Rueda hidráulica
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Utilizando el agua para generar energía, el hombre ha trabajado con la naturaleza para conseguir un estilo de vida mejor. La fuerza mecánica de la caída del agua es una herramienta milenaria. Hace más de 2.000 años, los griegos la utilizaban para hacer girar ruedas hidráulicas que molían el trigo y lo convertían en harina. En el siglo XVIII, la energía hidráulica mecánica se utilizaba ampliamente para moler y bombear. A principios del siglo XX, la energía hidroeléctrica representaba más del 40% del suministro eléctrico de Estados Unidos. En la década de 1940, la energía hidroeléctrica proporcionaba cerca del 75% de toda la electricidad consumida en el Oeste y el Noroeste del Pacífico, y cerca de un tercio de la energía eléctrica total de Estados Unidos. Con el aumento del desarrollo de otras formas de generación de energía eléctrica, el porcentaje de la energía hidroeléctrica ha disminuido lentamente y en la actualidad proporciona aproximadamente una décima parte de la electricidad de Estados Unidos.
Las cataratas del Niagra fueron las primeras centrales hidroeléctricas estadounidenses desarrolladas para una generación importante y siguen siendo una fuente de energía eléctrica en la actualidad. Las primeras centrales hidroeléctricas eran centrales de corriente continua construidas para alimentar el alumbrado de arco e incandescente durante el periodo comprendido entre 1880 y 1895 aproximadamente. Cuando apareció el motor eléctrico, la demanda de nueva energía eléctrica inició su espiral ascendente. Entre 1895 y 1915 se produjeron rápidos cambios en el diseño hidroeléctrico y se construyó una gran variedad de estilos de centrales. El diseño de las centrales hidroeléctricas se estandarizó bastante después de la Primera Guerra Mundial, y la mayor parte del desarrollo de los años 20 y 30 estuvo relacionado con las centrales térmicas y la transmisión y distribución.
Turbina de agua
La gente tiene una larga historia de uso de la fuerza del agua que fluye en arroyos y ríos para producir energía mecánica. La energía hidroeléctrica fue una de las primeras fuentes de energía utilizadas para la generación de electricidad, y hasta 2019, la energía hidroeléctrica fue la mayor fuente de generación total anual de electricidad renovable de Estados Unidos.
En 2021, la hidroelectricidad representó alrededor del 6,3% de la generación total de electricidad a escala de servicios públicos1 de Estados Unidos y el 31,5% de la generación total de electricidad renovable a escala de servicios públicos. La cuota de la hidroelectricidad en la generación total de electricidad en EE.UU. ha disminuido con el tiempo, principalmente debido al aumento de la generación de electricidad a partir de otras fuentes.
La cantidad de precipitaciones que desaguan en los ríos y arroyos de una zona geográfica determina la cantidad de agua disponible para producir energía hidroeléctrica. Las variaciones estacionales en las precipitaciones y los cambios a largo plazo en los patrones de precipitaciones, como las sequías, pueden tener grandes efectos en la disponibilidad de producción hidroeléctrica.
Dado que la fuente de energía hidroeléctrica es el agua, las centrales hidroeléctricas suelen estar situadas en una fuente de agua o cerca de ella. El volumen del flujo de agua y el cambio de elevación -o caída, y a menudo denominado altura- de un punto a otro determinan la cantidad de energía disponible en el agua en movimiento. En general, cuanto mayor es el caudal de agua y más alta la altura, más electricidad puede producir una central hidroeléctrica.
Ventajas de la energía hidroeléctrica
La energía hidroeléctrica es un invento relativamente nuevo, pero la fuerza mecánica del agua lleva utilizándose más de dos milenios. La invención de la rueda fue seguida poco después por la invención de la rueda hidráulica, un dispositivo que utiliza el movimiento descendente de arroyos, ríos y otras masas de agua para accionar mecánicamente otro dispositivo…
La energía hidroeléctrica es un invento relativamente nuevo, pero la fuerza mecánica del agua lleva utilizándose más de dos milenios. A la invención de la rueda le siguió pronto la de la rueda hidráulica, un dispositivo que utiliza el movimiento descendente de arroyos, ríos y otras masas de agua para accionar mecánicamente otro dispositivo.
La primera versión conocida de la rueda hidráulica data de mediados del siglo IV a.C. en Mesopotamia, y se trata de un artilugio horizontal parecido a una hélice que se utilizaba para hacer girar piedras de molino para moler harina. Demostró su eficacia y el diseño se impuso en el sur de Europa y China. El mecanismo básico de la rueda hidráulica se extendió por gran parte del Viejo Mundo (Eurasia y África) y adoptó diversas formas, pero el concepto básico siguió siendo el mismo. A medida que se perfeccionaba el molino de agua, aumentaba su eficiencia energética.
Tornillo de Arquímedes
Este artículo necesita ser actualizado. El motivo es: Informe AIE 2021 https://www.iea.org/reports/hydropower-special-market-report. Por favor, ayude a actualizar este artículo para reflejar acontecimientos recientes o nueva información disponible. (Enero 2022)
La hidroelectricidad, o energía hidroeléctrica, es la electricidad generada a partir de la energía hidráulica (fuerza del agua). La energía hidroeléctrica suministra una sexta parte de la electricidad mundial, casi 4500 TWh en 2020, lo que supone más que todas las demás fuentes renovables juntas y también más que la energía nuclear[3]. La energía hidroeléctrica puede suministrar grandes cantidades de electricidad baja en carbono bajo demanda, lo que la convierte en un elemento clave para crear sistemas de suministro eléctrico seguros y limpios[3]. Una central hidroeléctrica que cuenta con una presa y un embalse es una fuente flexible, ya que la cantidad de electricidad producida puede aumentar o disminuir en segundos o minutos en respuesta a la variación de la demanda de electricidad. Una vez construido, un complejo hidroeléctrico no produce residuos directos y casi siempre emite bastantes menos gases de efecto invernadero que las centrales que funcionan con combustibles fósiles[4]. Sin embargo, cuando se construye en zonas de selva baja, donde parte del bosque queda inundado, pueden emitirse cantidades considerables de gases de efecto invernadero.