Se
obtiene de la caída del agua desde cierta altura a un nivel inferior lo que
provoca el movimiento de ruedas hidráulicas o turbinas. La hidroelectricidad es
un recurso natural disponible en las zonas que presentan suficiente cantidad de
agua. Su desarrollo requiere construir pantanos, presas, canales de derivación,
y la instalación de grandes turbinas y equipamiento para generar electricidad.
Todo ello implica la inversión de grandes sumas de dinero, por lo que no
resulta competitiva en regiones donde el carbón o el petróleo son baratos,
aunque el coste de mantenimiento de una central térmica, debido al combustible,
sea más caro que el de una central hidroeléctrica. Sin embargo, el peso de las
consideraciones medioambientales centra la atención en estas fuentes de energía
renovables.
Historia
Los
antiguos romanos y griegos aprovechaban ya la energía del agua; utilizaban
ruedas hidráulicas para moler trigo. Sin embargo, la posibilidad de emplear
esclavos y animales de carga retrasó su aplicación generalizada hasta el siglo
XII. Durante la edad media, las grandes ruedas hidráulicas de madera
desarrollaban una potencia máxima de cincuenta caballos. La energía
hidroeléctrica debe su mayor desarrollo al ingeniero civil británico John
Smeaton, que construyó por vez primera grandes ruedas hidráulicas de hierro
colado.La hidroelectricidad tuvo mucha importancia durante la Revolución
Industrial. Impulsó las industrias textil y del cuero y los talleres de
construcción de máquinas a principios del siglo XIX. Aunque las máquinas de
vapor ya estaban perfeccionadas, el carbón era escaso y la madera poco
satisfactoria como combustible. La energía hidráulica ayudó al crecimiento de
las nuevas ciudades industriales que se crearon en Europa y América hasta la
construcción de canales a mediados del siglo XIX, que proporcionaron carbón a
bajo precio.
Las
presas y los canales eran necesarios para la instalación de ruedas hidráulicas
sucesivas cuando el desnivel era mayor de cinco metros. La construcción de
grandes presas de contención todavía no era posible; el bajo caudal de agua
durante el verano y el otoño, unido a las heladas en invierno, obligaron a
sustituir las ruedas hidráulicas por máquinas de vapor en cuanto se pudo
disponer de carbón.
Desarrollo
de la energía hidroeléctrica
La
primera central hidroeléctrica se construyó en 1880 en Northumberland, Gran
Bretaña. El renacimiento de la energía hidráulica se produjo por el desarrollo
del generador eléctrico, seguido del perfeccionamiento de la turbina hidráulica
y debido al aumento de la demanda de electricidad a principios del siglo XX. En
1920 las centrales hidroeléctricas generaban ya una parte importante de la
producción total de electricidad.La tecnología de las principales instalaciones
se ha mantenido igual durante el siglo XX. Las centrales dependen de un gran
embalse de agua contenido por una presa.
El caudal de agua se controla y se puede mantener casi constante. El agua se transporta por unos conductos o tuberías forzadas, controlados con válvulas y turbinas para adecuar el flujo de agua con respecto a la demanda de electricidad. El agua que entra en la turbina sale por los canales de descarga. Los generadores están situados justo encima de las turbinas y conectados con árboles verticales. El diseño de las turbinas depende del caudal de agua; las turbinas Francis se utilizan para caudales grandes y saltos medios y bajos, y las turninas Pelton para grandes saltos y pequeños caudales.Además de las centrales situadas en presas de contención, que dependen del embalse de grandes cantidades de agua, existen algunas centrales que se basan en la caída natural del agua, cuando el caudal es uniforme. Estas instalaciones se llaman de agua fluente. Una de ellas es la de las Cataratas del Niágara, situada en la frontera entre Estados Unidos y Canadá.A principios de la década de los noventa, las primeras potencias productoras de hidroelectricidad eran Canadá y Estados Unidos. Canadá obtiene un 60% de su electricidad de centrales hidráulicas.
En todo el mundo, la hidroelectricidad representa aproximadamente la cuarta parte de la producción total de electricidad, y su importancia sigue en aumento. Los países en los que constituye fuente de electricidad más importante son Noruega (99%), Zaire (97%) y Brasil (96%). La central de Itaipú, en el río Paraná, está situada entre Brasil y Paraguay; se inauguró en 1982 y tiene la mayor capacidad generadora del mundo. Como referencia, la presa Grand Coulee, en Estados Unidos, genera unos 6.500 Mw y es una de las más grandes.
