Hidroenergía: ¿pueden darnos los ríos la energía que necesitamos?

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Actualizado el Sun Jun 20 2021

El agua se mueve constantemente en la Tierra: las lluvias torrenciales, el flujo de los ríos, el deshielo de glaciares.... Todo este movimiento proporciona grandes posibilidades para obtener energía.

Earthly y su paraguas

Cómo convertir el movimiento del agua en energía

La energía hidroeléctrica utiliza la energía de los ríos para generar electricidad mediante presas (o represas).

¿Qué parte de toda la energía renovable moderna proviene de la energía hidroeléctrica?


Es posible que el HEP no reciba tanta atención como el viento y la solar, pero es por lejos nuestra mayor fuente (60%) de electricidad renovable hoy. También representa alrededor del 16% de nuestra producción total de electricidad.

Producción de energía mediante fuentes renovables modernas (se excluyen los "biocombustibles tradicionales" como la madera)

Debido al amplio uso de la energía hidroeléctrica, debemos considerar detenidamente los daños que puede causar. Pero primero veamos cómo funciona.

¿Cómo funciona la energía hidroeléctrica?

La mayor parte de la hidroenergía mundial se obtiene mediante la construcción de grandes presas.

¿En qué forma se almacena la energía en estas presas?


Funcionamiento de la hidroenergía

Cuando queremos usar esta energía, abrimos una pequeña compuerta en la presa para dejar pasar el agua. Esta cae a través de un canal y hace girar una turbina, que impulsa un generador para crear electricidad (de forma similar a las turbinas eólicas). El proceso completo se presenta en la siguiente imagen:

Producción de energía hidroeléctrica

Approximadamente, un metro cúbico de agua que cae un metro por segundo puede producir 10 kW de potencia (en un sistema perfectamente eficiente).

¿Por qué usamos tanta energía hidroeléctrica?

Existen muchas razones para pensar que esta energía es genial:

  • casi siempre emite menos gases de efecto invernadero que la quema de combustibles fósiles (hablaremos sobre esto más adelante)
  • es un recurso renovable, lo que significa que nunca se nos acabará (mientras los ríos sigan fluyendo)
  • los embalses tienen otros innumerables usos además de almacenar energía

La ventaja más significativa de la hidroenergía es que nos permite ‘almacenar’ la energía que produce.

Aunque la energía solar y eólica son excelentes para producir energía baja en emisiones de carbono, son poco útiles cuando no brilla el sol o no sopla el viento. Tenemos mucho más control sobre la energía hidroeléctrica porque almacenamos la energía en presas y generamos electricidad a partir de ella cuando queremos, ¡sin tener que esperar a que cambie el tiempo!

La hidroenergía también puede ser barata. Debido a que no requiere materias primas para funcionar, los costes operativos son bajos. Construir una presa suele ser caro, pero tienden a durar más que los parques eólicos o solares. Así que, a fin de cuentas, son baratas:

Coste de diferentes energías

Hasta ahora, la energía hidroeléctrica parece ideal. Pero existen algunas desventajas graves que hacen que la hidroenergía sea mucho más problemática.

¿Cuáles crees que son?


Todos estos son cambios que causan daños medioambientales bastante graves. Echémosles un vistazo uno por uno...

Uso de la tierra

La mayor parte de nuestra producción de hidroenergía implica inundar grandes extensiones de tierra. ¡Estados Unidos podría producir la misma cantidad de energía con paneles solares fotovoltaicos usando solo el 13% del espacio!

Inundar el terreno para construir embalses es malo por muchas razones. Por ejemplo: la vida silvestre autóctona puede ser destruida, algunos pueblos quedan inundados y la población tiene que abandonar sus casas. Además, la inundación del terreno tiene algunas consecuencias negativas sobre el clima:

¿Cómo crees que impacta la inundación del terreno en el clima?


Cuando inundamos la tierra, los microbios del agua descomponen lentamente las plantas inundadas, liberando metano.

Estas emisiones no solo se producen cuando el embalse se llena por primera vez. Los sedimentos (materiales sueltos como la arena) y la materia orgánica fluyen de forma natural por el río, pero quedan atrapados en el fondo de las presas. Aquí liberan constantemente metano a lo largo de la vida de la presa.

Además, en los embalses tiende a fluctuar el nivel del agua más que en los lagos naturales. Estas fluctuaciones provocan que las plantas de la orilla crezcan y mueran repetidamente, lo que incrementa aún más las emisiones de metano.

Emisiones de embalses inundados

Según una estimación, los embalses son responsables del 1,3% de todas las emisiones de gases de efecto invernadero de los humanos - ¡tanto como todo Canadá!

Con todo, la energía hidroeléctrica casi siempre libera muchos menos gases de efecto invernadero que los combustibles fósiles (aunque esto varía dependiendo de dónde se construya la presa). Las emisiones son particularmente altas cuando se inundan bosques ricos en carbono.

¿Qué podemos hacer para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero de la energía hidroeléctrica?


Si planificamos cuidadosamente dónde construir las presas, podríamos reducir sustancialmente la cantidad de metano que liberan. Pero, desafortunadamente, la liberación de metano solo es parte de la historia…

¿Cómo afectan las presas a la vida silvestre?

Muchas especies de peces se mueven río arriba para poner sus huevos. Las presas hacen que este viaje sea extremadamente peligroso o imposible.

Fish ladders permite que los peces salten hacia arriba de una presa, pero sólo son parcialmente efectivos (especialmente en presas más pronunciadas). En algunos lugares, la situación es tan mala que las agencias locales de medio ambiente tienen que transportar peces arriba y abajo del río en camiones.

Escaleras para peces

El agua que sale de las presas procede del fondo del embalse. ¿Cuál es el problema de esto?


Cuando dejamos agua estancada en reservas, el agua más fría con menos oxígeno se hunde hasta el fondo. Cuando liberamos esto, las condiciones del río río abajo cambian mucho, lo que dificulta la supervivencia de las plantas y los animales.

Para empeorar las cosas, ¿recuerdan cómo dijimos que las presas atrapan en el río? Estos edimentos proporcionan nutrientes para muchas especies, por lo que cuando se queda atrapada río arriba, las cosas que viven hacia abajo luchan por crecer.

¿Podemos mejorar la hidroenergía?

A diferencia de otras energías renovables, las presas hidroeléctricas se consideran una tecnología madura, lo que significa que hay un margen limitado de mejora. Por lo tanto, es poco probable que la innovación tecnológica mejore radicalmente la cantidad de energía que las presas pueden producir.

¿Qué más podríamos hacer?

Earthly surfeando

Existen algunas ideas creativas sobre cómo usar la energía de las olas o de las mareas. Este movimiento natural del agua puede parecer una buena oportunidad, pero hasta ahora no hemos encontrado una forma de hacerlo comercialmente viable. Esto se debe a varias razones. La energía mareomotriz, por ejemplo, actualmente solo es rentable en unos pocos lugares en los que las mareas son fuertes. Del mismo modo, la mayor cantidad de energía undimotriz (que se obtiene de las olas) se encuentra en los mares más revueltos, pero estos mares también son más desfavorables porque los equipos se dañan rápidamente.

Conclusión

A primera vista, la hidroenergía parece perfecta: es barata, baja en emisiones de carbono y permite su almacenamiento. Sin embargo, los costes sociales y medioambientales que hemos analizado hacen que esta decisión sea mucho más complicada.

Otro problema es que el cambio climático y la sequía pueden hacer que los embalses se sequen, lo que reduce la capacidad de producir energía hidroeléctrica en muchas partes del mundo.

En respuesta a todo esto, el crecimiento de la energía hidroeléctrica se ha desacelerado en los países ricos, que se están quedando sin ríos para construir presas, y pueden financiar otras fuentes de energía renovables. Aun así, se siguen construyendo grandes presas hidroeléctricas en los países en desarrollo. Sin embargo, a medida que las redes eléctricas se vuelvan más dependientes de la energía eólica y solar, es probable que aumente la demanda de capacidad de almacenamiento, lo que podría desencadenar un aumento del interés en la energía hidroeléctrica.

En los próximos capítulos analizaremos con más detalle por qué necesitamos todo este almacenamiento, y las formas de conseguirlo sin construir grandes presas.

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