Aprende cómo funciona una represa de agua

Impresionan por su enorme tamaño y el gran despliegue de ingeniería que involucran. Así son por lo general las represas de aguas, a las que también se les conoce como embalses. Estas gigantescas estructuras proveen beneficios eléctricos e hídricos a las poblaciones e involucran miles de datos curiosos. Cómo funciona una represa es quizá el principal de ellos, pero sobre cada de este tipo hay datos interesantes a conocer.

Producen grandes cantidades de energía cada minuto y resultan tan fascinantes como visitar un museo. Aunque una de las más grande está ubicada en China, también hay otras de gran tamaño y relevancia en países hispanos como Argentina, Paraguay y Venezuela. En este post se explica desde cómo funciona una represa y qué es hasta su utilidad para una nación y sus ciudadanos.

¿Qué es una represa?

Una represa es una estructura que se construye entorno a un río, cuya corriente desvía o embalsa, por lo cual también se le conoce con el nombre de embalse. Al hacer esto se obtienen diversas ventajas. Los principales consisten consisten en utilizar el cauce fluvial para generar electricidad y proveer agua potable a una población determinada. No obstante, comprende muchos otros de igual importancia y utilidad. Se edifican de varios materiales como:

• Acero
• Enrocamiento con cara de hormigón
• Hormigón
• Madera
• Materiales sueltos
• Sillar o mampostería

Asimismo, un embalse puede crearse de manera natural. Un ejemplo de esto es cuando ocurre un derrumbe y a causa de esto queda bloqueado un segmento de un río. También existen represas o diques construidos por castores, con la finalidad de protegerse de depredadores como lobos, osos y coyotes, pero a su vez tiene múltiples beneficios para el ecosistema y los humanos.

¿Cómo funciona una represa de agua?

El funcionamiento de una represa consiste primeramente en aprovechar el cauce de un río para embalsar grandes volúmenes de agua. El líquido entra en la instalación y pasa con mucha fuerza a través de las turbinas, las cuales hace girar velozmente y produce energía mecánica, que se transforma luego en energía eléctrica.

Posteriormente, los transformadores instalados en la estructura se encargan de aumentar la potencia de la electricidad y distribuirlas a donde se requiera. La energía producida mediante este proceso se considera en muchas ocasiones como renovable, aunque se ha generado un debate sobre el uso de ese término. Por otra parte, el agua represada en un embalse puede tratarse de modo que sea utilizada para el consumo humano.

Las 10 represas de agua más grandes del mundo

A lo largo de todo el continente americano, en Asia y alrededor del mundo se pueden encontrar imponentes represas hidroeléctricas. Cada una difiere de las otras en cuanto a sus dimensiones y el volumen de agua que pueden almacenar, entre otros aspectos. Las 10 represas más grandes del mundo son las siguientes.

• Represa de Las Tres Gargantas, localizada en Sandouping, China: Alcanza una capacidad de 39,3 millones de metros cúbicos de agua.
• Represa Zhiguli Dam, edificada en el óblast (provincia/estado) de Samara, Rusia: Abarca un total de 169 millones de metros cúbicos de agua
• Represa Tarbela, ubicada en en el distrito de Haripur, Pakistán: Su capacidad es de 121.720 metros cúbicos agua
• Represa Fort Peck, erigida en el estado de Montana, Estados Unidos: Contiene un volumen de 96.049 metros cúbicos de agua
• Represa Menor Usuma, enclavada en el el estado de Níger, Nigeria: Trata hasta 93.000 metros cúbicos de agua
• Represa Tucuruí Dam, construida en el condado de Tucuruí, Brasil: Almacena hasta 85.200 metros cúbicos de agua
• Represa Atatürk Dam, establecida en la provincia de Şanlıurfa, Turquía: Posee un volumen de 84.500 metros cúbicos de agua
• Represa Yacyretá-Apipé, localizada entre Paraguay y Argentina: Cuenta con una capacidad de 81.000 metros cúbicos de agua
• Represa Guri (Raúl Leoni), situada en el estado Bolívar, Venezuela: Procesa una cantidad de 78.000 metros cúbicos de agua
• Represa Oahe Dam, emplazada en Dakota del Sur, Estados Unidos: Tiene una capacidad de 70.339 metros cúbicos de agua

Aunque estos son algunos de los embalses más grandes del mundo, hay otros que destacan por su antigüedad e historia. Por ejemplo, la Presa de Marib, que data está ubicada en Yemen y data del siglo XVIII a. C, es considerada la más antigua del mundo.

Tipos de represas o embalses construidos por el hombre

Dentro del mundo de la ingeniería y los embalses se pueden encontrar múltiples tipos de represas de agua. Una de las clasificaciones responde a los materiales que se emplean para su construcción, los cuales pueden ser hormigón, acero, enrocamiento con cara de hormigón, madera, materiales sueltos y sillar o mampostería. También pueden agruparse según su

• Presas de Gravedad: Debe su nombre a que la resistencia que presentan contra el empuje del agua se debe al roce del enorme peso de la estructura del embalse contra el terreno en el cual descansa. Esta características les brinda el beneficio de requerir menos mantenimiento y a la vez contar con una gran durabilidad o vida útil en el tiempo.
• Presas de arco (o bóveda): La forma de estas construcciones, como su nombre lo sugiere, describe un arco al cual debe la resistencia que opone al empuje del agua. Esto quiere decir que el líquido impacta en el centro de la construcción y la energía se distribuye a hacia los lados de la estructura, que deben ser muy robustos.

El nivel de complejidad que requiere el diseño y la construcción de estas colosales estructuras son algunos de los factores que las hacen tan fascinantes.

Principales beneficios que las represas de agua aportan a la población

Los beneficios que pueden obtenerse de una represa de agua se derivan del propósito para el cual se construyen, ya que estas construcciones tienen múltiples funcionalidades. El agua que se embalsa en estas megaestructuras puede utilizarse para:

• Producción de energía eléctrica
• Consumo humano
• Riego de cultivos agrícolas
• Desarrollo de piscicultura
• Consumo industrial
• Navegación
• Uso como atracción turística

Por otra parte, si bien un embalse reporta ventajas para un grupo poblacional determinado, también ejerce un impacto medio ambiental negativo en millones de hectáreas de bosques. Así lo ha advertido el sitio en internet Ecoportal al igual que diversos especialistas en esta materia.

Principales partes de una central hidroeléctrica

Hay una serie de partes que son propias de todas las represas de agua y que hacen posible su funcionamiento.  A continuación se describen las principales.

• Embalse: Se le da este nombre al volumen de agua que se acumula por una construcción en un río, debido a lo cual su cauce queda cerrado de manera total o parcial. No obstante, en sentido general, es común que se utilice este término como sinónimo de represa.
• Presa: se encarga de atajar el río y remansar las aguas (ej: embalse), antes de la contención generando un desnivel en el agua que se aprovecha para la producción de energía. Las presas pueden ser de tierra o de hormigón (la más utilizada).
• Turbinas: Constituyen un conjunto de equipos hidráulicos cuya función es aprovechar la energía propia del agua que ingresa a través de estas para así generar un movimiento de rotación entorno a su propio eje. Los principales tres tipos de turbinas que se emplean en las presas son la turbina Kaplan (también denominada de hélice), la turbina Francis y la rueda Pelton.
• Transformadores: estos enormes dispositivos eléctricos son los encargados de aumentar o disminuir el grado de tensión de un circuito eléctrico de corriente alterna al mismo tiempo que conserva la potencia.
• Líneas de tendido eléctrico: es el conjunto de cableado que se utiliza para transmitir la electricidad que se produce dentro de la central hidroeléctrica.

Asimismo, existen otros elementos involucrados en la puesta en marcha de estas estructuras como aliviadero o vertedero, compuertas, coronamiento o coronación, empotramientos o estribos, parámetros o taludes y tomas de agua.

Desventajas e impacto ambiental de estas estructuras

La construcción de grandes represas hidroeléctricas involucra varias consecuencias negativas para los humanos y el medio ambiente por igual. Entre ellas se encuentran los desplazamientos forzados de personas e incluso de comunidades enteras radicadas en el lugar donde se proyecta edificar un embalse. Esto se traduce en la violación de sus derechos humanos, concretamente de los derechos a la propiedad, a la vivienda y a la libre circulación.

“En demasiados casos un precio inaceptable y a menudo innecesario ha sido pagado —particularmente en términos sociales y ambientales— por las personas desplazadas, por las comunidades aguas abajo, por los contribuyentes y por el medio ambiente”.
Comisión Mundial sobre Represas

Especies tanto de peces como de aves y plantas se ven afectadas por la instalación de estas megaestructuras, según lo reseña en su portal en internet del Consejo de Defensa de la Patagonia Chilena. Este conglomerado de ciudadanos chilenos y varias organizaciones señala que los siguiente problemas ocasionados por los grandes embalses:

• Impactos Ambientales
• Impactos Socioculturales
• Pérdida de Valores Escénicos
• Pérdida de Valor de Propiedad

En la publicación que realizó sobre este tema, el Consejo de Defensa de la Patagonia Chilena se basa en un informe elaborado por la Comisión Mundial sobre Represas.

Alternativas renovables para generar energía sin causar daños a la ecología

Con la finalidad de evitar el daño medioambiental que causan las represas hidroeléctricas de gran tamaño, los especialistas recomiendan recurrir a otras opciones para generar energía. Para lograrlo, se debe contar con una planificación estratégica previa que evalúe los requerimientos energéticos, de acuerdo con Florencia Ortúzar, abogada chilena con maestría en Políticas de Medio Ambiente y Regulación.

Además, Ortúzar señala en un artículo que algunas buenas alternativas a las grandes represas son las fuentes eólicas y solares, las cuales pueden entrar en funcionamiento más rápidamente. Por su parte, Forum Solidaridad Perú afirma en un documento publicado en internet, que la energía eólica constituye una alternativa de energía que no contamina y resulta fácil de instalar en caso de que aumente la demanda.