Energía Hidroeléctrica: Conoce las presas mas grandes del mundo

presas mas grandes

Le mostraremos las presas mas grandes del mundo que explotan la energía hidroeléctrica, proporcionada por el movimiento del agua, es una de las energías más antiguas del mundo.

También es la fuente de energía renovable más grande del mundo.

En esta lógica, las presas, responsables de almacenar agua y suministrar estaciones de energía para producir electricidad, juegan un papel crucial.

Ya sean arcos, contrafuertes o terraplenes, hoy deben ser cada vez más grandes para permitir una producción cada vez mayor.

En un momento en que se espera que la demanda mundial de agua aumente en un 2 o 3%. en las próximas décadas. te invitamos a descubrir las presas mas grandes del mundo.

entre las presas mas grandes del mundo te mostraremos:

  • Las Tres Gargantas
  •  Jinping I
  • Nourek
  • Grand Coulee
  • Hoover
  • Almendra
  • La presa de Guri
  • La presa de Chevril
  • Inga Dam 3

La presa de las Tres Gargantas

China tiene muchas presas , incluidas las más poderosas del mundo. Este es particularmente el caso de la presa de las Tres Gargantas, ubicada en el corazón de la provincia de Hubei.

La construcción comenzó en 1994 y se completó en 2000 y requirió veintisiete millones de metros cúbicos de hormigón.

Cubriendo un área de 1,084 kilómetros cuadrados, el embalse posee 39,3 mil millones de metros cúbicos de agua.

Desde 2014, la central eléctrica de Tres Gargantas ha mantenido el nuevo récord mundial de producción de energía hidroeléctrica, anteriormente propiedad de la central eléctrica de Itaipu, cuya represa se encuentra en la frontera entre Brasil y Paraguay.

Según las autoridades, ese año, 98,8 TWh se produjeron dentro de la central eléctrica de Three Gorges.

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Jinping I

Combinado con una planta hidroeléctrica de 3.600 MW, la presa Jinping I más alta del mundo se encuentra en China, cerca del río Yalong.

A una altura de 305 metros y una longitud de 568 metros, tardó no menos de siete años para construirlo.

Su puesta en servicio data de 2014.

Podría ser destronado en 2022 por otra represa china en construcción, concretamente la de Shuangjiankou, que debería medir 314 metros de altura al final del trabajo, estimada en unos 5.000 millones de euros.

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Presa de Nourek

Durante mucho tiempo, Nourek Dam, ubicada en Tayikistán y con una altura de 304 metros, era la más grande del mundo.

Construido en 1980, también podría ser superado en su propio país por la presa de Rogoun.

Cuya construcción comenzó en 1976 antes de ser detenida y reanudarse en octubre de 2016.

Al final de la obra, este último podría alcanzar una altura de 335 metros.

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La presa Grand Coulee

Encargada en 1942, la represa hidroeléctrica Grand Coulee, ubicada en el río Columbia, es la represa más poderosa de los Estados Unidos.

Con una capacidad de 6.810 MW. También es una de las estructuras de hormigón más grandes del mundo con dimensiones claramente impresionantes: 1.592 metros de largo, 168 metros de alto y 152 metros de espesor.

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Hoover

Histórica desde que fue erigida entre 1931 y 1936, la presa de gravedad Hoover se encuentra en el río Colorado en los Estados Unidos.

Fabricado en condiciones difíciles, requirió no menos de siete millones de toneladas de hormigón y mató a 112 trabajadores.

A una altura de 221,4 metros, la instalación, que condujo a la creación del lago Mead, es hoy un importante sitio turístico que recibe no menos de un millón de turistas cada año en promedio.

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La Presa de Almendra

Tiene 202 metros de alto y 567 metros de largo, es una de las estructuras más altas de España.Localizado en Salamanca, fue encargado en 1970, causando el ahogamiento de varios pueblos.

Su depósito contiene hasta 2.500 millones de metros cúbicos de agua, mientras que su capacidad eléctrica instalada se estima en 810 MW.

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Presa de Guri

Ubicada en Venezuela sobre el río Caroni, la presa Guri ha estado en operación desde 1978. Tiene 162 metros de altura y conserva el lago Guri, 4.250 kilómetros cuadrados. La planta asociada genera más del 38% de la producción de electricidad del país, con exportaciones a Brasil y Colombia también.

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Chevril

Francia es el segundo país europeo en términos de producción hidroeléctrica, ninguna de las 447 represas construidas y operadas en Francia se encuentran entre las 50 más grandes del mundo.

La primera presa francesa que aparezca en el ranking mundial es el Chevril, con una altura de 180 metros y una bóveda de hormigón para la puesta en marcha data de 1941. También se llama la presa de Tignes, se instala en el valle superior Isère, en Saboya, cerca de la famosa estación de esquí.

Su mayor particularidad es que está cubierto con un fresco que representa a Hércules pintado por Jean-Marie Pierret durante la década de 1980. Durante un tiempo, fue el fresco más grande del mundo.

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No Dam 3

Con una capacidad de producción de 40,000 MW, produciría el equivalente de energía de no menos de 20 plantas de energía nuclear.

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Enfoque en energías renovables

Estas presas mas grandes y de increible rendimiento dan testimonio del poder del mercado de energía renovable .

Para contribuir a su escala, puede recurrir a una oferta de electricidad y gas verde, según lo propuesto por Direct Energy

Quién garantiza el 100% de la electricidad eólica y solar y el 10% de biogás.

Por lo tanto, participará en la transición energética consumiendo productos más ecológicos y ahorrando dinero.

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Cómo funciona la energía por Evaporación: Ejemplos y resultados

energía por evaporación

La energía por evaporación surgió como un estudio en Estados Unidos.

Un equipo de investigadores de la Universidad de Columbia en Nueva York sugiere que el vapor que escapa de las grandes masas de agua se use como una fuente de energía no contaminante.

Es importante recordar que el agua se evapora y no hay proceso más natural que ese.

Gracias a este fenómeno es que tenemos, las nubes, la niebla,  y la humanidad lo ha usado durante algunas décadas para producir sal del agua de mar.

La evaporación representa la cuarta parte de la energía que la Tierra recibe del Sol y casi la mitad de la que llega a la superficie de nuestro planeta.

La superficie de la tierra absorbe aproximadamente el 48% de la luz del sol y se devuelve una cantidad equivalente de energía de la superficie de la tierra en forma de evaporación (25%).

El grupo de investigadores estudiaron cómo convertir la evaporación del agua en energía limpia.

Probaron prototipos basados ​​en las reacciones de ciertos materiales a la humedad; obteniéndose  resultados muy prometedores.

Incluso estiman que puede igualar a la energía solar y eólica.

Resultados revelan que se pueden generar 325 gigavatios de energía a partir de la evaporación de los lagos y los depósitos de agua de más de 10 hectáreas en los Estados Unidos (excluyendo Gran Lakes), que representa el 69% de la energía eléctrica generada en los EE. UU para el año 2015, de acuerdo información suministrada por el Dr Ahmet Hamdi Cavusoglu en la revista NATURE.

Por supuesto, es una estimación, y aún están lejos de poder capturar toda esa energía, pero da un orden de magnitud interesante.

¿Cómo funciona esta energía?

Se construyó un modelo que representa cómo los motores de evaporación podrían funcionar de manera óptima en un entorno natural.

El estudio publicado describe un ejemplo de un motor impulsado por evaporación, el mecanismo se basa en el uso de esporas bacterianas que pueden absorber la humedad, colocándose en un cuerpo de agua.

Éstas son parecidas a esponjas que absorben agua entre dos hileras de contraventanas que se abren alternativamente los cuales crecen a medida que absorben más humedad.

Las aletas inferiores se abren y el material se llenará de agua.

Una vez que se ha absorbido la cantidad máxima de agua, las contraventanas inferiores se cierran y las superiores se abren.

Exponiendo el material a los rayos del sol, el agua se evaporará en la atmósfera.

Cuando se abre la cubierta de la fuente de agua, los materiales se secan y se vuelven más pequeños.

Ese cambio de tamaño y la reacción química que se produce puede ser utilizado para generar energía.

Ejemplo y Resultados:

Los autores del estudio tomaron el ejemplo de un depósito de agua artificial, el EV Spence Reservoir , en Texas.

Se cubrió un tramo de 38 km2 de una planta de evaporación que generaría 178 megavatios de potencia.

Es decir, compararon que se establecerían 62 MW más que la fase 4 del cercano parque eólico Sweetwater.

Además, se destacó que el embalse se ha visto severamente afectado por la sequía durante varios años, por lo que podría beneficiarse del ahorro potencial de agua de la extracción de energía.

A un nivel más global, los resultados muestran que la energía potencial disponible excedería la demanda en 15 de los 47 estados de los Estados Unidos y ahorraría más agua potable de la que se consume en 7 de estos 15 estados, explicó el equipo del Dr. Cavusoglu.

Ventajas sobre otras energías renovables:

  • Es menos dependiente del clima que la energía solar o eólica.
  • No es intermitente, lo cual es importante en las regiones donde la energía varía estacionalmente y donde se pueden hacer cortes numerosos.
  • Sería doblemente útil en áreas que sufren de sequía.
  • La tecnología podría reducir a la mitad las pérdidas de agua por evaporación.

Advertencias sobre la tecnología:

Las plantas de energía por evaporación no deberían tener un impacto negativo en:

*Los recursos hídricos locales, las tierras circundantes (que podrían volverse más secas) u otros usos de estos lagos (pesca, recreación, etc).

Si las plantas de energía por evaporación se establecen a gran escala, primero deberían estudiarse las posibles interacciones con la atmósfera.

Los efectos sobre el clima probablemente serían pequeños para las temperaturas promedio, y podrían modificar principalmente las temperaturas extremas.

Los cambios que podrían ocurrir en la atmósfera serían pequeños.

Porque la evaporación del océano domina la evaporación total y sus consecuencias sobre la temperatura y la humedad.

Las consecuencias locales también serían pequeñas si los cuerpos de agua cubiertos por estos motores son de menos de 500 km.

La idea del proyecto no es de cubrir todos los lagos sino aprovechar las áreas con mayor potencial disponible para la explotación de la energía.

Proyectos Asociados:

  • Molino de Humedad:

Algunos miembros del equipo habían descrito otro tipo de motor en un estudio publicado en 2015 en “Nature Communications”.

El “molino de humedad” consiste en una rueda de plástico con aletas adhesivas cubiertas con esporas en un lado.

La mitad de la rueda está en el aire seco y la otra mitad en el ambiente húmedo.

Las aletas se curvan en un ambiente húmedo y vuelven a estar rectas en el aire seco.

Todo esto produce un movimiento continuo de rotación.

Por el momento, la máquina solo ha sido utilizada en laboratorio.

Sin embargo, los investigadores esperan volverla más eficiente y ponerla a prueba en un lago o reserva, para producción a gran escala.

energía por evaporación

 

En el caso de que esta tecnología se extienda, los investigadores han estimado que una concentración relativamente grande de recuperadores podría tener un efecto sobre el clima local al reducir la evaporación del área.

Y ser utilizado como reguladores del clima en algunas áreas del mundo afectadas por lluvias excesivas.

Si existe el potencial de la evaporación, el desafío es gestionarlo de manera efectiva.

Los prototipos funcionan, pero es difícil hacer una producción en masa.

En los Estados Unidos, la mayoría de las áreas de agua explotables ya están cubiertas por una planta de energía solar fotovoltaica flotante.

Pero los recuperadores tienen la ventaja de utilizar materiales biológicos menos costosos.

Para los próximos trabajos de este grupo de investigadores, se pretende aumentar la energía producida con estos prototipos de sistemas, para que se pueda ampliar a otros usos.

 

 

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Energía de Ondas

energía de ondas

La energía de ondas se refiere a la producción de energía eléctrica a partir de las olas.

Es decir, de las sucesivas olas que nacen del efecto del viento en la superficie del mar y que a veces se propagan en distancias muy largas.

Existen diferentes dispositivos para explotar esta energía.

Muchos sistemas están actualmente bajo estudio, algunos ya están en el mercado pero ninguno ha alcanzado la etapa de madurez industrial.

Operación Técnica

Existe un vasto inventario de soluciones de olas, algunas de las cuales están sumergidas, otras instaladas en la superficie, en la costa o en alta mar.

Los sistemas de captura de energía varían de un prototipo a otro:

*Energía mecánica en la superficie (ondulaciones) o debajo del agua (traducciones o movimientos orbitales).

*Variaciones de presión en el paso de las olas (variaciones de altura del agua).

*Captura física de un cuerpo de agua (a través de un depósito).

Los procesos existentes o en estudio se pueden clasificar en 6 sistemas principales (de los cuales hemos formulado libremente el título).

La cadena flotante articulada (o “serpiente de mar”) 

Sistema consistente en una serie de flotadores largos que se alinean en la dirección del viento perpendicular a las olas y cuya cabeza está anclada al fondo del mar mediante un cable.

Las olas crean una oscilación de la cadena.

Esta oscilación se explota en las juntas para comprimir un fluido hidráulico que a su vez impulsa una turbina. Este es el método más conocido que usa energía de onda.

energía de ondas

Ejemplo: estructura Pelamis, inicialmente probada en Portugal, con una potencia de 750 kW.

Está compuesto por 5 flotadores articulados, pesa 1.350 toneladas y tiene una longitud total de 180 metros y un diámetro de 4 metros.

La pared oscilante sumergida

Sistema giratorio impulsado por el movimiento orbital del agua en el paso de las olas.

Estas oscilaciones permiten accionar bombas para comprimir y turbinar un fluido hidráulico.

 energía de ondas

Ejemplo: prototipos de ostras, desarrollados por Aquamarine Power y probados en Escocia (Oyster 1 con una potencia de casi 300 kW probado desde 2009, Oyster 2 planificado con una potencia de 2,4 MW).

La columna con oscilación vertical

Estructura flotante colocada en la superficie del mar y que transforma todos los movimientos horizontales o verticales en contrapesos (elementos que utilizan la fuerza centrífuga para crear un trabajo).

La energía asociada con los pesos flotantes en movimiento se usa para impulsar una bomba y presurizar un fluido hidráulico que luego permite que la turbina gire, lo que a su vez impulsa a un alternador.

Una variante posible es usar el desplazamiento directamente para conducir el alternador.

energía de ondas

Ejemplo: sistema Wavebob para energía de ondas, desarrollado desde 1999 y probado desde 2006 en Irlanda.

El sensor de presión sumergido

Un sistema de fondo marino anclado que utiliza el movimiento de la onda orbital para comprimir un fluido hidráulico.

El sensor más fácil de usar es un globo.

Es posible construir una red de sensores y recolectar el fluido comprimido en el suelo donde está turbinado para producir electricidad.

 energía de ondasEjemplo: prototipos CETO para energía de ondas, desarrollados por Carnergie en Australia (unidad CETO III en fase de comercialización desde 2009 con proyectos internacionales, un prototipo de este tipo está inmerso actualmente por EDF en las aguas de la isla de Reunión).

En los siguientes sistemas, menos piezas mecánicas se están moviendo, lo que puede contribuir a una mayor fiabilidad.

La columna de agua 

Estructura flotante hecha de acero u hormigón, abierta en la base y cerrada en la parte superior.

Las olas suben y bajan el nivel del agua en la columna.

Esto tiene el efecto de comprimir y descomprimir alternativamente el aire atrapado en la parte superior de la columna.

El aire luego activa una turbina de dos vías para producir electricidad.

Este sistema se puede instalar en alta mar o en la costa.

 energía de ondas

Ejemplos: prototipo Oceanlinx para energía de ondas, desarrollado en Australia, con una potencia de 450 kW.

La trampa de ruptura

Sistema de cruce que retiene agua de los picos de las olas, creando sobrepresión en el tanque.

El volumen de agua atrapada es turbinado.

energía de ondas

Ejemplo: el demostrador Wave Energy SCG, para energía de ondas (generador de cono de ranura) probado en Noruega.

Apuestas

Varios sistemas se están evaluando actualmente en varios sitios de prueba de energía de ondas, incluido el Centro Europeo de Energía Marina (EMEC), ubicado en Escocia en Billia Croo, sin que sea posible anticipar qué sector tecnológico será el más importante.

Cada sector debe tener en cuenta la solidez del sistema desplegado, su escala física en relación con la potencia y, por supuesto, el costo estimado del MWh de electricidad producida.

Las principales dificultades que enfrentan las instalaciones de oleaje se refieren a:

  • Alta confiabilidad y resistencia a condiciones de tormenta extremas (sabiendo que para algunos sistemas existen procedimientos de evitación, como la inmersión total);
  • Conexión eléctrica en alta mar para sistemas que consideran la operación offshore costa afuera;
  • Anclaje, instalación y accesibilidad en el ambiente marino;
  • Corrosión e incrustaciones (acumulación de depósitos de origen biológico de diferentes orígenes en la superficie).

Como los sistemas de oleaje no están maduros, sus costos de producción de electricidad siguen siendo difíciles de evaluar.

Dependen en gran medida del costo de fabricación, instalación y mantenimiento de los sistemas.

Así como de su eficiencia de generación, es decir, la relación entre la potencia realmente entregada en promedio para todas las condiciones del estado del mar combinada con la capacidad teórica de producción a plena potencia ( relación llamada factor de carga ).

Muchas empresas del Reino Unido están involucradas en el desarrollo de estos sistemas y parecen haber ganado cierta ventaja tecnológica a través de activos de apoyo público, pero otras compañías europeas, estadounidenses, canadienses y australianas también se encuentran entre los principales actores.

Creado en 2003, el Centro Europeo de Energía Marina (EMEC) ofrece sitios de prueba para prototipos de energía undimotriz junto con empresas especializadas.

Se están creando otros sitios en Irlanda, España y Francia.

Unidades de medida y figuras clave

  • El recurso de la ola puede explotarse en grandes superficies marinas. La capacidad de producción global se estima en entre 2,000 y 8,000 TWh / año.
  • En Europa, se estima en 150 TWh / año, con una potencia promedio en la costa atlántica de 45 kW por metro lineal de frente de onda costa afuera (25 kW por metro cerca de la costa).
  • La evaluación del potencial de la energía eléctrica del origen de las olas en Gran Bretaña es de 50 TWh por año, el equivalente a la producción de 5 reactores nucleares.

Área de aplicación

energía de onda

Mapa de potencial de energía de las olas que muestra la potencia media en kW / metro lineal de frente de onda

 

Actualmente se están estudiando más de 50 proyectos de energía de las olas en todo el mundo. El más exitoso de ellos puede aspirar al desarrollo en una escala mayor.

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