RESUMEN
El presente informe tiene
como finalidad analizar el impacto ambiental que causan las centrales
hidroeléctricas con el fin de conocer los inconvenientes que estas ocasionan en
el medio ambiente, cada aspecto de la utilización y repercusiones de estas
grandes estructuras.
Con este análisis lograremos dimensionar cuán grande es el daño
ambiental causado por las centrales hidroeléctricas, las ventajas de utilizar
la energía hidráulica, funcionamiento de las centrales hidroeléctricas, que es una
central hidroeléctrica y los principales
componentes de las centrales hidroeléctricas.
INTRODUCCIÓN
Con el pasar del
tiempo, la población a nivel mundial aumenta en gran medida generando una mayor
demanda en todos los recursos disponibles hoy en día. Uno de los recursos más
importantes en nuestro diario vivir es consumo de energía eléctrica, la cual ha
cambiado constantemente por la causa y efecto que ha mantenido este sobre el
medio ambiente. A pesar de que la obtención de energía se ha mejorado en gran medida pasando de
energías convencionales (térmico y nuclear) a energías renovables (eólica,
hidráulica y solar), aun se tienen falencias en muchos ámbitos que pueden ser
consideraciones importantes a la hora de evaluar la construcción de alguna
central del tipo eléctrica.
Las centrales
eléctricas del tipo renovable hoy en día generan lo que se denomina impactos
localizados, los cuales son impactos producidos por la producción, la
distribución y el consumo. El presente informe está destinado al análisis de las
centrales hidroeléctricas que son estaciones desde las cuales se aprovecha la
energía de un salto de agua para convertirlo en energía eléctrica. Hay
diferentes tipos de centrales, dependiendo del servicio que den en el consumo
global de la red.
Las centrales
hidroeléctricas, si bien son fuentes de energía renovable, se debe tener en
consideración que no son totalmente favorables para el medio ambiente. Desde su
etapa de construcción, estas centrales rompen la armonía del medio ambiente, es decir que
alteran el ciclo que se tenía normalmente. Una clara evidencia de esto es la
tala de árboles que se efectúa para una mayor facilidad de traslado de materiales
y paso de vehículos, los pantanos artificiales alteran la vida de la fauna
acuática, ya que impide el remonte de los peces y estos comienzan a tener
problemas en su ciclo reproductivo, teniendo diminución de la población
acuática, todo esto además de que muchas veces deben trasladarse pueblos
enteros para la realización de estos proyectos.
1.
CENTRAL
HIDROELÉCTRICA
Una central hidroeléctrica
es una instalación que permite aprovechar las masas de agua en movimiento que
circulan por los ríos para transformarlas en energía eléctrica, son el
resultado actual de la evolución de los antiguos molinos que utilizaban la
corriente de los ríos para generar energía. Hoy en día alrededor del 20% de la
electricidad usada en el mundo procede de esta fuente.
1.1. Clasificación
según potencia
- · Centrales hidráulicas de gran potencia: más de 10 [MW].
- · Minicentrales hidráulicas: entre 1 [MW] y 10 [MW].
- · Microcentrales hidroeléctricas: menos de 1 [MW].
1.2. Principales componentes
- · La presa: Gran muro encargo de contener el agua de un río y almacenarla en un embalse.
- · Rebosaderos: Elementos que permiten liberar parte del agua que es retenida sin que pase por la sala de máquinas, estos controlan la altura del agua que esta almacenada en el embalse.
- · Destructores de energía: Se utilizan para evitar que la energía que posee el agua que cae desde los rebosaderos de una presa de gran altura produzcan, al chocar contra el suelo, grandes erosiones en el terreno.
- · Sala de máquinas: Lugar donde se sitúan las máquinas (turbinas, alternadores…) y elementos de regulación y control de la central.
- · Turbina: Elementos que transforman en energía mecánica la energía cinética de una corriente de agua.
- · Alternador: Tipo de generador eléctrico destinado a transformar la energía mecánica en eléctrica.
- · Conducciones: La alimentación del agua a las turbinas se hace a través de un sistema complejo de canalizaciones.
- · Válvulas: dispositivos que permiten controlar y regular la circulación del agua por las tuberías.
- · Chimeneas de equilibrio: son unos pozos de presión de las turbinas que se utilizan para evitar el llamado “golpe de ariete”, que se produce cuando hay un cambio repentino de presión debido a la apertura o cierre rápido de las válvulas en una instalación hidráulica.
1.3. Funcionamiento
Su funcionamiento es
sencillo ya que el agua que está en masa pasa por las conducciones que la llevan
a la turbina la cual es un motor rotativo que convierte en energía mecánica la
energía de una corriente de agua, la turbina va acoplada a un alternador el
cual es un generador de corriente alterna, que crea corriente eléctrica por
medios de campos magnéticos, por último, esta corriente en su mayoría es
distribuida a las ciudades a través de cables de alta tensión, siendo una parte
pequeña almacenada en forma de emergencia.
1.4. La Presa
Es el elemento más
importante que encontramos en una central hidroeléctrica. Con esta estructura se consigue un determinado desnivel de agua,
el que es aprovechado para conseguir energía (a mayor altura de agua, mayor
presión, lo que genera un mayor giro en la turbina y así una mayor cantidad de
energía producida). La presa es un elemento esencial y su forma depende
principalmente de la orografía del terreno y del curso del agua donde se tiene
que situar.
En la actualidad las presas de hormigón son las más resistentes
y las más utilizadas. De estas se tienen tres tipos de presas en función de su
estructura:
- · Presas de gravedad: Estructuras de hormigón triangulares con una base ancha que se va haciendo más estrecha en la parte superior; la cara que da al embalse es prácticamente vertical. Vistas desde arriba son rectas o con curva suave.Son construcciones de larga duración y requieren de un menor mantenimiento. La altura de este tipo de presas está limitada por la resistencia del terreno.
- · Presa de arco-bóveda: En este tipo de presas la pared es convexa hacia el embalse. La presión provocada por el agua se transmite íntegramente hacia las paredes del valle por el efecto del arco hacia los extremos. Cuando las condiciones son favorables, la estructura necesita menos hormigón que una presa de gravedad, pero es difícil encontrar lugares donde se puedan construir.
- · Presas de contrafuertes: Tienen una pared que soporta el agua y una serie de contrafuertes o pilares de forma triangular, que sujetan la pared y transmiten la carga del agua a la base.Estas presas precisan de un 35 a un 50% del hormigón que necesitaría una de gravedad de tamaño similar, aunque a pesar del ahorro de hormigón, estas no siempre son más económicas, ya que el costo de las complicadas estructuras para dar forma al hormigón y la instalación de los refuerzos de acero suele equivaler al ahorro de materiales de construcción.
2.
VENTAJAS
Y DESVENTAJAS EVIDENTES DE LAS CENTRALES HIDROELÉCTRICAS
2.1. Ventajas de las centrales hidroeléctricas
- · No requieren combustible, ya que se utiliza la presión generada por una caída de agua para generar energía, este es un recurso obtenido en forma natural.
- · A menudo puede combinarse con otros beneficios, como riego, protección contra las inundaciones, suministro de agua, caminos, navegación y turismo.
- · Los costos de mantenimiento y explotación son bajos, sin considerar los costos de ejecución.
- · Las obras de Ingeniería necesarias para aprovechar la energía hidráulica tienen una duración considerable.
- · La turbina hidráulica es una máquina sencilla, eficiente y segura, que puede ponerse en marcha y detenerse con rapidez y requiere poca vigilancia siendo sus costes de mantenimiento, por lo general, reducidos.
2.2. Desventajas de las centrales
hidroeléctricas
- · Los costos de capital por kilovatio instalado son con frecuencia muy altos.
- · Pueden aumentar los costos si la central está ubicada lejos del lugar que va a abastecer ya que hay que transportar de alguna forma la electricidad (torres de alta tensión).
- · La construcción lleva, por lo común, largo tiempo en comparación con la de las centrales termoeléctricas.
- · La disponibilidad de energía puede fluctuar de estación en estación y de año en año dependiendo de la cantidad de agua, sequias o lluvias.
- · La inundación del terreno tras la presa para formar el depósito desplaza a pobladores y destruye áreas extensas de terrenos agrícolas, hábitats de vida silvestre y espacios naturales.
- · La evaporación aumenta la salinidad del agua rebalsada, lo que disminuye su utilidad para el riego.
- · Los embalses con el tiempo tienden a crear depósitos de lodo blando traído por las aguas y es así como las presas pierden su utilidad entre 40 y 200 años
- · Los embalses interrumpen la migración y desove de peces y muchos mueren al golpear las turbinas.
- · Los embalses privan a las tierras de cultivo y estuarios de los nutrientes vitales originados del cieno que se deposita en las crecidas anuales.
3.
IMPACTOS
GENERADOS EN EL MEDIO AMBIENTE
Ahora que ya se conoce el
concepto de Central Hidroeléctrica, su funcionamiento y sus desventajas.
Podemos analizar desde el punto de vista medioambiental, el cual siempre ha
considerado que la energía obtenida por estas obras es una alternativa no
contaminante, no obstante, no es del todo cierto ya que se generan impactos en
el medio ambiente por la construcción y uso de una central en una localidad
(denominados impactos localizados).
A pesar de ser consideradas
como conservadoras con el medio ambiente, las centrales hidroeléctricas
generan grandes cambios en los ríos,
tanto en sus cauces como en su entorno. Y no solo eso, ya que se produce una
gran cantidad de contaminación ya desde el inicio de la construcción de estas.
Estos problemas sin forma de ser evitados son:
·
En la etapa de construcción de una Central Hidroeléctrica,
se utiliza una gran cantidad de hormigón (mezcla de Cemento, Agua, Aire, Áridos
y Aditivos), el cual por sus componentes pasa por un proceso exotérmico antes
de fraguar y libera una gran cantidad de CO2 durante este proceso.
En forma más específica se tiene 1 [m3] de CO2, por cada
tonelada de Hormigón.
·
La desaparición de áreas verdes, las cuales
en muchos casos llegan a ser grandes extensiones donde se ven afectados en gran
medida la flora y fauna de la localidad.
·
A causa de la creación del embalse, todo
aquel material vegetal que queda sumergido, con el tiempo tienden a producir
metano el cual eventualmente sale a la superficie contaminando y cambiando el
pH del agua.
Además de estos
significantes problemas impactos que se generan por la creación de la central y
a pesar de que no pueden ser evitados en su totalidad se tienen medidas de
aminoración, por lo que en las siguientes tablas podemos encontrar potenciales
impactos negativos y sus medidas de mitigación:
3.1. IMPACTOS
DIRECTOS
Impactos Negativos
|
Medidas de
Mitigación
|
Por la
construcción, se tiene contaminación del aire y del agua como resultado de la
construcción y de la eliminación de los desperdicios; erosión del suelo;
destrucción de la vegetación; problemas de saneamiento y salud en los campamentos
de construcción.
|
Control
de la contaminación del aire y agua; ubicación cuidadosa de los campamentos,
edificios, excavaciones, canteras, depósitos de basura y desechos;
precauciones para reducir la erosión y considerar los reclamos de las tierras.
Contar con normas de construcción de sello verde (ambientalmente menos
contaminantes)
|
Dislocación
de la gente que vive en la zona inundada
|
Reubicar a la gente en un área adecuada; proveer
compensación por los recursos perdidos; proporcionar de servicios adecuados
de salud, infraestructura y oportunidades de empleo.
|
Pérdida
de terreno (agrícola, bosques, pastos, humedales) a causa de su inundación
para formar el reservorio.
|
Ubicar
la represa de tal modo que se reduzcan las pérdidas; reducir el tamaño de la
represa y el reservorio; proteger áreas de igual tamaño en la región para
compensar las pérdidas y crear terrenos utilizables en las áreas que,
previamente, no eran apropiadas, para compensar las pérdidas.
|
Pérdida
de propiedades históricas, culturales o ascéticas a raíz de la inundación.
|
Seleccionar el sitio de la represa, o reducir el
tamaño del reservorio para evitar pérdidas y recuperar o proteger el
patrimonio cultural.
|
Pérdidas
de tierras silvestres y habitad de la fauna.
|
Ubicar
la represa o disminuir la magnitud del reservorio para evitar o reducir las
pérdidas; establecer parques compensatorios o áreas reservadas y rescatar a
los animales y reubicarlos.
|
Proliferación
de las hierbas acuáticas en el reservorio y aguas abajo, impidiendo la descarga
de la represa, los sistemas de riego, la navegación y la pesca, y mayores
pérdidas de agua por transpiración.
|
Limpiar
la vegetación lignosa de la zona del reservorio antes de inundarla (eliminar
los nutrientes); disponer medidas para controlar la maleza; cosechar la
vegetación para compost, forraje o biogás; regular la descarga del agua y
manipular los niveles de la misma para desalentar el crecimiento de la
maleza.
|
Degradación
de la calidad del agua del reservorio.
|
Limpiar
la vegetación lignosa de la zona del reservorio antes de inundarla; controlar
el uso de la tierra, las descargas de las aguas servidas y la aplicación de
agroquímicos en la cuenca hidrográfica; limitar el tiempo de retención del
agua en el reservorio e instalar salidas a diferentes niveles para evitar la
descarga de agua sin oxígeno.
|
Sedimentación
del reservorio y pérdida de su capacidad de almacenamiento.
|
Controlar
el uso de la tierra en la cuenca hidrográfica (prevenir, especialmente, la
tala de los bosques para agricultura; implementar actividades de
reforestación y/o conservación de suelos en las cuencas hidrográficas (efecto
limitado); eliminar hidráulicamente, los sedimentos (lavado, corrientes de
agua, liberación de corrientes de alta densidad) y operar el reservorio de
tal manera que se reduzca la sedimentación (significa la pérdida de ciertos
beneficios energéticos).
|
Formación
de depósitos de sedimento en la entrada del reservorio, creando un efecto de
contracorriente, e inundando y saturando las áreas, aguas arriba.
|
Lavar
el sedimento, corrientes de agua.
|
Lavado
del lecho del río, aguas debajo de la represa.
|
Diseñar
una trampa eficiente, para eliminar el sedimento (p.ej. lavar el sedimento,
corrientes de agua) para aumentar el contenido de sal de agua liberada.
|
Reducción
de la agricultura en la planicie de inundación (recesión).
|
Regular
la liberación de agua de la represa para duplicar, parcialmente, el sistema
natural de inundación.
|
Salinización
de los terrenos aluviales
|
Regular
el flujo para reducir el efecto
|
Intrusión
del agua salada a los esteros y aguas arriba.
|
Mantener
un caudal mínimo, por lo menos, para impedir la intrusión.
|
Interrupción
de la pesca en el río, debido a los cambios en el flujo, el bloqueo de la
migración de los peces, y el cambio en la calidad y limnología del agua.
|
Mantener
un flujo mínimo, por lo menos, para la pesca; instalar gradas para los peces,
y otros medios para que puedan pasar; proteger los sitios de desove; implementar
acuacultura y desarrollar la pesca en el reservorio como compensación.
|
Se
agarran las redes en la vegetación sumergida del reservorio.
|
Desbrozar,
selectivamente, la vegetación antes de la inundación.
|
Aumento
de las enfermedades relacionadas con el agua.
|
Diseñar
y operar la represa para reducir el hábitat del vector; controlar el vector;
emplear profilaxis y tratar la enfermedad. controlar pH y bacterias.
|
Demandas
opuestas en cuanto al uso del agua.
|
Planificar
el manejo de la represa dentro el contexto de los planes regionales de
desarrollo y distribuir el agua equitativamente entre los grandes y pequeños
agricultores y entre las diferentes regiones geográficas del valle.
|
Trastorno
social y reducción del nivel de vida de la gente reasentada.
|
Mantener
el nivel de vida, asegurando que el acceso a los recursos sea, por lo menos,
igual a lo que se perdió o mejor y proveer servicios sanitarios y sociales.
|
Degradación
ecológica debido al aumento de presión sobre la tierra
|
Seleccionar
el sitio de reasentamiento para evitar que se supere la capacidad de carga de
la tierra y aumentar la productividad o mejorar el manejo de la tierra
(mejoramiento de la agricultura, el pastoreo y la silvicultura) para que
pueda soportar una población más grande.
|
Trastorno/destrucción
de los grupos indígenas y tribus
|
Evitar
el desplazamiento de las personas no asimilables culturalmente, en caso de
que no sea posible, reubicarlas en un área que les permita mantener su estilo
de vida y costumbres.
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3.2. IMPACTOS
INDIRECTOS
Impactos Negativos
|
Medidas de
Mitigación
|
Aumento
de humedad y neblina, localmente, creando un hábitat favorable para los
insectos que ayudan a contraer enfermedades.
|
Controlar las plagas que se puedan generar.
|
Migración
incontrolada de la gente hacia el área, gracias a los nuevos caminos de
acceso y a las líneas de transmisión.
|
Limitar
el acceso, implementar desarrollo rural y servicios de salud para tratar de
reducir el impacto.
|
Problemas
ambientales como resultado del desarrollo que posibilita la represa
(agricultura con riego, industrias, crecimiento municipal).
|
Implementar
planificación integral en toda la cuenca para evitar el uso excesivo, abuso y
uso incompatible de los recursos terrestres y acuáticos.
|
3.3. IMPACTOS
EXTERIORES
Impactos Negativos
|
Medidas de
Mitigación
|
Mal
uso de las tierras de las áreas de captación sobre el reservorio, produciendo
mayor sedimentación y cambios en la calidad del agua.
|
Incluir
en la planificación del uso de la tierra, las áreas de la cuenca hidrográfica
que se encuentren encima de la represa.
|
4.
CONCLUSIÓN
El ser humano está bajo una constante demanda de energía eléctrica,
la cual es necesaria en forma primordial para su imperativo desarrollo, con el
pasar de los años se han obtenido metodologías muy efectivas para la poder
abastecer esta gran necesidad, pero aun así se debe seguir trabajando para
encontrar otras formas sustentables o mejorar las ya utilizadas, con el
objetivo de producir el menor impacto posible para conseguirlas.
Las centrales hidroeléctricas son muy eficientes para la producción
de energía ya que toman recursos de una fuente renovable para sostenerse, pero
aun así tiene consecuencias negativas para el medio, generando impactos
localizados, siendo un gran ejemplo la construcción y habilitación del lugar
para realizar la obra, además del costo a nivel de flora y fauna en que este se
desenvuelve. En forma conjunta en su proceso de ejecución por la utilización de
hormigón se tiene una gran liberación de CO2 el cual hoy en día es
un tema muy importante por el inmenso problema que se tiene con el
calentamiento global; el metano liberado de la materia vegetal en descomposición
bajo el agua; el desplazamiento de cauces fluviales que alteran el ecosistema y
clima de un lugar; el desplazamiento de animales y aclimatación indiscriminada
del sector para construir, siendo problemas no conocidos por muchos pero si de
gran impacto para las personas que habitan en las cercanías.
Todo lo anterior con una planificación adecuada y una investigación
eficiente de la flora, fauna y presencia humana, puede ser un cambio menos brusco con las
medidas pertinentes para causar el menor impacto posible en todo ámbito.
En resumen la construcción de una central hidroeléctrica
trae consigo muchos beneficios de parte del punto de vista energético pero también
contiene consecuencias negativas, las cuales con un controlado manejo pueden
ser aminoradas pero no pueden ser del todo evitadas y es por eso que se deben
considerar medidas efectivas para la disminución de estas consecuencias.
5.
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