Ciclo de potencia hidroeléctrica
energía hidroeléctrica o aprovecha el agua para producir electricidad. En los Estados Unidos, más de 2,000 plantas hidroeléctricas hacen que la energía hidroeléctrica sea la fuente de energía renovable más grande del país. Alrededor del 10% de la energía estadounidense es producida por plantas hidroeléctricas. Las plantas hidroeléctricas en todo el mundo suministran el 24% de la electricidad del mundo a más de mil millones de clientes.
La energía hidroeléctrica convierte la energía del agua que fluye en electricidad. El volumen del flujo de agua y la altura (cabeza) desde las turbinas en la planta hasta la superficie del agua determina cuánta electricidad se genera. Cuanto mayor sea el flujo y la cabeza más alta, más electricidad produce.
Hay tres tipos principales de plantas hidroeléctricas. Las presas de almacenamiento abusan de agua, formando un depósito. El agua se libera a través de los generadores de turbinas para producir electricidad.
La ejecución de represas del río son habitualmente bajas. La cantidad de agua que atraviesa la potencia está determinada por el flujo de agua natural del río. Estas presas no confisionan agua en los depósitos, por lo que afectan los niveles de agua aguas arriba y los flujos aguas abajo menos que las presas de almacenamiento. La electricidad generada por estas represas es variable, ya que depende del flujo de la corriente.
Las presas de almacenamiento bombeadas usan electricidad durante los tiempos de menor actividad para bombear agua de un depósito inferior a un depósito superior. Durante las horas pico, el agua se libera de nuevo al depósito inferior para generar electricidad.
Las plantas hidroeléctricas varían de varios cientos de kilovatios a varios cientos de megavatios . Algunas plantas muy grandes tienen capacidades cercanas 10,000 megavatios y suministran electricidad a millones. Los sistemas de microhidro pueden producir electricidad a pequeña escala para un hogar, granja o rancho. y las plantas en Brasil proporcionaron el 91 por ciento de la electricidad usada total.
Impactos de las plantas hidroeléctricas
Los impactos de las presas incluyen la pérdida de pesca, disminución de la calidad del agua y un disminución de la fertilidad de las tierras de cultivo. Las presas también pueden albergar vectores que portan enfermedades para la malaria y la esquistosomiasis y desplazar a los humanos de sus hogares.
aproximadamente 40-80 millones de personas en todo el mundo han desplazado sus hogares por las presas. Dos millones de personas son desplazadas cada año por grandes presas.
Las presas inundan tierras junto al río, destruyen hábitats ribereños y amenazan a las poblaciones nativas de peces y otra vida silvestre. El agua que fluye sufre cambios químicos, térmicos y físicos cuando se calma. Estos cambios pueden contaminar un depósito y áreas aguas abajo. El agua almacenada durante meses o años detrás de una presa grande puede volverse no apta para el consumo o incluso letal.
al aumentar la superficie del agua expuesta al sol, las presas en climas calientes evaporan grandes cantidades de agua. Alrededor de 170 kilómetros cúbicos de agua se evaporan de los depósitos del mundo cada año. La evaporación conduce a una mayor salinidad y requiere mitigación.
Las emisiones de invernadero de las plantas hidroeléctricas se producen cuando se liberan grandes cantidades de carbono atadas en árboles y plantas a medida que el depósito se inunda inicialmente y las plantas se podrían. La materia vegetal que se asiente en el fondo del depósito se descompone en ausencia de oxígeno, lo que resulta en una masa de metano disuelto. Este ciclo de descomposición se vuelve autosuficiente. Durante las estaciones secas, las plantas florecen a lo largo de las orillas del depósito solo para estar envueltas cuando aumenta el nivel del agua.
metano disuelto de las presas se libera a la atmósfera cuando el agua pasa a través de las turbinas de la presa. El efecto del metano en el calentamiento global es 21 veces más dañino que el dióxido de carbono. Al generar la misma cantidad de electricidad del aceite. Se estima que la presa Balbina en la Amazonía brasileña produce 20 ‘”40 veces la cantidad de dióxido de carbono que se produciría generando electricidad a partir de fuentes de combustible fósil.
Las represas aumentan la erosión de las áreas de tierra circundantes. Deltas forma por la acumulación de miles de años de depósitos de sedimentos por ríos. Esto se equilibra con el asentamiento y la compactación y por la erosión del mar. Retire el sedimento entrante y la tierra comenzará a erosionarse rápidamente.
el El sedimento descargado al Delta del Mississippi ha caído a la mitad desde 1953, en gran parte debido a las enormes presas en el río Missouri. La privación del sedimento significa que 10,000 hectáreas de Louisiana desaparecen en el mar cada año.
desde las represas de la década de 1920 han reducido los sedimentos que llegan a la costa de California en cuatro quintos. Las playas que una vez protegieron acantilados de la erosión de las olas han desaparecido en gran medida, lo que lleva a los colapsos de acantilados que causan millones de dólares de daños a la propiedad y las carreteras.
reservas trampa de nutrientes también. Durante el clima cálido, las algas proliferan en depósitos enriquecidos con nutrientes. Los depósitos tropicales son especialmente propensos a la infestación de las plantas acuáticas. Las esteras de plantas flotantes pueden impedir botes y redes de pesca, bloquear la luz, obstruir las turbinas y proporcionar hábitat para los mosquitos y los caracoles que albergan el parásito de esquistosomiasis.
Las algas consumen nutrientes y producen grandes cantidades de oxígeno. Las liberaciones de verano de la capa superficial de un depósito tienden a ser cálidas, agotadas por nutrientes, con alto contenido de oxígeno disuelto y grueso con algas. Esto tiende a darle al agua un olor y un sabor desagradable, obstruir las ingestas y cubrir las camas de grava. Las flores de algas masivas en los depósitos estancados de Rusia han hecho que esa agua no sea apta para uso doméstico o industrial.
Cuando las algas mueren, se hunden en el fondo del depósito, donde descomponen anaeróbicamente. La acidez de este agua empobrecida por oxígeno puede hacerlo capaz de disolver minerales como el hierro y el manganeso.
Los terremotos pueden ser inducidos por las presas. Hay más de 90 sitios identificados de terremotos que se cree que fueron desencadenados por depósitos de agua. El mayor ejemplo de esto es el terremoto de Sichuan 7.9-magnitud en mayo de 2008, que los expertos creen que fue inducido por la presa Zipingu.
El terremoto de Sichuan dañó 2,380 represas y mató a un estimado de 80,000 personas. En China, se estima que 3.200 represas han fallado desde 1950. Fuera de China, ha habido 48 fallas de presa en los últimos 100 años.
Se cree que las presas causan terremotos debido a la presión adicional de agua en el micro -Cranse y fisuras en el suelo debajo y cerca de un depósito. Cuando aumenta la presión del agua en las rocas, actúa para lubricar fallas que ya están bajo tensión.
en todo el mundo, las presas están envejeciendo. A medida que envejecen, se vuelven cada vez más caros de mantener de manera segura. Hay al menos 5,000 presas grandes que tienen más de 50 años. En los EE. UU., La presa promedio está en sus cuarenta años.
Los ingenieros diseñan presas y verduras para hacer frente a las inundaciones extremas que predicen usando registros pasados. Las 45,000 grandes represas existentes del mundo no se han construido para permitir un ciclo hidrológico que cambia rápidamente. Los climatólogos predicen que veremos tormentas más extremas e inundaciones cada vez más severas.
ya no podemos asumir que vivimos en un clima estable. Los patrones hidrológicos están cambiando y continuarán cambiando, a una velocidad de aceleración, durante la vida de las presas del mundo. Es hora de que echemos un vistazo a los productos hidroeléctricos existentes y planificados, y nos preguntemos, ¿vale la pena el riesgo?
