Componentes de un Centro Hidroeléctrico

Los centros hidroeléctricos transforman la energía potencial del agua acumulada en el embalse en energía eléctrica a través del alternador. El proceso implica:

• Embalse: Dispone de un muro de hormigón (presa) que retiene el agua:
  • Presa de gravedad: Su peso contrarresta el empuje del agua, pero su construcción es costosa.
  • Presa de bóveda: Transmite el empuje del agua a las laderas de la montaña, siendo más económica.
• Conductos de Agua:
  • Compuertas: Evacúan el agua del embalse sin pasar por la sala de máquinas.
  • Tuberías de conducción: Transportan el agua desde el embalse hasta las turbinas:
    • Toma de agua: Evita que los sedimentos lleguen a las turbinas.
    • Chimenea de equilibrio: Depósito conectado a la tubería que almacena agua para evitar variaciones de presión.
• Sala de Máquinas:
  • Turbinas: Transforman la energía cinética del agua en energía mecánica de rotación.
  • Alternador: Conectado al eje de la turbina, genera electricidad.
  • Kaplan: Turbina vertical con rotor en forma de hélice, utilizada para saltos de agua bajos y gran caudal.
  • Pelton: Rueda hidráulica con cucharas que reciben un chorro de agua potente, utilizada para saltos de agua altos y bajo caudal.
• Transformadores y Líneas de Transporte: Elevan la tensión de la electricidad generada.

Tipos de Centrales Hidroeléctricas

• Minicentrales: Potencia menor a 10 MW, utilizadas en pueblos y empresas.
• Grandes Centrales: Potencia mayor a 10 MW, ubicadas en cuencas de ríos con grandes caudales:
  • Centrales de bombeo puro: Dos embalses, el agua pasa por las turbinas generando electricidad. Si la demanda es baja, el agua se bombea al embalse superior.
  • Centrales de bombeo mixtas: Producen energía con o sin bombeo previo, aprovechando el agua de un río.

Aprovechamiento de la Energía Solar

• Conversión en Energía Calorífica:
  • Colectores o captadores planos: Absorben los rayos solares y calientan el agua que circula por su interior.
  • Invernaderos: Permiten la entrada de radiación solar, que se retiene y aumenta la temperatura.
  • Deslizadora de agua marina: Convierte el agua salada en agua dulce mediante evaporación y condensación.
  • Campo de heliostatos: Espejos que reflejan la luz solar a una torre, concentrando los rayos en una caldera.
  • Colectores cilíndrico-parabólicos: Concentran los rayos en una tubería con aceite, alcanzando altas temperaturas.
  • Horno solar: Concentra los rayos solares en un punto, generando temperaturas elevadas.
• Conversión en Electricidad:
  • Placas fotovoltaicas: Células solares que generan tensión cuando la luz incide sobre ellas.

Energía Eólica

• Aeroturbinas de Eje Horizontal:
  • Potencias bajas o medias: Numerosas aspas, utilizadas en zonas rurales.
  • Potencias altas: Dos o tres palas, agrupadas en parques eólicos.
• Aeroturbinas de Eje Vertical:
  • Menos avanzadas, pero con potencial futuro.
  • Aeroturbinas Darrieus y Savonius.

Procesos Termoquímicos

• Combustión: La biomasa se quema con mucho aire, generando calor para producir vapor y electricidad.
• Gas Pobre: Combustión con poco aire, produciendo CO, CO2, H2 y metanol.
• Gas de Síntesis: Combustión con oxígeno puro, con potencial para transformarse en combustible líquido.
• Pirólisis: Combustión sin aire, generando gases, líquidos y sólidos.

Procesos Bioquímicos

• Fermentación Alcohólica: Transformación de glucosa en etanol por microorganismos.
• Fermentación Anaeróbica: Fermentación en ausencia de oxígeno, produciendo biogás (metano y dióxido de carbono).

Impacto Medioambiental

• Energía Solar: Impacto visual mínimo.
• Energía Eólica: Ruido y colisiones de aves.
• Biomasa: Emisiones de CO, CO2 y humos.
• Geotérmica: Impactos visuales y sobre la fauna y flora.
• Maremotriz: Impacto visual mínimo.
• Residuos Sólidos Urbanos: Contaminación por incineración.
• Energía de las Olas: Impacto visual.

Energías del Futuro

• Fusión Fría: Fusión nuclear a temperatura ambiente, con potencial de energía barata y sin residuos peligrosos.
• Pila de Hidrógeno: Reacción química entre hidrógeno y oxígeno, generando electricidad y vapor de agua.

Cogeneración

• Definición: Aprovechamiento de la energía residual de la producción de electricidad o mecánica para otros usos industriales o domésticos.
• Sistemas de Cogeneración:
  • Motor de ciclo diesel: Genera electricidad y utiliza el calor residual para procesos industriales.
  • Turbina de gas (vapor): Utiliza combustibles como gas natural o biogás para generar electricidad y aprovechar el calor residual.