Energia hidraulikoa

Ibaiak eta errekak mugitzen ari diren urak energia kantitate handia du, oso antzinatik aprobetxatu dena.

Makina hidraulikoen bilakaera gizadiaren historiarekin batera igaro da mende askotan. Egiptoarrak, dirudienez, 3000 AC izan ziren uraren energia aprobetxatzen lehenak. Erromatarrek gurpil hidraulikoa edo erromatar errota erabili zuten. Erdi Aroan funtzionamendua hobetu zen eta ehungintzaren eta metalurgiaren garapena ahalbidetu zen. XIX. mendean turbinak asmatu ziren. Gaur egun, energia berriztagarri garrantzitsu eta eraginkorrenetako bat da.

Errendimendua %30

Errendimendua  %75

Zentral minihidraulikoa uraren energia energia elektriko bihurtzeko beharrezkoak diren instalazio hidraulikoek (presa edo presa txikia, kanala, hodia, etab.) eta ekipo elektromekanikoek (turbinak, sorgailuak, sistema elektrikoa, etab.) osatzen dute. Hori guztia, altuera jakin batetik erortzen den ura aprobetxatzeko, lehenik energia mekaniko bihurtzeko eta, azkenik, sorgailuen bidez energia elektriko bihurtzeko. Urak turbina zeharkatzen duenean, gurpil bat bultzatzen du solidarioki lotuta dagoen ardatzak bira dezan.

Sortutako energia kopurua denbora unitatean turbinak zeharkatzen duen ur kantitatearen (emaria) eta ura hartzen dugun puntuaren eta turbinatu ondoren ura itzultzen den ibaiaren puntuaren arteko maila diferentziaren (h) araberakoa da.

Horrela, minizentral batek eman diezagukeen potentzia elektrikoa honako adierazpen honek ematen digu:

P = 9,81 ˑ Q ˑ H ˑ ɳ

Non:

• P : Potentzia kW
• Q : M³/s -tan adierazitako ur-emaria da.
• H : Metrotan adierazitako saltoa.
• ɳ : Errendimendua (turbina, sorgailua, transformadorea)

Turbinak diseinatzen dira kokapen zehatz bakoitzean eraginkortasun handiena lortzeko, turbinatu beharreko ur-emariaren eta eskuragarri dagoen jauziaren arabera. Horregatik, ez dira seriean fabrikatzen diren makinak. Horrela, turbina mota ezberdinak daude, eta oso desberdinak dira euren artean, bai beren neurriengatik eta kanpoko itxuragatik, bai barnean dituzten elementuengatik. Mota hauek nabarmendu behar dira:

• Pelton (jauzi handiak, emaria edozein izanda ere),
• Francis (jauzien eta emarien aldakuntza moderatuen bariazio handia),
• Kaplan (jauzi txikiak eta emari handiak).

Hurrengo abakoak turbina mota aukeratzeko balio du, emariaren eta jauzi hidroelektrikoaren altueraren arabera.

Gurpila turbinaren elementua da, zeinaren gainean urak, igarotzean, indarra egiten duen eta elkartasunez lotuta dagoen ardatzari biratzera behartzen duen, eta ardatz horrek, aldi berean, mugimendua sorgailu elektrikoari ematen dio. Forma ugari ditu, muntatuta dagoen turbina motaren arabera.

Gurpil-forma hainbat turbina motatan

Energia hidraulikoa da gehien erabiltzen den berriztagarrietako bat, dituen abantailengatik, batez ere energia-iturri fosilekin eta berriztaezinekin alderatzen denean.

• Energia iturri garbia da, eta ura elektrizitateak sortzen duen "erregai" gisa erabiltzen du. Ez du kontsumitzen erabiltzen duen ura. Puntu bakarretik hartu eta beheragoko kota duen beste batera itzultzen da.
• Ez du berorik sortzen, ezta emisio kutsatzailerik ere eraz, ez du airea kutsatzen (euri azidoa, berotegi-efektua, etab.), eta ez du hondakin arriskutsurik isurtzen sortzen den bitartean, ez baita eraldaketa kimikorik egiten.
• Energia-iturri berriztagarria eta agortezina da, uraren ziklo naturalean oinarritzen baita haren funtzionamendua.
• Segurua da izaki bizidunentzat.
• Sortzeko gaitasun fidagarria du, eta kontsumorako ur-hornidurako presen oinean instalatzen denean, emaria eta emandako energia erregulatzen dira.

Sortzen duen energiak ingurumena errespetatzen du eta sortzen dituen inpaktuak txikiak dira. Hala ere, inpaktu horiek neurri egokien bidez minimizatu behar dira (arrain-eskalak, emari ekologikoak, poltsak egitearekin bateraezinak direnak, etab.).