Hidroelctricas vs Ambiente

Hidroelctricas vs Ambiente

Universidad Tecnolgica de Panam

Centro Regional de Chiriqu

Facultad de Ingeniera Elctrica

Licenciatura en Ingeniera Electromecnica

Curso de Ingeniera Ambiental

Tema de investigacin: Hidroelctricas vs Ambiente

Estudiante

Yenzie Gmez Arjona 4-771-756

Abel Montenegro 4-745-2311

Jos Samudio 4-770-190

A consideracin de

Ing. Luis Vissuetti

Mircoles 29 de abril de 2015

ndice

Introduccin 3

Desarrollo de contenido:

Concepto de energa hidrulica...4

Concepto de central hidroelctrica .5

Antecedentes de centrales hidroelctricas en Panam...6

Obtencin de energa hidrulica/funcionamiento de una hidroelctrica .7

Ventajas y desventajas de las centrales hidroelctricas..8

Impacto ambiental.9-11

Salud pblica

Sedimentacin y erosin

Eutrofizacin

Efectos sobre peces y vida silvestre

Cambios climticos

Reasentamientos y cambios en el uso de la tierra

Situacin actual de panam.12

Alternativas y medidas de atenuacin..13-15

Conclusiones..16

Fuentes bibliogrficas...17

Anexos.18

Introduccin

La energa hidrulica se basa en aprovechar la cada del agua desde cierta altura. La energa potencial, durante la cada, se convierte en cintica. El agua pasa por las turbinas a gran velocidad, provocando un movimiento de rotacin que finalmente se transforma en energa elctrica por medio de los generadores.

Es un recurso natural disponible en las zonas que presentan suficiente cantidad de agua y, una vez utilizada, es devuelta ro abajo. Su desarrollo requiere construir pantanos, presas, canales de derivacin y la instalacin de grandes turbinas y equipamiento para generar electricidad. Todo ello implica la inversin de grandes sumas de dinero, por lo que no resulta competitiva en regiones donde el carbn o el petrleo son baratos. Sin embargo, el peso de las consideraciones medioambientales y el bajo mantenimiento que precisan una vez estn en funcionamiento centran la atencin en esta fuente de energa.

Las centrales hidroelctricas son estaciones desde las cuales se aprovecha la energa de un salto de agua para convertirlo en energa elctrica. Hay diferentes tipos de centrales, dependiendo del servicio que den en el consumo global de la red. Si bien son fuentes de energa renovable, no son totalmente favorables para el medio ambiente. Durante la construccin de estas centrales se rompe la armona del medio ambiente es decir se altera el ciclo que lleva normalmente.

En Panam, son muchos los proyectos hidroelctricos que existen a lo largo del territorio; siendo nuestra provincia, Chiriqu, una de las que ms sufre la utilizacin de ros para el funcionamiento de estas hidroelctricas.

A continuacin se tratar el impacto positivo y negativo que tiene un proyecto de esta ndole para el ambiente, analizando esto bajo el contexto: Hidroelctricas Vs. Ambiente.

Concepto de energa hidrulica

La energa hidrulica es electricidad generada aprovechando la energa del agua en movimiento. La lluvia o el agua de deshielo, provenientes normalmente de colinas y montaas, crean arroyos y ros que desembocan en el ocano. La energa que generan esas corrientes de agua puede ser considerable, como sabe cualquiera que haya hecho descenso de rpidos.

Este tipo de energa lleva aos explotndose. Los agricultores, desde la Grecia antigua han utilizado molinos de agua para moler trigo y hacer harina. Localizados en los ros, los molinos de agua recogen el agua en movimiento en cubos situados alrededor del molino. La energa cintica del agua en movimiento gira el molino y se convierte en la energa mecnica que mueve el molino.

A finales del siglo XIX, la energa hidroelctrica se convirti en una fuente para generar electricidad. La primera central hidroelctrica se construy en Niagara Falls en 1879. En 1881, las farolas de la ciudad de Niagara Falls funcionaban mediante energa hidroelctrica. En 1882, la primera central hidroelctrica del mundo comenz a funcionar en Estados Unidos en Appleton, Wisconsin.

Concepto de central hidroelctrica

Una central hidroelctrica es una instalacin que permite aprovechar las masas de agua en movimiento que circulan por los ros para transformarlas en energa elctrica, utilizando turbinas acopladas a los alternadores.

Segn la potencia instalada, las centrales hidroelctricas pueden ser:

Centrales hidrulicas de gran potencia: ms de 10MW de potencia elctrica.

Mini centrales hidrulicas: entre 1MW y 10MW.

Micro centrales hidroelctricas: menos de 1MW de potencia.

Sus componentes principales son:

Embalse

Rejillas filtradoras

Presa

Tubera forzada

Turbina hidrulica

Generador elctrico

Transformador

Lneas de alta tensin

Antecedentes de centrales hidroelctricas en panam

El desarrollo e instalacin de centrales hidroelctricas se inici en Panam, bsicamente, con la construccin del Canal de Panam en 1915 que permiti utilizar los embalses de los lagos de Gatn y Madden. La capacidad instalada es de 60.0 MW.

Posteriormente en la provincia de Chiriqu la empresa Chiriqu Elctrica instal en el distrito de Dolega la capacidad 3.1 MW y la hidroelctrica Macho Monte en 1938 con una capacidad de 2.4 MW. En el ao 1974 pasaran a formar parte del Sistema Elctrico del IRHE.

Con la creacin del antiguo Instituto de Recursos Hidrulicos y Electrificacin (IRHE) como empresa estatal en el ao de 1961, se concret la planificacin de una serie de proyectos hidroelctricos de pequea y mediana envergadura. En el ao 1967 se instalan 6.0 MW de capacidad en la Yeguada provincia de Veraguas y en el ao 1973 se le adiciona 1.0 MW.

En el ao 1972 se inicia la nacionalizacin del sector elctrico pasando todos los sistemas elctricos al IRHE. En esta etapa ms recientes en 1976 se construy la hidroelctrica de Bayano en la provincia de Panam con una capacidad de 150.0MW, la Estrella y Los Valles con una potencia de 90.0 MW en el ao 1979 y La Fortuna con capacidad de 300.0 MW en el ao 1984 ubicadas en la provincia de Chiriqu.

En el ao 1997 a travs de la Ley No 6 del 3 de febrero, que dicta el Marco Regulatorio e Institucional para la Prestacin del Servicio Pblico de Electricidad se separan las actividades de generacin (con cuatro empresas o sociedades annimas), distribucin (tres empresas) y transmisin (una empresa). De las empresas de generacin y distribucin se vendi parte del paquete accionario al sector privado

En esta nueva fase se construy la hidroelctrica Est con capacidad de 120 MW en la provincia de Chiriqu y se instal una nueva turbina en la Hidroelctrica de Bayano de 86.0 MW, la hidro Panam en el Valle de Antn provincia de Cocl con capacidad de 2.8.MW. En la actualidad existe en el pas una potencia instalada, en Centrales Hidroelctricas de 821.3 MW.

Obtencin de energa hidrulica

La presa, situada en el curso de un ro, acumula artificialmente un volumen de agua para formar un embalse. Eso permite que el agua adquiera una energa potencial que despus se transformar en electricidad.

Para esto, la presa se sita aguas arriba, con una vlvula que permite controlar la entrada de agua a la galera de presin; previa a una tubera forzada que conduce el agua hasta la turbina de la sala de mquinas de la central.

El agua a presin de la tubera forzada va transformando su energa potencial en cintica (es decir, va perdiendo fuerza y adquiere velocidad). Al llegar a la sala de mquinas el agua acta sobre los labes de la turbina hidrulica, transformando su energa cintica en energa mecnica de rotacin.

El eje de la turbina est unido al del generador elctrico, que al girar convierte la energa rotatoria en corriente alterna de media tensin.

El agua, una vez ha cedido su energa, es restituida al ro aguas abajo de la central a travs de un canal de desage.

Las ventajas y desventajas de las centrales hidroelctricas

Ventajas:

No necesitan combustibles y son limpias.

Muchas veces los embalses de las centrales tienen otras utilidades importantes: el regado, como proteccin contra las inundaciones o para suministrar agua a las poblaciones prximas.

Tienen costes de explotacin y mantenimientos bajos.

Las turbinas hidrulicas son de fcil control y tienen unos costes de mantenimiento reducido.

En contra de estas ventajas podemos enumerar los inconvenientes siguientes:

El tiempo de construccin es, en general, ms largo que el de otros tipos de centrales elctricas.

La generacin de energa elctrica est influenciada por las condiciones meteorolgicas y puede variar de estacin a estacin.

Los costes de inversin por kilovatio instalado son elevados.

En general, estn situadas en lugares lejanos del punto de consumo y, por lo tanto, los costes de inversin en infraestructuras de transporte pueden ser elevados.

Impacto ambiental

Siempre se ha considerado que la electricidad de origen hidrulico es una alternativa energtica limpia. Aun as, existen determinados efectos ambientales debido a la construccin de centrales hidroelctricas y su infraestructura.

La construccin de presas y, por extensin, la formacin de embalses, provocan un impacto ambiental que se extiende desde los lmites superiores del embalse hasta la costa. Este impacto tiene las siguientes consecuencias, muchas de ellas irreversibles.

Efectos negativos:

Salud pblica:

EFECTO DIRECTO:

El efecto puede considerarse directo cuando las enfermedades son propagadas por el agua o cuando el lago posee el hbitat propicio para parsitos, microorganismos, patgenos y vectores.

EFECTO INDIRECTO:

Cuando las enfermedades estn ligadas a los cambios de transporte, programas de reasentamiento y movimientos de la poblacin local.

Sedimentacin y erosin

Gran cantidad de partculas slidas transportadas por agua desde las montaas, se sedimentan en el rea del embalse; por lo tanto se reduce notablemente el depsito de material aguas abajo del sitio de presa. Esta reduccin en la carga de sedimentos permite incrementar la fuerza erosiva del caudal, es decir (aguas abajo) se produce un desequilibrio relativo entre la sedimentacin.

El desequilibrio puede conducir a la erosin de las orillas del ro, lo cual a su vez resta estabilidad y apoyo a los pilares de los puentes y otras obras asociadas al sistema fluvial.

Eutrofizacin

En trminos generales, la eutrofizacin excesiva se debe, entre otras, a las siguientes causas: Arrastre y acumulacin de abonos nitrogenados y fosfatos procedentes de las tierras agrcolas y ganaderas, vertimiento de aguas residuales municipales sobre los ros alimentadores de los lagos, utilizacin masiva de detergentes y la descomposicin (bajo agua) de los bosques y cultivos inundados por las aguas del embalse)

Entre los efectos de la eutrofizacin merecen citarse los siguientes: Disminucin de la profundidad del lago, disminucin del oxgeno disuelto en el agua, disminucin en la diversidad de especies y cambios notables en la comunidad biolgica dominante, aumento de la biomasa y de la turbiedad y deterioro de la calidad del agua para varios usos (olor y sabor desagradables, contaminacin orgnica).

Efectos sobre peces y vida silvestre

Las represas causan diversas perturbaciones sobre las poblaciones de peces, entre las cuales, se hacen resaltar las siguientes: disminucin de la produccin, desadaptacin (alteracin de la temperatura, iluminacin, velocidad y cantidad de oxgeno, disueltos en el agua) e infestacin de las especies nativas por la proliferacin de bacterias y maleza acutica. Adems se han dado casos, en que la introduccin de peces exticos al lago, reducen el nmero de individuos y de especies acuticas nativas por relaciones de competencia interespecfica (alimento, espacio) y depredacin.

El embalse acta como una barrera para la migracin eficaz de muchos peces (en busca de zonas de desove o de alimentes). Por otra parte, la sedimentacin que se sucede en el embalse, disminuye el abastecimiento de nutrientes aguas abajo del mismo y a su vez este fenmeno provoca una reduccin, tanto en la produccin primaria como en la produccin de peces.

Cambios climticos

Con base en los estudios climatolgicos y registros histricos de las principales presas del mundo, en la actualidad se admite que con la construccin de grandes embalses se producen cambios locales (no fuertes) en los promedios de temperatura ambiental, precipitacin, evapotranspiracin, vientos y humedad relativa del aire; sin embargo es difcil hacer una prediccin en trminos numricos al respecto, dado que cada proyecto hidroelctrico posee caractersticas muy particulares.

Reasentamientos y cambios en el uso de la tierra

El llenado del embalse y la construccin de diferentes obras (carreteras, tneles, casa de mquinas, oficinas) conllevan necesariamente a la reubicacin de asentamientos humanos planeados o espontneos y a cambios en el uso de la tierra. Entre los efectos ms generalizados sobre el ambiente socio-econmico y cultural, al respecto, merecen citarse los siguientes:

Choque psicolgico asociado al desplazamiento del hogar, abandono de la tierra, rompimiento de lazos sociales y prdidas de infraestructura, recursos o sitios de valor econmico, histrico y sentimental.

Las reas inundadas frecuentemente poseen suelos de gran valor agrcola; sin embargo, las zonas destinadas a reasentamientos difcilmente cuentan con clima y suelos cualitativamente equivalentes y algunas veces dichas zonas corresponden a la clase de tierras marginales. Tambin existen casos en que las tierras entregadas son aptas para prcticas y usos poco o nada conocidos por el personal reasentado (otros cultivos, usos agrcolas bajo prcticas de conservacin de suelos, turismo, comercio, navegacin fluvial). En conclusin, las poblaciones reubicadas tropiezan con una serie de dificultades socioeconmicas, y culturales para emprender con xito una nueva vida.

Situacin actual de panam

Panam tiene 5 plantas hidroelctricas son: Fortuna, Est, La Estrella y Los Valles (ubicadas en la provincia de Chiriqu), y Bayano ubicada en la provincia de Panam.

La Hidroelctrica La Yeguada y Pueblo Nuevo ubicadas en la provincia de Veraguas.

De los 19 nuevos proyectos, 12 se encuentran ubicados en Chiriqu, tales como Cochea, Pando, Monte Lirio, Las Perlas Norte, Las Perlas Sur, Tizingal, Madres 2, San Andrs, Bajo Frio, Macho de Monte y Piedra, El Alto y San Lorenzo. Cuatro proyectos restantes de centrales hidroelctricas, dos estarn ubicadas en Veraguas, Caazas y La Huaca, Ojo de Agua, en Cocl y Changuinola en Bocas del Toro.

Como vemos son muchos los proyectos hidroelctricos que se realizaran a lo largo del pas, todo esto involucra un detallado estudio de impacto ambiental en pro de buscar el menor efecto negativo al ambiente.

Changuinola I Fortuna

Alternativas y medidas de atenuacin

Existe una variedad de alternativas para los proyectos hidroelctricos propuestos. Individual o colectivamente, pueden influenciar el tamao, la ubicacin y el momento de implementacin del proyecto hidroelctrico propuesto.

Se puede cambiar la demanda de energa, aplicando medidas de conservacin, mejorando la eficiencia, o restringiendo el crecimiento regional;

Se puede utilizar centrales termoelctricas o fuentes alternativas de energa, incluyendo cogeneracin, por la industria, de energa hidroelctrica de baja carga hidrosttica, biogs, etc.;

Se puede investigar la posibilidad de ubicar el proyecto en un ro que ya tenga una represa, diversificando sus funciones:

Se debe ubicar la represa propuesta, de tal manera que se reduzcan al mnimo los impactos negativos y sociales;

Es posible ajustar la altura de la represa, su rea de inundacin, o el diseo, para reducir los impactos ambientales negativos.

Impactos Negativos Potenciales

Medidas de Atenuacin

Directos

1. Efectos ambientalmente negativos, de la construccin:

contaminacin del aire y del agua como resultado de la construccin y de la eliminacin de los desperdicios;

erosin del suelo;

destruccin de la vegetacin;

problemas de saneamiento y salud en los campamentos de construccin

Medidas para reducir los impactos:

control de la contaminacin del aire y agua;

ubicacin cuidadosa de los campamentos, edificios, excavaciones, canteras, depsitos de basura y desechos;

precauciones para reducir la erosin;

reclamos de la tierra.

2. Dislocacin de la gente que vive en la zona inundada

Reubicar a la gente en un rea adecuada;

Proveer compensacin en especie por los recursos perdidos;

Proporcionar los servicios adecuados de salud, infraestructura y oportunidades de empleo;

3. Prdida de terreno (agrcola, bosques, pastos, humedales) a causa de su inundacin para formar el reservorio.

Ubicar la represa de tal modo que se reduzcan las prdidas;

Reducir el tamao de la represa y el reservorio;

Proteger reas de igual tamao en la regin para compensar las prdidas.

Crear terrenos utilizables en las reas que, previamente, no eran apropiadas, para compensar las prdidas;

4. Prdida de propiedades histricas, culturales o ascticas a raz de la inundacin.

Seleccionar el sitio de la represa, o reducir el tamao del reservorio para evitar prdidas;

Recuperar o proteger el patrimonio cultural;

5. Prdida de tierras silvestres y hbitat de la fauna

Ubicar la represa o disminuir la magnitud del reservorio para evitar o reducir las prdidas.

Establecer parques compensatorios o reas reservadas.

Rescatar a los animales y reubicarlos

6. Degradacin de la calidad del agua del reservorio.

Limpiar la vegetacin lignosa de la zona del reservorio antes de inundarla.

Controlar el uso de la tierra, las descargas de las aguas servidas y la aplicacin de agroqumicos en la cuenca hidrogrfica.

Limitar el tiempo de retencin del agua en el reservorio

Instalar salidas a diferentes niveles para evitar la descarga de agua sin oxgeno.

7. Lavado del lecho del ro, aguas debajo de la represa.

Disear una trampa eficiente, para eliminar el sedimento (p.ej. lavar el sedimento, corrientes de agua) para aumentar el contenido de sal de agua liberada.

8. Reduccin de la agricultura en la planicie de inundacin (recesin)

Regular la liberacin de agua de la represa para duplicar, parcialmente, el sistema natural de inundacin.

9. Aumento de las enfermedades relacionadas con el agua

Disear y operar la represa para reducir el hbitat del vector

Controlar el vector

Emplear profilaxis y tratar la enfermedad.

Conclusiones

Desde el punto de vista medioambiental, siempre se ha considerado que la electricidad de origen hidrulico es una alternativa energticamente no contaminante. No obstante, la construccin de una central hidroelctrica aporta cierto impacto en el medio ambiente en su mayora negativo.

La presencia de centrales hidroelctricas, las cuales a pesar de ser "en cierto sentido" conservadoras del medio ambiente, producen grandes cambios en los ros, tanto en sus cauces como en todo su entorno.

Las consecuencias de la construccin quedan a la vista, y no se necesita la ayuda de un experto para poder observar los grandes cambios que sufre y que sufrir un ro bajo un proyecto de explotacin energtica de este tipo. Es as como en principio nos encontramos con problemas de desplazamiento y migracin de peces, producto de la creacin de una barrera artificial el llamado efecto barrera en todo el cauce del ro, que imposibilita el remonte de los peces, lo cual gatilla que, al verse ellos impedidos de transitar libremente comiencen a sufrir problemas en sus ciclos reproductivos, resultando en una clara disminucin de la poblacin de peces. Para aquellas especies de hbitos migratorias, la presencia de una barrera en su ruta migratoria representa un impacto grave, pudiendo llevar a la disminucin de la poblacin y su eventual extincin local.

En Panam, se prev explotar los recursos hdricos y es por esto que muchos grupos en su mayora indgenas se manifiestan en contra de estos proyectos ya que muchos no cuentan con polticas y medidas de proteccin ambiental que realmente aseguren el bienestar del medio.

Fuentes bibliogrficas

Para la realizacin de este trabajo, se consultaron las siguientes fuentes:

http://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/energia/hidraulica.htm

http://www.nationalgeographic.es/medio-ambiente/calentamiento-global/hydropower-profile

http://hidroimpacto.blogspot.com/

http://es.wikibooks.org/wiki/Impactos_ambientales/Proyectos_hidroel%C3%A9ctricos

http://fluidos.eia.edu.co/hidraulica/articuloses/interesantes/impacto/impacto.htm

Anexos

Alta generacin de energa a travs de hidroelctricas

En Panam, actualmente, ms del 50% de la electricidad es generada a travs de las plantas hidroelctricas y se busca diversificar la matriz energtica.

Segn un informe del Banco Interamericano de Desarrollo (BID), gracias al crecimiento poblacional y a las mejoras en las condiciones de vida, Amrica Latina deber duplicar su capacidad instalada de generacin elctrica hasta los 600 GW para 2030 a un costo de inversin cercano a los 430 mil millones de dlares.

De acuerdo al informe, pases con sistemas energticos deficientes pueden perder entre 1 o 2% de crecimiento anual debido a los apagones, sobreinversin en generadores de respaldo, subsidios, prdidas o uso ineficiente de energa.

Indica adems que segn la Agencia Internacional de Energa (AIE), las mejoras en eficiencia energtica pueden tener beneficios que incluyen aumentos en la sostenibilidad del sector.

Tambin destaca que muchos Gobiernos han iniciado programas para la promocin de la eficiencia energtica.

La matriz energtica tambin es tema de anlisis, ya que sostienen que una matriz energtica diversificada debe combinar uso de una variedad de fuentes de energa que aprovechen y se adapten a las potencialidades locales

Fuente:

Panam Amrica