Energía Hidráulica, Solar y Eólica: Fuentes Renovables y su Impacto

Energía Hidráulica

La energía hidráulica es la que tiene el agua cuando se mueve a través de un cauce (EC) o cuando está embalsada a cierta altura (EP). Renovable no alternativa. Desde 100 a.C. hasta el siglo XIX, se utilizaba para transformarla en energía mecánica. Desde el siglo XX, se emplea para la obtención de electricidad.

Turbinas

• Fourneyron: 80-85%
• Pelton: 90%
• Kaplan: 93-95%

Embalses y Presas

• Embalse: Totalidad del agua acumulada.
• Presa de gravedad: Recta, triangular, cara.
• Presa de bóveda: Convexa, barata y con la misma solidez (la presión del agua la clava en las laderas).

Conductos de Agua

• Compuertas: Evacuan el agua del embalse sin que pase por las turbinas, se utilizan en casos de peligro.
• Tuberías de conducción: Permiten transportar el agua desde el embalse hasta las turbinas.
• Toma de agua: Tiene como objetivo depositar los objetos que arrastre el agua en el fondo.
• Chimenea de equilibrio: Es un pequeño depósito en el que hay agua acumulada, con ello se evitan las variaciones de presión en el agua.

Sala de Máquinas

Las turbinas: Transforman la energía cinética del agua en energía mecánica de rotación.

Alternador: Transforma la energía mecánica en energía eléctrica, generando una corriente alterna mediante inducción electromagnética.

Transformadores y líneas de transporte: Elevan la tensión de salida del alternador para que se pueda transportar.

Potencia y Energía Hidroeléctrica

La potencia y energía hidroeléctrica dependen de la altura del salto de agua y del caudal que incide sobre las turbinas. La fórmula es: P = 9,8 · Q · h y E = P · t = 9,8 · Q · h · t.

Ventajas

• Almacenamiento de agua para regadíos.
• Realizar actividades de recreo.
• Evita inundaciones.
• No emite residuos.

Desventajas

• Destrucción de la zona.
• Obstáculo insalvable.
• Contaminación del agua.
• Privación de sedimentos al curso bajo.

Energía Solar

Q = K · t · S

Conversión de energía calorífica: Colectores. Cajas metálicas que tienen unos tubos negros en su interior por los cuales circula el agua y un cristal.

• 35º -> Climatización.
• 60º -> Agua sanitaria, calefacción.
• 120º -> Usos industriales.

Aprovechamiento Pasivo

• Invernaderos.
• Desalinizadoras de agua marina.

Campo de Heliostatos

Espejos circulares que enfocan un punto de una torre. Colectores cilíndrico-parabólicos concentran los rayos solares en una tubería.

Horno solar: Concentra en una zona los rayos solares que rebotan a otra muchísimo mayor.

Placas fotovoltaicas: Tienen células solares, el rendimiento disminuye a medida que aumenta la temperatura.

Energía Eólica

Aeroturbinas de Eje Horizontal

Son las más usadas.

• De potencias bajas o medias (hasta 50 kW): Bastantes aspas, medio rural, suministro de agua.
• De potencia alta (más de 50 kW): 2 o 3 palas, parques eólicos.

Aeroturbinas de Eje Vertical

Uso escaso, pero con futuro prometedor (Darrieus y Savonius).

Pviento = 0,37 · S · v³