Hay varios factores ambientales que influyen en la magnitud de un incendio y las labores de extinción, como son la temperatura, el viento (dirección y velocidad), las precipitaciones, la humedad relativa y la naturaleza física-química de la vegetación involucrada.

Los factores topográficos -esto es las particularidades que presenta un terreno en su superficie- también afectan a la intensidad y desarrollo del incendio.

Las altas temperaturas y el ambiente seco favorecen la propagación de un incendio, por lo que en verano se deben extremar las precauciones. En periodos de sequía y altas temperaturas el calor excesivo provoca la deshidratación de las plantas y hace descender el nivel de humedad del terreno.

Cuando las plantas se secan emiten el etileno presente en su interior, que al tratarse de un compuesto químico altamente inflamable, multiplica el riesgo de incendios en la zona.

Por otro lado, debido al abandono en verano del pastoreo y de la recogida de leña, ésta se acumula con la vegetación y follaje secos formando materia orgánica o biomasa, que avivaría un incendio en caso de producirse.

Uno de los factores más estrechamente ligados a los incendios actuales es la despoblación de las zonas rurales y el abandono de los espacios forestales, con el consiguiente sobre-envejecimiento de las personas que se quedan a vivir en el campo y una tendencia al abandono de las actividades agrícolas tradicionales.

También influyen el aumento de uso social de las zonas forestales, las políticas inconsistentes de la gestión de la tierra y la declaración de zonas protegidas para la conservación de la naturaleza, así como el crecimiento continuo de zonas de interfaz urbano/forestal de forma masiva y no planificada.

Como medidas de prevención, el Ministerio del Medio Ambiente (MMA) realiza reducciones y controles de combustibles forestales con Brigadas contra incendios forestales que, rompiendo la continuidad espacial entre los estratos de vegetación por medio de desbroces, aclareos, podas, etc. consiguen hacer los montes más resistentes al inicio y durante la propagación del fuego.

También se realizan quemas controladas que son indispensables en algunos bosques cuyas características lo hacen propicio a sufrir grandes incendios, como en épocas de sequía, por lo que se realizan para reducir los combustibles forestales peligrosos, o para mantener limpios los cortafuegos, o para combatir ciertos tipos de plagas, entre otras.

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Fuentes:

Los Incendios Forestales

Los Incendios Forestales son fuegos que se extienden sin control sobre masas de bosques, matorrales y arbustos y cuyas causas pueden ser naturales o antropogénicas (provocadas por el hombre).

Según un informe de WWF/Adena , el número medio de incendios -aún siendo muy elevado- mantiene en los últimos años una tendencia decreciente, mientras que el número de GIF (Grandes Incendios Forestales) son cada vez más devastadores, más intensos y arrasan más hectáreas.

Los incendios forestales -especialmente los GIF- destruyen las masas forestales y la biodiversidad, merman la calidad de las aguas, reducen la infiltración del agua del suelo favoreciendo las inundaciones, hacen migrar a los animales y el bosque suele tardar décadas en recuperarse.

‘Ecologistas en Acción’ denuncian que en la última década, algunas actuaciones de las administraciones han favorecido un aumento en el riesgo de los incendios forestales por la falta de planificación y gestión forestal, y critican que “las administraciones invierten más dinero en extinción que en prevención”, e indican que hay que aumentar los recursos en la investigación de incendios.

Por otra parte, los fuegos ocasionales son beneficiosos para ciertos tipos de ecosistemas que aprovechan el fuego para regenerarse de forma natural, esto es lo que se llama la sucesión ecológica o natural.

Cuando el proceso tiene lugar en un ecosistema que ha sufrido alguna perturbación -como un incendio- este desarrolla unas características adaptativas que lo hacen más resistente al fuego y a la supervivencia después del mismo. Así, las especies vegetales con el tiempo van siendo sustituidas por otras que por su naturaleza son más resistentes al fuego y se denominan pirófitas.

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Fuentes:

Las causas que provocan un incendio forestal pueden ser naturales o antropogénicas (provocadas por el hombre). Las causas naturales -a excepción de los rayos- se dan con mucha menos frecuencia que las causas antropogénicas que pueden ser por accidentes, negligencias o intencionados.

Causas Naturales

En España tan sólo el 5% de los incendios se deben a Causas Naturales,siendo la más común la caída de rayos -especialmente en lugares secos y de mucho calor, aunque en ocasiones puede propiciarse por la existencia de tendidos eléctricos.

Le siguen otros fenómenos como son los volcanes o los terremotos, de menor frecuencia. En una erupción volcánica la tormenta de cenizas, la escoria o los flujos de lava pueden producir incendios.

Mientras que los incendios provocados por los terremotos, normalmente ocurren por fallos eléctricos y por volcamiento de estufas, calentadores y otros aparatos eléctricos que pueden iniciar las llamas.

Otros fenómenos naturales menos usuales, son ciertos minerales que por su transparencia pueden actuar de lupa con la luz solar; o el choque fortuito de piedras silíceas que pueden producir chispas. Estos casos se dan en circunstancias excepcionales, con temperaturas elevadas y en lugares muy secos.

Los incendios por causas naturales suelen tener un sólo foco, que son más faciles de extinguir.

Causas Antropogénicas

Las causas Antropogénicas -esto es las causadas por el hombre- pueden ser accidentales, negligentes o intencionales y todas ellas suponen el 95% de los incendios forestales de nuestro país.

Las zonas de interfaz urbano-forestal (IU-F) son más susceptibles de sufrir incendios, debido a los riesgos que derivan de la actividad humana y su cercanía a la masa forestal. Por ello, en estas zonas se hace necesario reforzar las medidas preventivas, especialmente en grandes urbanizaciones.
Además, cuando se produce un incendio en una zona IU-F se da prioridad a la extinción de las casas, de manera que el control del fuego en la zona forestal se retrasa, aumentando así la magnitud del incendio.

• Incendios por Accidente

Una de las causas más comunes de los Incendios por Accidente son las sobrecargas eléctricas y caídas de cables de alta tensión. También puede ocurrir en las prácticas de tiro militar, cuando la munición cae en el lugar equivocado o por las chispas provocadas por las armas de los cazadores.

Otras causas pueden ser fallos o averías de maquinaria agrícola o forestal o de vehículos militares o particulares, le siguen los accidentes ferroviarios. Menos usuales son los accidentes de aviones, globos aerostáticos o fuegos artificiales.

• Incendios por Neglicencia

Los Incendios por Neglicencia son causados por descuidos humanos, se dan con mucha más frecuencia que por accidente y podrían evitarse si se tomaran las debidas precauciones.

Las neglicencias en el entorno agrario son provocados y tienen lugar en las quemas de rastrojos, restos de cultivos o matorrales.

Estas quemas las realizan para limpiar la zona de maleza, preparar la tierra para el cultivo o regenerar los pastos.

Provocar un incendio les supone una forma mucho más barata que invertir en combustible para la máquina desbrozadora, pero muchos de estos incendios se les acaban yendo de las manos y según datos de Medio Ambiente, suponen casi el 70 % de los incendios causados por la acción directa del hombre.

También se dan casos donde los agricultores provocan un incendio para ahuyentar los animales que producen daños en los cultivos o ganado. Todas estas neglicencias han aumentado debido a que los nuevos agricultores y ganaderos no tienen una buena cultura del uso del fuego o son de avanzada edad.

Si el agricultor o ganadero abandona la quema de sus podas o pastos estaremos hablando de un incendio intencionado, sólo se considera neglicencia si permanece en el lugar e intenta evitar su expansión.

Otros descuidos humanos derivan del mal uso del bosque o monte como esparcimiento:

En menor medida, con un 0,3% ocurren los incendios provocados por la actividad cinegética, es decir por los cazadores, que a veces queman intencionadamente un terreno para obligar a los conejos u otras presas a escapar de sus madrigueras o para desplazar las zonas de caza.

Aunque son muy escasos, este tipo de incendios suelen ser más graves en cuanto a extensión, puesto que las presas normalmente se esconden en las zonas más espesas del monte, que arden con rapidez tanto en vertical como horizontal.

• Incendios Intencionados

Los Incendios Intencionados son provocados premeditadamente por diferentes intereses, como pueden ser los motivos económicos, por personas que sufren alguna alteración patológica, como los pirómanos o por personas asociales y conflictivas.

Según la ‘Organización del Fondo Mundial para la Defensa de la Naturaleza WWF -World Wide Fund for Nature- el 47% de los incendios se desarrollan de forma intencionada. Dentro de los intereses económicos está la quema de bosques para aprovechar el terreno con fines inmobiliarios.

La ONG ‘Ecologistas en Acción’ en su informe “Luces y Sombras de la Lucha Contra los Incendios Forestales” presentado en Julio de 2010, que en la última década algunos incendios forestales intencionados han favorecido recalificaciones con intereses urbanísticos.

Tal es el caso de ‘Terra Mítica’, cuyo suelo tenía una calificación de no urbanizable y que tras un gran incendio intencionado que arrasó la mayor pinada del mediterráneo en agosto de 1992, bajo la alcaldía de Eduardo Zaplana, se modificó el reglamento para facilitar un cambio de calificación del suelo para permitir la construcción del parque temático, hoteles, apartamentos turísticos y dos campos de golf.

Por otra parte, tenemos el caso reciente de la recalificación de un monte en Tordesillas (Valladolid), incendiado en 1999 donde la Diputación Provincial pretende construir el “Complejo de Ocio y Aventura MESETA-SKI”, aprobado mediante ley por las Cortes de Castilla y León.

Oberhuber, coordinador de la organización de ‘Ecologistas en Acción’ denuncia “que si proyectos como este se permiten, la tasa de incendios con intereses urbanísticos aumentará de una manera alarmante”.

Otros intereses económicos además de la especulación y recalificación de terrenos, son los beneficios que genera la venta de la madera quemada para los municipios, que es triturada para la industria de los conglomerados y pasta de papel.

Desde ‘Seprona’ -Servicio de Protección de la Naturaleza de la Guardia Civil- sostienen que los intereses urbanísticos y madereros no tienen tanta incidencia desde que el código penal de 1995 prohibiera la recalificación de un terreno quemado en 50 años y que un juez pueda intervenir la madera quemada.

Otras causas de los incendios provocados intencionadamente son por el cobro de indemnizaciones públicas o por algún tipo de venganza como disensiones en la titularidad de los montes, tanto públicos como privados o por rencillas entre cazadores, propietarios y arrendatarios.

También se dan casos -aunque menos usuales- en los que una persona provoca un fuego para asegurarse o prolongar un contrato laboral para la extinción de incendios o restauración de la zona. Según señala Raúl Navarrete desde ‘Ecologistas en Acción’, estos son casos puntuales.

http://www.ecovive.com/?p=3042

Bien diferentes son las motivaciones que incitan a un pirómano a provocar un incendio, ya que a éste no le mueve un interés económico sino disfrutar del desarrollo del fuego. Los pirómanos actúan por un impulso irrefrenable e imposible de controlar y suelen ser de la zona donde se produce el incendio y tener baja cualificación profesional.

Sin embargo, los pirómanos sólo causan el 3% de los incendios. El resto de causas son por vandalismo, personas conflictivas e inadaptadas a la sociedad con algún tipo de carencia afectiva que provoca el fuego por rabia, venganza y para llamar la atención.

Según datos del ‘Seprona’, entre un 45% y un 50% de las causas son desconocidas, pues es muy fácil prender fuego al monte pero difícil averiguar su origen y más todavía localizar al causante, por lo que muchos quedan impunes, y destacan como principales las causas por negligencia.

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Fuentes:

Según el régimen de flujo y el tipo de embalse las Centrales pueden clasificarse en: Centrales de Agua Fluyente o Pasada, Centrales de Embalse o Reserva y Centrales Reversibles o de Bombeo.

Aprovechamiento por derivación del agua y sin embalse.

Las Centrales de Agua Fluyente o Pasada se basan en la caída natural del agua de ríos con un caudal regular, siendo éste muy variable dependiendo de la hidrología. Su función es desviar el cauce de agua de un río y dirigirlo hacía las turbinas.

El proceso suele iniciarse en un azud o presa de derivación, donde se desvía el agua por un canal hasta una cámara de carga. Desde allí parte una tubería que lleva el agua hasta la turbina, situada en el edificio de la central, junto con el generador eléctrico. Luego el agua se devuelve al río a través de un canal de desagüe.

Las turbinas reciben el caudal disponible del río, con sus variaciones de estación en estación, con lo que a veces el agua sobrante se pierde por rebosamiento. Para evitarlo, a veces se añade un embalse relativamente pequeño. En estas centrales las turbinas pueden ser de eje vertical, cuando el río tiene una pendiente fuerte u horizontal cuando la pendiente del río es baja.

Dos ejemplos de Centrales de Agua Fluyente son la Presa de Olaberri en el valle del Leitzarán, Guipuzcoa, y las Cataratas del Niágara, situada en la frontera entre Estados Unidos y Canadá.

Aprovechamiento por acumulación/retención del agua. Este es el tipo más frecuente de central hidroeléctrica. Mediante la construcción de una o más presas, se forman embalses que se utilizan para retener grandes cantidades de agua y regular la cantidad de agua que pasa por las turbinas.

Al contrario que las anteriores, disponen de un embalse de agua que regula la cantidad de agua que pasa a las turbinas, regulando, además, el caudal del río. Suelen ser centrales con grandes caídas de agua y poco caudal, y su producción de electricidad se puede adaptar a la demanda.

El dique establece una corriente no uniforme y modifica la forma de la superficie libre del río antes y después de éste que toman forma de las llamadas curvas de remanso. El establecimiento de las curvas de remanso determinan un nuevo salto geodésico aprovechable.

Con estas centrales puede producirse energía eléctrica durante todo el año, incluso aunque el río se seque durante algunos meses, si se dispone de reservas suficientes. Por lo general requieren de una inversión de capital mayor que las de agua fluyente, pero en la mayoría de los casos permiten usar toda la energía posible y producir kilovatios-hora más baratos.

La Represa de Itaipú, entre Brasil y Paraguay es una Central de Embalse o Reserva y una de las más grandes del mundo. Otra Central de este tipo es la Presa de Atazar en Madrid.

Hay dos variantes de estas centrales hidroeléctricas:

- Centrales de Derivación

Aprovechamiento por derivación del agua con tuberías (canal de derivación o galería de conducción). La central está más o menos alejada de la presa.

Las aguas del río son desviadas mediante una pequeña presa y son conducidas a través de un canal o tubería de presión a poca velocidad, gracias a un ligero desnivel en ambos extremos, hasta llegar a un pequeño depósito llamado cámara de carga o de presión.

De esta sala arranca una tubería forzada que va a parar a la sala de turbinas. Posteriormente, el agua es devuelta río abajo, mediante un canal de descarga. Se consiguen desniveles más grandes que en las centrales anteriores.

Cuentan con una chimenea de equilibrio o cámara de presión, a partir de la cual la conducción tiene un declive más pronunciado, para ingresar finalmente a la casa de máquinas. Esta chimenea de equilibrio es un simple conducto vertical que evita que se pierda energía durante la conducción y amortigua el golpe de ariete.

Almacenan agua en el embalse por periodos más o menos prolongados, con aportes de caudales medios anuales. Prestan un gran servicio en situaciones de bajos caudales, regulando de modo conveniente la producción de electricidad, adaptándose bien a la hora de cubrir horas punta de consumo.

Los desniveles en este tipo de central suelen ser mayores comparados con los que se encuentran en los tipos anteriores de centrales.

La Central Hidroeléctrica de Irugurutzeta, en Irún, Guipuzcoa, es una Central de Derivación con embalse.

- Centrales a pie de presa

Aprovechamiento por acumulación de agua y con la casa de máquinas a pie de presa. Son las más comunes y se situan en tramos de ríos con un marcado desnivel, debajo de los embalses destinados a usos hidroeléctricos o a otros fines como el riego o abastecimiento de agua.

La toma de agua se realiza en un punto situado a media altura de la presa, lo que permite aprovechar el peso del agua situada por encima, pero además posibilita el disponer de agua incluso en épocas en las que su nivel se encuentra muy bajo. Al mismo tiempo, compensa la pérdida de energía potencial que supone no tomar las aguas en la parte superior del embalse, construyendo la central en las inmediaciones de la presa, pero aguas abajo de la misma.

Cuentan con la capacidad de regulación de los caudales de salida del agua, que será turbinada en los momentos que se precise. Esta capacidad de controlar el volumen de producción se emplea en general para proporcionar energía durante las horas punta de consumo.

Según la capacidad de agua que tenga, la regulación puede ser horaria, diaria o semanal.

En las minicentrales hidroeléctricas el volúmen de almacenado suele ser pequeño, permitiendo por ejemplo producir energía eléctrica un número de horas al día, llenándose el embalse durante la noche.

Si la regulación es semanal, se garantiza la producción de electricidad durante el fin de semana, llenándose de nuevo el embalse durante el resto de la semana.

Este tipo de centrales tienen un salto variable -que suele ser elevado-, y suelen turbinar caudales importantes. Normalmente son las que regulan la capacidad del sistema eléctrico y con las que se logra de mejor forma el balance consumo/producción.

Las presas de Bengéber y Loriguilla, ambas en Valencia, son ejemplos de Centrales a Pie de Presa.

Aprovechamiento por acumulación del agua. Están formadas por dos embalses situados a diferente nivel, uno al pie de la central y el otro a una altura superior, que puede ser natural o artificial, y es al que se bombea el agua.

El agua llega a través de una galería de conducción a una tubería forzada que la conduce hasta la sala de máquinas de la central eléctrica.

Para la regulación de las presiones del agua entre las conduccciones anteriores se construye en ocasiones una chimenea de equilibrio.

Una central hidroeléctrica de este tipo, además de poder transformar la energía potencial del agua en electricidad, tiene la capacidad de hacerlo a la inversa, es decir, retornar el agua hacia la presa mediante bombas, o mediante la misma turbina funcionano como bomba, en los momentos de menor demanda eléctrica e impulsar posteriormente este agua en los momentos de mayor demanda eléctrica.

En los períodos de poca demanda de energía (horas valle) se utiliza el excedente de energía en la red, procedente de otras centrales conectadas eléctricamente con la central de bombeo, para bombear agua del embalse inferior al embalse superior.

Mientras que en las horas de mayor demanda energética (horas punta), se turbina el agua desde el embalse superior con gran altura de salto, funcionando entonces la máquina eléctrica reversible como alternador.

Permite régimen más uniforme para centrales térmicas y nucleares, mejor rendimiento, mayor factor de utilización, menor coste del kW/h. El conjunto de turbinas normalmente son Francis, y los generadores suelen ser síncronos.

El beneficio que se consigue es la diferencia entre el precio de la energía en horas punta y horas valle. Su utilización para acumular energía puede ser muy interesante para apoyar a centrales que no pueden acumular, como las solares o eólicas.

Goldisthal, es la central hidroeléctrica más grande en Alemania, el primer esquema de almacenamiento y bombeo a velocidad variable en Europa y, representa un hito en los desarrollos tecnológicos de este tipo. Otra planta de este tipo es la de Nestil en Suiza, que es una referencia de turbinas bombas reversibles de múltiples etapa. En España la Central de Ip, situada en el curso alto del Aragón, es una central de bombeo.

Lo habitual es que estas centrales turbinen/bombeen el agua entre dos embalses a distinta altura, aunque existe un caso particular llamado ‘Centrales de Bombeo Puro’, donde el embalse superior se sustituye por un gran depósito cuya única aportación de agua es la que se bombea del embalse inferior. Si es posible, es conveniente que este depósito sea como una caverna, para evitar la evaporación de agua.

La Central de la Muela, en la Sierra de Valencia, es una Central de Bombeo Puro, y que con la ampliación que se está realizando, será una de las centrales de bombeo más grandes de Europa en 2012.

Otros centrales de este tipo son: las Centrales Mixtas de Acumulación y Centrales de Acumulación por Bombeo Diferencial. Como ejemplo de una Central Hidroeléctrica Mixta de Bombeo destaca el Salto de Villarino o Presa de Almendra, entre Zamora y Salamanca, que consta de dos embalses, el superior de Almendra (Tormes) y el inferior de Aldeadávila (Duero).

Tanto las Centrales Hidroeléctricas (más de 10 MW) como las Minicentrales Hidroeléctricas (de 1 a 10 MW), están condicionadas por las características del lugar donde van a ser ubicadas, y la topografía del terreno influye en la obra civil y en la selección de la maquinaria.

Dependiendo de su emplazamiento, características técnicas y modo de captación del agua, existen varios tipos de Centrales Hidroeléctricas.

Centrales según su Emplazamiento

Según donde esté situada la casa de máquinas, se clasifican en Centrales Exteriores o al aire libre y Centrales Subterráneas o en caverna.

Las Centrales Exteriores tienen la casa de máquinas al pie de la presa, o relativamente alejadas de esta, conectadas por medio de una tubería en presión.

La Presa de Loriguilla en Valencia y la Presa de El Villar, en el río Lozoya, Madrid, son ejemplos de Centrales Exteriores.

Las Centrales Subterráneas tiene la casa de máquinas dentro de una caverna o montaña, y generalmente están conectadas al embalse por medio de túneles, tuberías en presión, o por la combinación de ambas.

La Central Hidroeléctrica de Tavascan, situada en los pirineos, es una central subterránea, o la Presa de Aldeadávila es otro ejemplo de este tipo de centrales. Situada en el río Duero a su paso por Salamanca, en el tramo en el que dicho río hace de frontera natural entre España y Portugal.

Se denomina Presa o Represa a una barrera fabricada con piedra, hormigón o materiales sueltos, que se construye habitualmente apoyado en una montaña o desfiladero, sobre un río o arroyo.

Se encarga de retener el agua en el cauce fluvial con diferentes finalidades: para su posterior aprovechamiento en abastecimiento o regadío; para elevar su nivel con el objetivo de derivarla a canalizaciones de riego; para proteger una zona de sus efectos dañinos; o para la producción de energía eléctrica.

Una presa sólo puede retener a un cauce natural, si retuviera un canal sería considerada una balsa. Las presas de hormigón son las más comunes y según su diseño hay 4 tipos diferentes: Presas de Gravedad, Presas de Contrafuertes, Presas de Arco-Bóveda y Presas de Tierrra o Escollera.

Embalse

Es el volumen de agua que queda retenido, de forma artificial, por la presa. Se suele colocar en un lugar adecuado geologica y topográficamente.

Se puede emplear para generar electricidad, abastecer de agua las poblaciones, regadío, etc…

Toma de agua

Las Tomas de Agua son construcciones que permiten recoger el agua para llevarlo hasta las turbinas por medios de canales o tuberias. Se sitúan en la pared anterior de la presa, la que da al embalse. En el interior de la tubería, el agua transforma la energía potencial en cinética, es decir, adquiere velocidad.

Además de unas compuertas para regular la cantidad de agua que llega a las turbinas, poseen unas rejillas metálicas que impiden que elementos extraños como troncos, ramas, etc. puedan llegar a los álabes y producir desperfectos.

Desde aquí, el agua pasa a la tubería forzada que atraviesa a presión el cuerpo de la presa.

Tubería Forzada o Tubería de Presión o Impulsión

Con el fin de impulsar al fluido y mejorar la capacidad de generación de la presa, el agua se hace correr a través de una gran tubería llamada Tubería Forzada o de Presión, especialmente diseñada para reducir las pérdidas de energía que se pudieran producir, llevando el agua hasta la turbina en la casa de máquinas.

Esta tubería tiene que soportar la presión que produce la columna de agua, además de la sobre-presión que provoca el golpe de ariete en caso de parada brusca de la minicentral. Dependiendo de la orografía del terreno y de los factores medioambientales, la colocación de la tubería forzada será subterránea o exterior.

Aliviaderos

Aliviaderos, compuertas y válvulas de control. Todas las centrales hidroeléctricas disponen de dispositivos que permiten el paso del agua desde el embalse hasta el cauce del río, aguas abajo, para evitar el peligro por desbordamiento que podrían ocasionar las crecidas. En esos casos es necesario poder evacuar el agua sobrante sin necesidad de que pase por la central.

Las compuertas y válvulas son los elementos que permiten regular y controlar los niveles del embalse. Existen distintas tipos de desagüe: los aliviaderos de superficie y los desagües de fondo o medio fondo.

Casa de Máquinas o Sala de Turbinas

En la Casa de Máquinas, denominada también Sala de Turbinas o Central, se encuentran los grupos eléctricos para la producción de la energía eléctrica -Conjunto turbina-altenador, turbina y generador, así como los elementos de regulación y funcionamiento. El agua que cae de la presa hace girar las turbinas que impulsan los generadores eléctricos.

Las compuertas de entrada y salida se emplean para poder dejar sin agua la zona de las máquinas en caso de reparación o desmontaje. Según la disposición general de la casa de máquinas, las centrales se pueden clasificar en: Centrales al Exterior y Centrales Subterráneas.

Transformadores
Son el equipo que se encarga de convertir la corriente de baja tensión en una corriente de alta tensión y disminuir la intensidad de la corriente eléctrica. De este modo, se pierde menos energía en su transporte.

Líneas de Transporte de Energía Eléctrica

La electricidad producida se transporta por cables de alta tensión a las estaciones de distribución, donde se reduce la tensión mediante transformadores hasta niveles adecuados para los usuarios.

Las líneas primarias pueden transimitir electricidad con tensiones de hasta 500.000 voltios o más. Las líneas secundarias que van a las viviendas tienen tensiones de 220 y 110 voltios.

Energía Hidráulica

Se denomina Energía Hidraulica o Energía Hídrica a aquella que se obtiene del aprovechamiento de la energía cinética y la energía potencial de la corriente de ríos, saltos de agua o mareas, siendo la Energía Renovable más utilizada en todo el mundo.

Esta Energía es renovable gracias al ciclo hidrológico natural o ciclo del agua que se rige por el sol, desde el calentamiento del agua de océanos, mares y ríos con su consiguiente evaporación, hasta las precipitaciones, escorrentías y aguas subterráneas que devuelven el agua a estas masas de agua.

El aprovechamiento de la Energía Hidráulica data de la época de los griegos, quienes empleaban una rueda hidráulica horizontal de eje vertical llamada noria o “molino griego”, inventada por Filón de Bizancio en el siglo III a.C, para bombear agua.

La palabra “hidráulica” viene del griego “hydraulikós” que, a su vez, viene de hydraulos (tubo de agua), palabra compuesta por hydor (agua) y aulos (tubo).

Referencias más detalladas de la rueda hidráulica constan de los tiempos de los romanos, con el tipo de molino hidráulico de rueda vertical con eje horizontal y que se comenzó a construir en el siglo I a. C. por el ingeniero Marco Vitruvio – puede que inspirandose en la rueda persa o “saqia”.

Durante la edad media, la rueda hidráulica fue ampliamente usada en Europa para una gran variedad de usos industriales: accionar molinos de cereales y minerales, en aserraderos, molinos con martillos para trabajar el metal, batanadura de la lana, para accionar fuelles de fundiciones y otras aplicaciones.

Con la Revolución Industrial, especialmente a partir del siglo XIX, la hidroelectricidad comenzó a cobrar mayor importancia, impulsando las industrias del textil, cuero y los talleres de construcción de máquinas. Las ruedas hidráulicas deben gran parte de su desarrollo al ingeniero civil británico John Smeaton, quién construyó por primera vez grandes ruedas hidráulicas de hierro colado.

En 1837 se instalaba la primera turbina hidráulica, construida por el ingeniero francés Bénoit Fourneyron, tras sus mejoras desde que la inventara en 1927. En 1848, el ingeniero británico James B. Francis perfeccionaba el diseño con un 90% de eficiencia. Conocida como “Turbina Francis”, es de las turbinas hidráulicas la más utilizada en todo el mundo, principalmente en las centráles hidroeléctricas.

En 1880, se construía en Northumberland, Gran Bretaña, una estación hidroeléctrica de pequeña potencia que proveía de electricidad a la casa solariega Cragside.

En 1881, se proveía de suministro eléctrico público por primera vez en el mundo , en la ciudad de Godalming, Surrey, GB, con el Molino Westbrook, que iluminaba sus calles.

El sistema funcionaba con una rueda hidráulica en el río Wey y un alternador de corriente alterna de Siemens.

Ese mismo año, se instalaba una pequeña estación hidroeléctrica en las Cataratas del Niagara, EE.UU, que además de proveer de luz al pueblo, también suministraba electricidad a varios molinos.

La primera central hidroeléctrica comercial de Norteamérica se construía en Appelton, Wisconsin, EE.UU. en 1882.

La energía hidráulica volvía a resurgir a principios del siglo XX gracias al desarrollo del generador eléctrico y el perfeccionamiento de la turbina hidráulica, además del aumento de la demanda eléctrica.

La combinación de ambos transforma la “potencia hidráulica” en “potencia eléctrica”: el agua que pasa por la turbina produce el movimiento del eje sobre el que está montada, que a su vez, está conectado a un generador que convierte la energía mecánica en energía eléctrica.

En el año 1920, las centrales hidroeléctricas ya generaban parte importante de la producción total de electricidad, y hasta mediados del siglo XX, la hidráulica era la principal fuente de energía eléctrica a gran escala.

A principios de la década de los noventa, las primeras potencias productoras de hidroelectricidad eran Canadá y Estados Unidos.

Las grandes centrales tienen un gran impacto ambiental, aunque en sí mismas no son contaminantes pues no emiten CO2, sin embargo, su construcción produce numerosas alteraciones del territorio, de la fauna y de la flora. Por ello, se realizan constantes estudios medioambientales y planifican nuevas medidas para disminuir o reducir este impacto medioambiental.

Los proyectos de Centrales Hidroeléctricas implica la inversión de grandes sumas de dinero, por lo que no resulta competitiva en regiones donde el carbón o el petróleo son baratos. Sin embargo, las bajas emisiones de CO2 una vez construido el complejo hidráulico, junto con el bajo mantenimiento que precisan, centran la atención en esta fuente de energía.

Fuentes

Enlaces

Las Centrales Hidroeléctricas o Hidráulicas se construyen en los cauces de los ríos, en zonas donde el caudal de agua en moviviento es suficientemente abundante y continuo, para poder aprovechar la fuerza gravitacional de un salto o el fluir del agua.

El aprovechamiento hidráulico de los ríos, se basa en el principio fundamental de que la velocidad del flujo de estos es básicamente constante a lo largo de su cauce. Pero la energía potencial no se convierte íntegramente en cinética como sucede en el caso de una masa en caída libre, la cual se acelera, sino que ésta es invertida en las llamadas pérdidas, que sucede cuando la energía potencial se “pierde” en vencer las fuerzas de fricción con el suelo, en el transporte de partículas, en formar remolinos, etc..

Las Centrales Hidroeléctricas se encargan de evitar estas pérdidas, aprovechando casi toda la energía potencial. A medida que la tecnología ha avanzado, se ha ido perfeccionando la maquinaria para aprovechar mejor el salto de agua en su producción de energía y perder la menor cantidad posible de ésta.

En el pasado, con los aparatos primitivos se llegaba a perder hasta el 70% de la energía potencial, mientras que en la actualidad, las turbinas modernas permiten un rendimiento del 85 al 91%.

Uno de los tipos de centrales más comunes son las Centrales de Embalse, que con presas de contención reservan agua en un embalse. Estas centrales permiten aprovechar la energía potencial de la caída del agua entre dos niveles (salto geodésico), que pasa a convertirse en energía cinética.

El agua es impulsada a través de la tubería forzada, entrando de este modo en las turbinas hidráulicas a gran velocidad, provocando un movimiento de rotación que produce energía mecánica, que finalmente se transforma en energía eléctrica por medio de los generadores eléctricos (alternadores).

La potencia de una Central Hidroeléctrica es proporcional a la altura del salto y al caudal turbinado, por lo que es muy importante determinar correctamente estas variables para el diseño de las instalaciones, y el tipo y tamaño de los equipos.

Los elementos principales de una Central Hidroeléctrica de Embalse son:

Presa, Embalse, Toma de Agua, Tubería Forzada o de Presión, Aliviaderos, Sala de Turbinas o Casa de Máquinas (Conjunto Turbina-Alternador, Turbina, Generador), Transformadores y Líneas de transporte de Energía Eléctrica.

El aprovechamiento de la energía eólica sólo resulta rentable en lugares con vientos constantes y relativamente moderados.

Existen tres tipos de instalaciones eólicas: los Parques Eólicos Terrestres, los Parques Eólicos Marinos y las Instalaciones Minieólicas (Aisladas).

Parques Eólicos (Wind Farms)

Los Parques Eólicos (Wind Farms) son instalaciones de grandes dimensiones, formadas por un conjunto de aerogeneradores de grandes potencias conectados a la red de distribución eléctrica. Actualmente estos aerogeneradores comerciales se construyen con un rotor tipo hélice de eje horizontal.

Deben instalarse en lugares donde haya un número adecuado de horas de viento al año. Para ello, antes de montar un parque eólico se estudia el viento en el emplazamiento elegido durante más de un año, con la instalación de veletas y anemómetros. Con los datos recogidos se traza una rosa de los vientos, que indica las direcciones predominantes del viento y su velocidad.

Los aerogeneradores se colocan a una distancia adecuada entre ellos, para que no interfieran desde el punto de vista aerodinámico, y según un diseño sobre el territorio (en filas, en grupos…) en función de la exposición al viento y del impacto visual.

Las zonas más favorables para la implantación de grandes motores eólicos son las regiones costeras y las grandes estepas, donde vientos constantes soplan regularmente, con una velocidad media del viento superior a 30 km/h (fuerza 5 en la escala de Beaufort).

Parques Eólicos Marinos (Marine/Offshore Wind Farms)

Los aerogeneradores de los Parques Eólicos Marinos suelen ser de mayores dimensiones, aunque el fundamento tecnológico es equivalente al de los parques eólicos terrestres.

Los expertos le auguran a la ‘offshore’ (mar adentro) el futuro más prometedor dentro de la energía eólica, pues el aprovechamiento de los potentes vientos que existen en alta mar -que son mucho más fuertes que los que existen en las costas- llegarían a producir el doble de energía que un aerogenerador corriente.

Otras ventajas que tienen, es que hay más zonas sin explotar y mayor terreno para utilizar que en tierra, Tiene como desventajas que es más cara y más difícil de instalar y mantener que la terrestre. El principal problema es cimentar las máquinas, y la instalación del cableado hasta la costa conlleva un alto coste.

La solución podría estar en los aerogeneradores flotantes, como el proyecto Hywind puesto en marcha a principios de Diciembre de 2009 y desarrollado por la empresa noruega ‘StatoilHydro‘ y Siemens.

El Hywind, que se encuentra a unos 12 kilómetros de la costa suroeste de Noruega, es el primer aerogenerador flotante que se instala en el mundo en mar abierto, aunque de momento es un prototipo en pruebas de dos años.

Según un informe de Greenpeace, la energía eólica marina podría proporcionar electricidad a todos los hogares europeos en 2020, instalándose 50.000 turbinas eólicas en los mares europeos, que permitirían además la creación de tres millones de empleos en toda Europa, el fortalecimiento del tejido industrial en zonas deprimidas y, sobre todo, la obtención de electricidad más barata y limpia.

Instalaciones Minieólicas (Aisladas)

La Energía Minieólica es el aprovechamiento de los recursos eólicos mediante la utilización de aerogeneradores de potencia inferior a los 100 KW. De acuerdo con las normas internacionales, los molinos de esta tecnología deben tener un área de barrido que no supere los 200 m2.

Son, en general, instalaciones a pequeña escala y se destinan al autoabastecimiento eléctrico de zonas aisladas y alejados de la red eléctrica (viviendas aisladas, reservas naturales, estaciones meteorológicas, refugios alpinos…)

Las instalaciones miniéolicas son normalmente pequeñas (algo más grandes que una antena parabólica), por lo que no tienen un impacto visual, ni tampoco medioambiental. Otras ventajas de la minieólica son que genera energía de manera distribuida (microgeneración distribuida), reduciendo de este modo las pérdidas de transporte y distribución; y que produce electricidad en los puntos de consumo, adaptándose a los recursos renovables y a las necesidades energéticas de cada lugar.

Se suelen complementar con energía solar fotovoltaica para garantizar el suministro y evitar la necesidad de acumuladores u otro tipo de energía. A este tipo de instalaciones mixtas se les denomina sistemas híbridos eólico-fotovoltaicos.

Puesto que normalmente, hace más viento en invierno que en verano y más sol en verano que en invierno, los mini aerogeneradores eólicos son el complemento perfecto para las instalaciones fotovoltaicas, especialmente en lugares con clima altamente variable, como en refugios de alta montaña.

Fuentes

Enlaces

Un parque eólico no se puede construir sin antes realizar un estudio de impacto ambiental que determine su viabilidad; pudiendo desestimarse una instalación rentable si hay efectos negativos para el entorno.

El estudio analiza el emplazamiento elegido, el tamaño de la instalación y también la distancia entre el parque eólico y áreas sensibles, como son los asentamientos humanos y espacios naturales protegidos. Al finalizar la instalación y durante la explotación se deben presentar informes medioambientales periódicos.

Impacto sobre la Fauna Avícola

Existe un debate entre la industria explotadora de parque eólicos y los diferentes grupos de defensa de la naturaleza, tal debate se debe a la mortandad de aves causadas por colisiones con las aspas de los equipos.

Previa instalación de un parque eólico se realiza un estudio que refleje la presencia y el paso de aves, acompañado por un inventario de especies.

Desde hace años se está investigando en aerogeneradores que protejan a las aves.

Expertos en esta tecnología indican que las aves se acostumbran a la presencia de los aerogeneradores y los evitan en su trayectoria, como hacen con los árboles y otros obstáculos naturales. Para evitar que choquen con los cables de alta tensión, se destacan con elementos como cintas, balones o espirales.

Impacto Ecológico y Visual

No se puede negar que la instalación de un parque eólico produce un impacto visual y ecológico en el terreno en que se asienta. Se requiere el movimiento de tierras y la construcción de carreteras y pistas de acceso al parque eólico. En todo caso, ninguna otra forma de generación eléctrica permite restaurar tan fácilmente el entorno al final de su vida útil.

Los aerogeneradores actuales se construyen de un tamaño lo más reducido posible y se pueden pintar con colores que perturben menos el paisaje, así el impacto visual puede minimizarse.

En áreas llanas suele ser una buena estrategia disponer las turbinas según una distribución geométrica simple, aunque en paisajes con fuertes pendientes suele ser mejor hacer que las turbinas sigan los contornos de altitud del paisaje, o los cercados u otras características del paisaje.

Se está estudiando la viabilidad de integrar aerogeneradores en las torres de red eléctrica y en autopistas, para evitar nuevos impactos en las zonas naturales y aprovechar de paso dichas infraestructuras.


Impacto Acústico

Otro de los problemas que presentan los aerogeneradores son las vibraciones y ruido que provocan. Por esta razón suelen ubicarse en zonas alejadas de viviendas. Normalmente se observa una distancia mínima de unos 7 diámetros de rotor o 300 metros de los vecinos más cercanos.

Aún así, empresas y científicos de todo el mundo siguen trabajando para construir aerogeneradores que sean, además de más pequeños, más silenciosos, como la turbina esférica silenciosa, la Energy Ball creada por la compañía sueca Home Energy; o el Windspire de Mariah Power que apenas genera ruido.

El mercado de las turbinas minieólicas parece estar dominado por diseños pequeños de eje vertical, helicoidal, de tres palas, aunque la Energy ball es una excepción.

El punto de vista defendido por los fabricantes de equipos eólicos, es que ningún paisaje está nunca en silencio absoluto. Las aves y las actividades humanas emiten sonidos y, a velocidades del viento alrededor de 4-7 m/s y superiores, el ruido de fondo (viento en las hojas, arbustos, árboles, mástiles, etc.) enmascarará (ahogará) gradualmente cualquier potencial sonido de los aerogeneradores.

Fuentes

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