Central hidroelèctrica: què és i com funciona

La construcció d'una central hidroelèctrica provoca impactes socials i ambientals irreversibles

central hidroelèctrica

Imatge de Dan Meyers a Unsplash

La central hidroelèctrica està formada per un conjunt d'obres i equips utilitzats per produir energia elèctrica aprofitant el potencial hidràulic existent en un riu. Aquesta força ve donada pel cabal del riu i la concentració dels desnivells existents al llarg del seu curs, que poden ser naturals o construïts en forma de preses o mitjançant el desviament del riu del seu llit natural a la formació d'embassaments. Tot i utilitzar una font d'energia renovable per generar electricitat, una central hidroelèctrica provoca impactes socials i ambientals irreversibles a la regió on està instal·lada.

Què és una central hidroelèctrica?

La central hidroelèctrica és una obra d'enginyeria que utilitza l'energia de l'aigua per produir electricitat. També coneguda com a central hidroelèctrica o central hidroelèctrica, és una gran estructura que aprofita el moviment dels rius per obtenir electricitat. No obstant això, la instal·lació d'una central hidroelèctrica requereix obres d'enginyeria complexes que provoquen diversos impactes socials i ambientals al solar.

Com funciona una central hidroelèctrica?

Per produir electricitat en una central hidroelèctrica, és necessari que hi hagi una integració entre el cabal del riu, el desnivell del terreny i la quantitat d'aigua disponible. En definitiva, l'aigua que s'emmagatzema a l'embassament és canalitzada i conduïda a les grans turbines. El cabal d'aquesta aigua fa que les turbines giren i activen els generadors que produiran l'electricitat.

D'aquesta manera, es produeix una transformació de l'energia mecànica, del moviment de l'aigua, en energia elèctrica. Un cop convertida en energia elèctrica, els transformadors augmenten la tensió d'aquesta energia, permetent-la viatjar per corrents de transmissió i arribar als establiments que necessiten energia elèctrica.

El sistema d'una central hidroelèctrica està format per:

Presa

L'objectiu de la presa és interrompre el cicle natural del riu, creant un dipòsit d'aigua. A més d'emmagatzemar aquest recurs, l'embassament crea un buit hídric, capta aigua en un volum adequat per a la producció d'electricitat i regula el cabal dels rius en períodes de pluja i sequera.

Sistema de recollida d'aigua (aducció).

Aquest sistema està format per túnels, canals i conductes metàl·liques que porten aigua fins a la central elèctrica.

Potència

És en aquesta part del sistema on es troben les turbines, connectades a un generador. Aquest instrument permet el moviment de les turbines per convertir l'energia cinètica del moviment de l'aigua en energia elèctrica. Hi ha diversos tipus de turbines, sent pelton, kaplan, francis i bulb les principals. La turbina més adequada per a cada central hidroelèctrica depèn de la caiguda i del cabal del riu.

canal d'escapament

Després de passar per les turbines, l'aigua es retorna al llit natural del riu a través del canal. El canal d'escapament es troba entre la central i el riu i la seva dimensió depèn de la mida de la central i del riu en qüestió.

Surtidor

L'abocador permet la sortida d'aigua si el nivell de l'embassament supera els límits recomanats, que normalment es produeix en períodes de pluja. L'abocador s'obre quan la producció d'electricitat es veu afectada perquè el nivell de l'aigua està per sobre del nivell ideal; o per evitar desbordaments i inundacions al voltant de la planta, esdeveniments habituals en èpoques molt plujoses.

Tipus de central hidroelèctrica

Planta de corrent del riu

Per evitar els danys causats per la construcció de centrals hidroelèctriques tradicionals, es van crear les centrals de corrent, una opció més sostenible que no utilitza grans dipòsits d'aigua, reduint l'estructura de les preses i la dimensió de les inundacions. En aquest model, la potència dels corrents fluvials s'utilitza per generar energia, sense haver d'emmagatzemar aigua.

Plantes com Santo Antônio i Jirau, al riu Madeira, i Belo Monte, al Pará, tenen les seves estructures basades en el concepte del corrent del riu. Fins i tot sense grans embassaments, aquestes plantes mantenen una reserva mínima per garantir el seu funcionament i estabilitat.

Tot i tenir avantatges socials i mediambientals, la central al corrent del riu redueix la seguretat energètica del país. Això és així perquè, en períodes de sequera prolongada, aquestes estructures poden quedar-se sense aigua per generar electricitat, ja que els seus embassaments de dimensions reduïdes no permeten el funcionament durant llargs períodes.

Segons els especialistes, una alternativa per compensar el potencial limitat d'aquestes plantes és invertir en fonts complementàries. Així, en els períodes en què les centrals hidroelèctriques de corrent funcionen amb poca capacitat, es pot utilitzar la generació d'energia a través de fonts eòliques o solars, assegurant el subministrament i equilibrant els impactes ocasionats per cadascuna.

Plantes amb dipòsits d'acumulació

Les centrals hidroelèctriques amb dipòsits d'acumulació emmagatzemen aigua i regulen el seu funcionament per cobrir les demandes energètiques. La capacitat d'emmagatzematge s'obté a través d'una presa situada aigües amunt de la central i en funció de la seva capacitat es parla de regulació estacional, anual i hiperanual.

Centrals hidroelèctriques al Brasil

El Brasil és el tercer productor d'energia hidroelèctrica del món, després del Canadà i els Estats Units. A més, també és el tercer país amb major potencial hidràulic, per darrere de Rússia i la Xina. Al voltant del 90% de l'electricitat generada al Brasil prové de centrals hidroelèctriques.

Hi ha poc més de 100 centrals hidroelèctriques repartides per tot el Brasil. Entre ells, cinc destaquen per la seva capacitat per generar electricitat:

  • Central Hidroelèctrica d'Itaipú Binacional: situada al riu Paraná, cobreix part de l'estat de Paraná i part del Paraguai;
  • Central Hidroelèctrica de Belo Monte: situada al riu Xingu, al Pará;
  • Central Hidroelèctrica de Tucuruí: situada al riu Tocantins, també a l'estat de Pará;
  • Central Hidroelèctrica de Jirau: situada al riu Madeira, a Rondônia;
  • Central Hidroelèctrica de Santo Antônio: situada al riu Madeira, també a Rondônia.

Curiositats

  • La central hidroelèctrica més gran del món és la Planta de les Tres Gorges, situada a la Xina;
  • La Societat Americana d'Enginyers Civils (ASCE) va considerar la central elèctrica d'Itaipu una de les "Set meravelles del món modern". És la segona central hidroelèctrica més gran del món i produeix el 20% de la demanda brasilera i el 95% de la demanda elèctrica paraguaiana;
  • Al voltant del 20% de l'electricitat produïda a tot el món prové de centrals hidroelèctriques.

Impactes socials i ambientals d'una central hidroelèctrica

Tot i que l'energia hidroelèctrica es considera una font d'energia renovable, l'informe Aneel assenyala que la seva participació a la matriu elèctrica mundial és reduïda i cada cop és més petita. Aquesta creixent manca d'interès seria el resultat de les externalitats negatives derivades de la implementació de projectes d'aquesta mida, segons l'informe.

Un dels impactes negatius de la implantació d'una central hidroelèctrica és el canvi que provoca en la forma de vida de les poblacions que resideixen a la comarca. És important destacar que aquestes comunitats són sovint grups humans identificats com a poblacions tradicionals (pobles indígenes, quilombolas, comunitats riberes amazòniques i altres), la supervivència dels quals depèn de l'ús dels recursos d'on viuen, especialment dels rius, i que tenen vincles culturals. ordre amb el territori.

L'energia generada a la central hidroelèctrica és neta?

Tot i ser considerada una font d'energia neta, la generació d'energia hidroelèctrica contribueix a l'emissió de diòxid de carboni i metà, dos gasos que intensifiquen l'escalfament global.

L'emissió de diòxid de carboni (CO2) es deu a la descomposició dels arbres que romanen per sobre del nivell de l'aigua als embassaments, i l'alliberament de metà (CH4) es produeix per la descomposició de la matèria orgànica present al fons de l'embassament. A mesura que augmenta la columna d'aigua, també augmenta la concentració de metà (CH4). Quan l'aigua arriba a les turbines de la planta, la diferència de pressió fa que el metà s'alliberi a l'atmosfera. També s'allibera metà al trajecte de l'aigua a través de l'abocador de la planta, quan, a més del canvi de pressió i temperatura, l'aigua s'aboca en gotes.

Com que el metà no s'incorpora als processos de fotosíntesi, es considera més perjudicial per a l'escalfament global en comparació amb el diòxid de carboni. Això passa perquè una gran part del diòxid de carboni emès es neutralitza mitjançant les absorcions que es produeixen al dipòsit.

Danys a la fauna i la flora

Els principals impactes de la construcció d'una central hidroelèctrica sobre la fauna i flora locals són:

  • Destrucció de la vegetació natural;
  • Sedimentació de llits fluvials;
  • Trencament de barreres;
  • Extinció d'espècies de peixos, per interferències en els processos migratoris i reproductius (piracema);
  • Acidificació de l'aigua quan la zona que s'ha d'utilitzar per al dipòsit de la planta no està degudament netejada;
  • Pèrdues de flora i fauna autòctona aquàtica i terrestre;
  • Ocurrència d'activitats sísmiques a causa del pes de l'aigua sobre el substrat de roca subjacent;
  • Canvis en l'aigua de l'embassament relacionats amb la temperatura, l'oxigenació (oxigen dissolt) i el pH (l'aparició d'acidificació);
  • Contaminació de l'aigua, contaminació i introducció de substàncies tòxiques als embassaments a causa del flux de pesticides, herbicides i fungicides procedents de plantacions preexistents a la regió inundada;
  • Introducció d'espècies exòtiques als embassaments, desequilibris amb els ecosistemes de la conca hidrogràfica;
  • Eliminació de bosc de ribera;
  • Augment de la pesca depredadora, per part de pescadors professionals o en activitats de lleure;
  • Implantació d'una barrera física que impedeix les migracions estacionals d'espècies, pertorbant l'equilibri de l'ecosistema;
  • Disminució del segrest de carboni per vegetació inundada, contribuint a augmentar l'efecte hivernacle.

pèrdua de sòl

El sòl de la zona inundada necessàriament es tornarà inutilitzable per a altres finalitats. Això esdevé un problema central a les regions predominantment planes com la regió amazònica. Atès que la potència de la central ve donada per la relació entre el cabal del riu i el desnivell del terreny, si el terreny té un desnivell baix, s'ha d'emmagatzemar una major quantitat d'aigua, la qual cosa implica una àmplia zona d'embassament.

Canvis en la geometria hidràulica del riu

Els rius tendeixen a tenir un equilibri dinàmic entre el cabal, la velocitat mitjana de l'aigua, la càrrega de sediments i la morfologia del llit. La construcció d'embassaments afecta aquest equilibri i, en conseqüència, provoca canvis d'ordre hidrològic i sedimentari, no només a l'emplaçament, sinó també a l'entorn i al llit sota l'embassament.

D'aquesta manera, la formació d'embassaments de centrals hidroelèctriques afecta, en general, els sòls més fèrtils i les terres de conreu, desintegrant la població local, que perd les seves característiques històriques, identitat cultural i les seves relacions amb el lloc, a més de l'alteració dels ecosistemes aquàtics i la destrucció de la flora i la fauna.



$config[zx-auto] not found$config[zx-overlay] not found