que los accidentes nucleares.

Un ejemplo de un accidente, es la central hidroeléctrica Sayano-Shushenskaya, ubicada en Yenisei al sur de Siberia, construida en 1978. Es una de las mayores del mundo, con una altura de 245 metros y 1,066 metros de longitud de coronamiento. Es capaz de producir 22.8 mil millones de kilowatts hora al año.

Una turbina reventó la mañana del 17 de agosto de 2009, luego de no soportar la carga de trabajo, provocando no sólo que la sala de máquinas quedara inundada, si no que los 75 trabajadores que ahí se encontraban perdieran la vida.

Eso sólo fue el comienzo. Tres turbinas quedaron destruidas y 10 hidrogeneradores se deterioraron. Además, una mancha de aceite de 15 kilómetros cuadrados cubrió río abajo. Los territorios cercanos quedaron bajo el agua, afortunadamente se evitó esto para las poblaciones aledañas. La central se mantuvo sin movimiento durante medio año.

Mira aquí el momento de la tragedia.

En el siguiente video puedes ver imágenes del antes y el después de la presa, tras el desastre.

Otros desastres

Los desastres en las centrales de Energía Hidroeléctrica pueden darse por diferentes factores. Desde un error en su construcción, hasta una lluvia torrencial que la presa no pueda soportar debido al peso. A continuación te enlistamos algunas de las presas que han sufrido rupturas y han llegado a causar no sólo pérdidas materiales:

1. Reserva Bilberry (1852), Holme Valley, Reino Unido. 81 muertes. Falla debido a una fuerte lluvia.
2. Presa South Fork (1889), Johnstown, Estados Unidos. 2,209 muertes. Falla debido a una fuerte lluvia, aunado a un mal mantenimiento por parte de los propietarios.

Energía hidroeléctrica South-Fork
(2010). South Fork Dam. [Ilustración]. Recuperada de: http://www.toxipedia.org/

3. Presa Tigra (1917), Gwalior, India. 1,000 muertes, posiblemente más. Falla por filtración de agua desde su construcción.
4. Presa Gleno (1923), Bergamo Italia. 356 muertes. Su mala construcción y diseño, provocaron el desastre.

Energía hidroeléctrica gleno
Diga gleno1. [Ilustración]. Recuperada de: https://en.wikipedia.org/

5. Tangiwai (1953), Río Whangaehu, Nueva Zelanda. 151 muertes. Falla en el cráter del lago del Monte Ruapehu.
6. Presa Malpasset (1959), Côte d’Azur, Francia. 423 muertes. Durante su construcción se utilizaron explosivos, mismos que causaron una falla geológica.

Restos de la presa Malpasset.
Professor X (1988). Ruinas de la presa en 1988. [Foto]. Recuperada de: https://es.wikipedia.org/

7. Kurenivka (1961), Kiev, Ukrania. 1,500 muertes. Falla debido a las fuertes lluvias.
8. Reserva Baldwin Hills (1963), Los Ángeles, Estados Unidos. 5 muertes. Hubo un hundimiento provocado por la sobre-explotación de los yacimientos de petróleo. 277 hogares fueron destruidos.
9. Presa Sempor (1967), Central Java, Indonesia. 2,000 muertes. Inundaciones durante la construcción de la presa, provocaron tal número de muertes.
10. Presa Certej (1971), Certej, Rumania. 89 muertes. La falla en un dique, provocó la ruptura e inhundación de la presa.
11. Presas Banqiao y Shimantan (1975), Zhumadian, China. 171,000 muertes. A pesar del buen diseño y construcción de éstas, el Tifón Nina fue mas poderoso, provocando que colapsaran. 11millones de personas perdieron sus hogares.
12. Presa Laurel (1977), Johnstown, Estados Unidos. 40 muertes. Una fuerte lluvia superó a la presa, rompiendola e inhundandola.
13. Presa Val di Stava (1985), Tesero, Italia. 268 muertes. El mal mantenimiento y un bajo margen de error en el diseño, provocaron su ruptura.

Imágen satelital del antes y el después de la unhundación.
The Val di Stava dam collapse. [Imágen]. Recuperado de: http://blogs.scientificamerican.com/

14. Presa Kantale (1986), Kantale, Sri Lanka. 180 muertes. Mal mantenimiento y fugas, provocaron la falla. Más de 1,600 hogares y 2,000 acres, fueron destruidos.
15. Presa Shihgang (1999), Taiwan. 0 muertos. La falla en este caso, se originó por el llamado Terremoto 921.
16. Presa Camará (2004), Paraiba, Brasil. 3 muertos. El mal mantenimiento, provocaron que 3,000 personas se quedaran sin hogar. Una segunda falla se presentó 11 días después.
17. Presa Delhi (2010), Iowa, Estados Unidos. 0 muertes. Una fuerte lluvia provocó inhundaciones, por lo que cerca de 8,000 personas fueron evacuadas.
18. Presa Fujinuma (2011). Sukagawa, Japón. 8 muertes. El gobierno japonés responzabilizó al terremoto Tōhoku, por esta ruptura en la presa.
19. Presa Bento Rodrigues (2015), Mariana, Brazil. 17 muertes. Uno de los extremos de la presa colapsó. Un pueblo quedó destruido, 600 personas fueron evacuadas, 19 personas desaparecieron. 67millones de metros cúbicos de lodo contaminado de hierrodesembocaron en el Río Doce, y cerca del mar.

Daños provocados por la ruptura de la presa,
Fotografía: EFE. REcuperada de: http://yucatan.com.mx/

¿Y Entonces?

Existen muchas otras fuentes de energía renovable que estan creciendo y fortaleciendose. La Energía Eólica y la Energía Solar, son fuentes que no perjudican al medio ambiente, ya que no se interponen por la fuerza a lo que el planeta ha ido construyendo a lo largo de su vida. Los parques para la generación de este tipo de energías, no necesitan de grandes construcciones que puedan provocar la contaminación de los lugares a su alrededor.

En conclusión, no es posible considerar a la Energía Hidroeléctrica, como una fuente de energía renovable, tomando en cuenta todo el daño y contaminación que produce desde su construcción, hasta los desastres que se pueden tener, si una falla se presenta, ya que ambos factores afectan a la central hidroeléctrica y sus alrededores. Sin lugar a dudas una central hidroeléctrica puede ser una increíble obra de la ingeniería civil, majestuosa, e imponente. Pero, ¿vale la pena el precio de utilizar esta fuente de energía, sabiendo el daño que provoca al planeta y a nosotros mismos?.

Energía Hidroeléctrica Sayano-Shushenskaya
ALEXANDER NEMENOV/AFP/Getty Images. (2009) The Sayano-Shushenskaya hydroelectric power dam.(Foto) Recuperada de: http://archive.boston.com/bigpicture/2009/09/the_sayanoshushenskaya_dam_acc.html