<\/span><\/h2>\nHay muchas maneras de reflejar ejemplos de energ\u00eda hidr\u00e1ulica en el mundo real<\/strong>. A continuaci\u00f3n mostramos algunos.<\/p>\n<\/span>Los molinos hidr\u00e1ulicos<\/span><\/h3>\n<\/h3>\n
\nLos molinos hidr\u00e1ulicos eran instrumentos usados en la antig\u00fcedad para aprovechar la energ\u00eda hidr\u00e1ulica y transformarla en energ\u00eda cin\u00e9tica. Este tipo de molinos se basa en una rueda de madera compuesta de paletas, las cuales son movidas gracias a la energ\u00eda del agua que choca contra ellas. Dicha energ\u00eda produce que el molino se mueva en todo su conjunto y sira para distintas funciones como moler granos y cereales.<\/p>\n
<\/span>Las cataratas<\/span><\/h3>\n
\nLas cataratas son una de las fuentes de energ\u00eda hidr\u00e1ulica m\u00e1s espectaculares de la naturaleza. A pesar de que no son aprovechadas para generar energ\u00eda, estas siguen siendo un ejemplo claro de energ\u00eda hidr\u00e1ulica. Las masas de agua que caen desde grandes alturas pueden llegar a acumular elevad\u00edsimas cantidades de energ\u00eda potencial gravitacional<\/strong> mientras mayor sea la altura de la catarata. Esto queda reflejado al observar la ecuaci\u00f3n utilizada para determinar la potencia de la energ\u00eda hidr\u00e1ulica<\/strong>.<\/p>\n<\/span>Bombas hidr\u00e1ulicas<\/span><\/h3>\n
\nLas bombas hidr\u00e1ulicas son dispositivos mec\u00e1nicos utilizados para suministrar energ\u00eda al agua. En cuando se necesita llevar el agua a trav\u00e9s de tuber\u00edas hasta un punto muy elevado, el agua necesita de energ\u00eda cin\u00e9tica que le permita fluir en contra de la gravedad. Por eso, las bombas hidr\u00e1ulicas transforman energ\u00eda cin\u00e9tica en energ\u00eda hidr\u00e1ulica<\/strong> que facilita el movimiento del fluido.<\/p>\n<\/span>Centrales hidroel\u00e9ctricas<\/span><\/h3>\n
\nProbablemente el ejemplo m\u00e1s com\u00fan de aprovechamiento de la energ\u00eda hidr\u00e1ulica se aplica a las centrales hidroel\u00e9ctricas. Este tipo de instalaciones se encarga de transformar la energ\u00eda de hidr\u00e1ulica en energ\u00eda el\u00e9ctrica por medio de complejos hidroel\u00e9ctricos que se componen de estructuras capaces de contener y elevar el nivel del agua. Esto permite regular el caudal del agua, maximizando as\u00ed su energ\u00eda cin\u00e9tica y potencial gravitatoria para poner en funcionamiento turbinas que generan corriente el\u00e9ctrica.<\/p>\n
<\/span>Mini turbinas de odontolog\u00eda<\/span><\/h3>\n
\nLos odont\u00f3logos utilizan una peque\u00f1a herramienta compuesta de una turbina y una punta met\u00e1lica giratoria que se utiliza para limpiar la superficie dental. Esta herramienta utiliza un flujo de agua a presi\u00f3n que permite que la turbina gire a la velocidad deseada. Este ejemplo demuestra como la energ\u00eda hidr\u00e1ulica puede ser empleada para diversos fines.<\/p>\n
<\/span>C\u00f3mo se produce la energ\u00eda hidr\u00e1ulica<\/span><\/h2>\nEste tipo de energ\u00eda depende de la velocidad del agua, por eso, la energ\u00eda hidr\u00e1ulica se produce cuando el relieve de un \u00e1rea geogr\u00e1fica permite que agua de un r\u00edo o lago fluya y se mantenga en movimiento continuo. Este movimiento hace que masa del agua posea energ\u00eda hidr\u00e1ulica en forma de energ\u00eda cin\u00e9tica<\/strong> (energ\u00eda del movimiento).<\/p>\nDe la misma manera, cuando existen ca\u00eddas de agua naturales (cataratas, precipicios, etc.) o artificiales (represas), el fluido gana energ\u00eda hidr\u00e1ulica en forma de energ\u00eda potencial gravitatoria<\/strong> mientras se encuentra en ca\u00edda libre.<\/p>\n<\/span>C\u00f3mo funciona<\/span><\/h2>\nLa energ\u00eda hidr\u00e1ulica se utiliza principalmente para generar electricidad, por eso, centraremos la explicaci\u00f3n de c\u00f3mo funciona la energ\u00eda hidr\u00e1ulica <\/strong>a partir de su aprovechamiento para la producci\u00f3n de energ\u00eda el\u00e9ctrica.<\/h3>\n<\/h3>\n<\/p>\n
\n- Almacenamiento en embalses: <\/strong>La manera m\u00e1s com\u00fan por la cual funcionan las centrales hidroel\u00e9ctricas es gracias a los embalses. Este tipo de estructuras permiten almacenar grandes vol\u00famenes de agua provenientes de r\u00edos y cuencas naturales. Esta acumulaci\u00f3n de agua permite que toda la masa de agua pueda ser utilizada para generar energ\u00eda potencial y cin\u00e9tica.<\/li>\n
- Paso a trav\u00e9s de turbinas: <\/strong>Luego de almacenar el agua en los embalses es posible controlar el flujo (caudal) de agua que sale del embalse. Este flujo de agua se genera a mucha presi\u00f3n como resultado de la diferencia de altura que existe entre la cota de agua m\u00e1s elevada y el punto de salida del agua. La elevada presi\u00f3n se conduce hasta una serie de turbinas, las cuales empiezan a moverse gracias a la enorme cantidad de energ\u00eda cin\u00e9tica producida por la presi\u00f3n del agua.<\/li>\n
- Transformaci\u00f3n de energ\u00eda cin\u00e9tica a el\u00e9ctrica:<\/strong> La energ\u00eda hidr\u00e1ulica se transforma en energ\u00eda cin\u00e9tica, esta permite el movimiento de las turbinas que est\u00e1n conectadas a generadores el\u00e9ctricos. Los generadores el\u00e9ctricos (alternadores) utilizados en las centrales de electricidad, transforman el movimiento mec\u00e1nico en energ\u00eda el\u00e9ctrica por medio de un campo electromagn\u00e9tico.<\/li>\n<\/ul>\n
<\/span>Tipos<\/span><\/h2>\nAdem\u00e1s de la energ\u00eda hidr\u00e1ulica com\u00fanmente utilizada por las centrales hidroel\u00e9ctricas convencionales, existen otros tipos de energ\u00eda hidr\u00e1ulica que se aprovechan mediante t\u00e9cnicas m\u00e1s modernas. A continuaci\u00f3n mostramos algunos de los nuevos tipos de energ\u00eda hidr\u00e1ulica<\/strong> m\u00e1s populares.<\/p>\n<\/span>Energ\u00eda mareomotriz<\/span><\/h3>\n
\nLa energ\u00eda mareomotriz es un tipo de energ\u00eda hidr\u00e1ulica que se capta a trav\u00e9s de los cambios del nivel del mar causado por las mareas<\/strong>. Para estos casos utilizan turbinas que se colocan en el lecho marino, las cuales se mueven como resultado de las corrientes marinas generadas por las mareas.<\/p>\n<\/span>Energ\u00eda undimotriz<\/span><\/h3>\n<\/h3>\n
\nLa energ\u00eda undimotriz (tambi\u00e9n conocida como energ\u00eda olamotriz) es una forma de energ\u00eda hidr\u00e1ulica generada a partir del oleaje marino. Al igual que la energ\u00eda mareomotriz, en este caso tambi\u00e9n se utilizan turbinas colocadas en el lecho marino. No obstante, la energ\u00eda undimotriz aprovecha la energ\u00eda cin\u00e9tica por medio de boyas situadas en la superficie del mar. Este movimiento es transmitido hasta las turbinas, las cuales entran en movimiento y permiten generar energ\u00eda el\u00e9ctrica.<\/p>\n
<\/span>Energ\u00eda minihidr\u00e1ulica<\/span><\/h3>\n<\/h3>\n
\nLa energ\u00eda minihidr\u00e1ulica, como indica su nombre, es un tipo de energ\u00eda hidr\u00e1ulica que se genera a peque\u00f1as escalas<\/strong>. Generalmente se genera para suministrar energ\u00eda a peque\u00f1os poblados y sitios de baja demanda energ\u00e9tica. Este tipo de energ\u00eda se obtiene de la misma manera que la energ\u00eda convencional, sin embargo, no requiere de embalses ni grandes estructuras, sino que se basa en peque\u00f1os embalses de pocos metros de altura que permiten aprovechar el caudal de los r\u00edos.<\/p>\n<\/span>Usos<\/span><\/h2>\nAl inicio de este post hemos dicho que la energ\u00eda hidr\u00e1ulica es una de las m\u00e1s importantes para la humanidad. Esto se debe a los usos de la energ\u00eda del agua que ha aprovechado el hombre a lo largo de la historia. A continuaci\u00f3n repasamos algunos:<\/h3>\n<\/h3>\n
<\/p>\n
\n- En la producci\u00f3n de energ\u00eda el\u00e9ctrica por medio de centrales el\u00e9ctricas<\/strong> se utiliza la energ\u00eda hidr\u00e1ulica por medio de turbinas y generadores el\u00e9ctricos. Este es el uso m\u00e1s importante de la energ\u00eda hidr\u00e1ulica, y es que las centrales hidroel\u00e9ctricas se encargan de proporcionar casi el 17% de la energ\u00eda el\u00e9ctrica de todo el mundo.<\/li>\n
- En la producci\u00f3n de energ\u00eda el\u00e9ctrica por medio del movimiento de las olas<\/strong> a trav\u00e9s de los sistemas de energ\u00eda undimotriz.<\/li>\n
- En la producci\u00f3n de energ\u00eda el\u00e9ctrica por medio de los cambios de marea<\/strong> y las corrientes marinas que estas generan.<\/li>\n
- Como vimos anteriormente, en el pasado era com\u00fan aprovechar la energ\u00eda hidr\u00e1ulica para mover molinos hidr\u00e1ulicos<\/strong>, una estructura que aprovechaba la energ\u00eda cin\u00e9tica del agua para poner en funcionamiento un mecanismo capaz de moler trigo y otros granos.<\/li>\n<\/ol>\n
<\/span>Ventajas y desventajas<\/span><\/h2>\nTal y como sucede con todas las energ\u00edas utilizadas por el ser humano, la energ\u00eda y su aprovechamiento traen consigo una serie de bondades y desventajas que vale la pena tomar en cuenta.<\/p>\n
<\/span>Ventajas<\/span><\/h3>\n\n- Se trata de un tipo de energ\u00eda renovable<\/strong>, ya que el agua utilizada para su producci\u00f3n no es consumida, por lo que es libre de continuar su ciclo natural.<\/li>\n
- En comparaci\u00f3n a otros tipos de energ\u00eda como la e\u00f3lica o la radiante, la energ\u00eda hidr\u00e1ulica permite obtener un alto rendimiento<\/strong> en cuanto a producci\u00f3n el\u00e9ctrica.<\/li>\n
- Luego de haber llevado a cabo la construcci\u00f3n de una central el\u00e9ctrica, la producci\u00f3n de electricidad a partir de energ\u00eda hidr\u00e1ulica se hace muy econ\u00f3mica<\/strong>.<\/li>\n
- Las centrales el\u00e9ctricas pueden funcionar sin necesidad de combustible y otros recursos no renovables.<\/li>\n<\/ul>\n
<\/span>Desventajas<\/span><\/h3>\n\n- La falta de lluvias y los prolongados per\u00edodos de sequ\u00eda<\/strong> pueden hacer que las centrales hidroel\u00e9ctricas no funcionen, ya que dependen de la energ\u00eda hidr\u00e1ulica.<\/li>\n
- A pesar de ser un tipo de energ\u00eda renovable, en muchos casos su uso no es amigable con el medio ambiente<\/strong>, ya que la construcci\u00f3n de centrales hidroel\u00e9ctricas afecta los ecosistemas.<\/li>\n
- Se necesita de mucho espacio para la construcci\u00f3n de las centrales hidroel\u00e9ctricas.<\/li>\n
- La construcci\u00f3n de la estructura responsable de transformar la energ\u00eda hidr\u00e1ulica en electricidad suele demorar mucho tiempo en terminarse (A veces hasta 5 a\u00f1os).<\/li>\n
- La inversi\u00f3n inicial de la construcci\u00f3n de una central hidroel\u00e9ctrica es sumamente elevada.<\/li>\n
- Pese a ser de gran importancia para la producci\u00f3n de electricidad, el uso de la energ\u00eda hidr\u00e1ulica es limitado.<\/li>\n<\/ul>\n
<\/span>F\u00f3rmula matem\u00e1tica<\/span><\/h2>\nEn el campo de la ingenier\u00eda se calcula la energ\u00eda hidr\u00e1ulica en forma de potencia (Vatios) para determinar los detalles de la construcci\u00f3n de una represa. Para calcular la energ\u00eda hidr\u00e1ulica<\/strong> que se puede obtener, se debe emplear la siguiente ecuaci\u00f3n:<\/p>\n[latex]Pot= h*g*c[\/latex]<\/p>\n
En esta ecuaci\u00f3n:<\/p>\n
\n- Pot= Potencia en forma de energ\u00eda el\u00e9ctrica<\/li>\n
- h= Altura de ca\u00edda del agua.<\/li>\n
- g= gravedad<\/li>\n
- c= caudal de agua.<\/li>\n<\/ul>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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