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Caminando hacia las Smart Cities: La energía hidráulica de la red de agua urbana permite aplicaciones sorprendentes

| 26 gener 2016

La energía hidráulica es la energía que posee el agua al realizar un salto o al desplazarse por un desnivel. Esta energía puede ser aprovechada con una turbina y transformarse a electricidad mediante un generador. Tanta más potencia eléctrica tendrá como mayor sea el desnivel efectuado por el agua o el caudal de paso por la turbina.

Para conseguir centrales hidroeléctricas de gran potencia, algunas superan los 6.000 MW, se construyen enormes presas en que elevan este desnivel a centenares de metros, cortando por completo el curso del río y anegando miles de hectáreas, llegando incluso a desalojar forzadamente pueblos enteros.

El impacto social y ambiental de estas centrales es muy grande, y crea injusticia ya que producen electricidad que será consumida en una zona distante.

En cambio, las centrales minihidráulicas tienen un impacto ambiental muy reducido, ajustándose mejor a la morfología del río y pudiendo producir energía con aguas pasantes, evitando así la construcción de grandes presas.

Para que se consideren minihidráulicas, las centrales no pueden superar los 10 MW de potencia y, en el caso que se construya una presa, esta no puede ser más alta de 15 m.

La minihidráulica es muy útil para abastecer pueblos o regiones montañosas alejadas de la red, o para aprovechar mejor los recursos hídricos, sobretodo de ríos no muy caudalosos, y vender la electricidad generada a la red.

La propiedad más relevante de la energía hidráulica es que permite utilizarse a pequeña escala, de forma muy económica, con la aplicación de microturbinas y picoturbinas hidráulicas.

Las microturbinas tienen potencias inferiores a 100 kW, y son muy adecuadas para suministrar electricidad a pequeñas aldeas, granjas, hoteles rurales u otros usos aislados de la red.

Además su impacto ambiental es prácticamente nulo, ya que para su utilización no es necesaria la construcción de presa alguna, únicamente la creación de un canal para desviar parte del caudal del río, o incluso aprovechando infraestructuras existentes como canales o conducciones. Una vez turbinado, este caudal se devuelve a su cauce.

Para su funcionamiento necesitan una altura de a partir de 5 m entre el canal de abastecimiento y el desagüe, y un caudal que varía en función de la potencia a generar.

Y llegamos a las Picoturbinas que son constructivamente iguales que las microturbinas, sólo que con menor potencia. La picoturbinas permiten utilizar la energía hidráulica de torrentes o arroyos y suministrar electricidad a aplicaciones autónomas de pequeña potencia, inferiores a 5.000 W.

Esta potencia permite electrificar una cabaña o un refugio de montaña, generando los watios necesarios para iluminación, una radio e incluso un pequeño frigorífico.

Pueden funcionar con muy poca altura o con muy poco caudal, pudiendo colocar la clase de picoturbina idónea para cada arroyo.

La altura mínima que necesitan para generar electricidad es de 2 m, y un caudal de 2.5 a 5 l/s.

Tanto las picoturbinas como las microturbinas, que son la misma máquina pero de distinta potencia, pueden generar corriente alterna a 220 V o corriente continua a 12 o 24 V.

Este hecho es muy atractivo ya que pueden integrarse a un sistema híbrido autónomo, con paneles solares o aerogeneradores, y utilizar los mismos acumuladores de corriente continua.

También permiten trabajar, si el caudal de agua es siempre constante, como generadores a 220 V ininterrumpidamente, prescindiendo de acumuladores y consumiendo la energía eléctrica que se está produciendo en el mismo momento.

Como ejemplo práctico tenemos la instalación en la Rambla Nova de Tarragona de un cargador para dispositivos móviles alimentado por energía hidráulica, diseñado y fabricado por SUEZ Water Spain. El aparato suministra electricidad a partir de la recuperación de la energía hidráulica disponible en la red urbana de agua potable mediante una picoturbina instalada en  bypass a una válvula reguladora de presión existente.

El sistema permite cargar a la vez 9 teléfonos móviles u otros dispositivos informáticos gracias a la polivalencia de las conexiones. El sistema también tiene la ventaja de que puede funcionar durante las 24 horas del día, siempre que circule el agua por las conducciones, un aspecto confirmado en los estudios previos a la instalación.

Todo un referente en la gestión eficiente de los recursos y del desarrollo sostenible al utilizar una energía limpia producida con el excedente de presión existente en la red de distribución de agua. Este servicio es totalmente gratuito para la ciudadanía.

 

Baptiste Usquin

Alumni del Master Water Management (9 edición).
Product Manager de Suez Water Advanced Solutions


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