Energia hidraulica

Energia hidràulica es basa a aprofitar la caiguda de l'aigua d'una alçada. Energia potencial, durant la tardor, es converteix en cinètica. L'aigua passa a través de les turbines a gran velocitat, provocant un moviment de rotació, que en última instància, es transforma en energia elèctrica per generadors. És un recurs natural disponible a les zones que tenen prou aigua i utilitza un cop retornat aigües avall. Seu desenvolupament, construcció de pantans, embassaments, canals de desviament i la instal·lació de grans turbines i equips per generar energia elèctrica. Això implica la inversió de grans sumes de diners, així que no és competitiva en àrees on el carbó o el petroli són barats. No obstant això, el pes de consideracions ambientals i el baix manteniment requereix una vegada estan en funcionament centrar l'atenció en aquesta font d'energia.

La força de l'aigua ha estat utilitzada durant molt de temps per moldre blat, però va ser amb la Revolució Industrial, i especialment a partir del segle XIX, quan va començar a tenir gran importància amb l'aparició de les rodes hidràuliques per a la producció d'energia elèctrica. A poc a poc la demanda d'electricitat va ser en augment. El baix cabal de l'estiu i tardor, unit als gels de l'hivern feien necessària la construcció de grans preses de contenció, de manera que les rodes hidràuliques van ser substituïdes per màquines de vapor amb quan es va poder disposar de carbó.

La primera central hidroelèctrica moderna es va construir en 1880 a Northumberland, Gran Bretanya. El renaixement de l'energia hidràulica es va produir pel desenvolupament del generador elèctric, seguit del perfeccionament de la turbina hidràulica ia causa de l'augment de la demanda d'electricitat a principis del segle XX. El 1920 les centrals hidroelèctriques generaven ja una part important de la producció total d'electricitat.

història

Els antics romans i grecs aprofitaven ia l'energia de l'aigua; utilitzaven rodes hidràuliques per a moldre blat. No obstant això, la possibilitat d'emprar esclaus i animals de càrrega va retardar la seva aplicació generalitzada fins al segle XII. Durant l'edat mitjana, les grans rodes hidràuliques de fusta desenvolupaven una potència màxima de cinquanta cavalls. L'energia hidroelèctrica deu el seu major desenvolupament a l'enginyer civil britànic John Smeaton, que va construir per primera vegada grans rodes hidràuliques de ferro colat

Desenvolupament de l'energia hidroelèctrica

La primera central hidroelèctrica es va construir en 1880 a Northumberland, Gran Bretanya. El renaixement de l'energia hidràulica es va produir pel desenvolupament del generador elèctric, seguit del perfeccionament de la turbina hidràulica ia causa de l'augment de la demanda d'electricitat a principis del segle XX. El 1920 les centrals hidroelèctriques generaven ja una part important de la producció total d'electricitat.

La tecnologia de les principals instal·lacions s'ha mantingut igual durant el segle XX. Les centrals depenen d'un gran embassament d'aigua contingut per una presa. El cabal d'aigua es controla i es pot mantenir gairebé constant. L'aigua es transporta per uns conductes o canonades forçades, controlats amb vàlvules i turbines per adequar el flux d'aigua pel que fa a la demanda d'electricitat. L'aigua que entra a la turbina surt pels canals de descàrrega. Els generadors estan situats just a sobre de les turbines i connectats amb arbres verticals. El disseny de les turbines depèn del cabal d'aigua; les turbines Francis s'utilitzen per cabals grans i salts mitjans i baixos, i les turninas Pelton per grans salts i petits cabals.

A més de les centrals situades en preses de contenció, que depenen de l'embassament de grans quantitats d'aigua, hi ha algunes centrals que es basen en la caiguda natural de l'aigua, quan el cabal és uniforme. Aquestes instal·lacions es diuen d'aigua fluent. Una d'elles és la de les Cascades del Niàgara, situada a la frontera entre els Estats Units i Canadà.

A principis de la dècada dels noranta, les primeres potències productores d'hidroelectricitat eren Canadà i els Estats Units. Canadà obté un 60% de la seva electricitat de centrals hidràuliques. A tot el món, la hidroelectricitat representa aproximadament la quarta part de la producció total d'electricitat, i la seva importància segueix en augment. Els països en què constitueix font d'electricitat més important són Noruega (99%), Zaire (97%) i el Brasil (96%). La central d'Itaipú, al riu Paraná, està situada entre el Brasil i Paraguai; es va inaugurar el 1982 i té la major capacitat generadora del món. Com a referència, la presa Grand Coulee, als Estats Units, genera uns 6.500 Mw i és una de les més grans.

En alguns països s'han instal·lat centrals petites, amb capacitat per generar entre un quilowatt i un megawatt. En moltes regions de la Xina, per exemple, aquestes petites preses són la principal font d'electricitat. Altres nacions en vies de desenvolupament estan utilitzant aquest sistema amb bons resultats.