El treball realitzat consisteix en la comprensió i caracterització de les centrals d’energia renovable que exploten el potencial hidràulic, és a dir, les centrals hidroelèctriques i la cerca de territoris explotables a Catalunya. La hipòtesi de la qual es parteix és: “A Catalunya encara hi ha zones amb el potencial hidroelèctric sense explotar”.
Analitzant l’etimologia de la paraula hidroelectricitat, ja es poden extreure les seves bases: la hidràulica i l’electricitat. Conseqüentment, per entendre les centrals hidroelèctriques cal comprendre aquestes dues disciplines.
L’energia ni es crea ni es destrueix, simplement es transforma. Aquesta és una frase que la majoria ha escoltat almenys una vegada durant la vida i que s’aplica en l’estudi per mostrar que com major sigui l’energia de l’aigua, major serà la quantitat d’electricitat generada a les centrals.
La hidràulica és l’encarregada d’estudiar l’energia dels fluids, l’energia de l’aigua. Aquesta disciplina física cerca l’estudi i la predicció del comportament dels líquids i els gasos i ens permet definir un entorn amb potencial d’ésser explotat hidroelèctricament. Com és això possible? Doncs estudiant com es pot maximitzar l’energia mecànica, és a dir, l’energia total de l’aigua.
L’energia mecànica de l’aigua es pot calcular numèricament a través d’unes fórmules matemàtiques. Aquestes equacions tenen en compte un seguit de magnituds que en augmentar de valor fan que l’energia total del líquid també s’incrementi. Aquestes magnituds són el cabal, el desnivell i la pressió que l’aigua fa sobre la superfície terrestre. Per aquest motiu, un entorn amb potencial hidroelèctric queda definit: és aquell on el desnivell, el cabal i la força de pressió siguin el més grans possibles.
En una central hidroelèctrica, l’objectiu final és generar electricitat, per tant, les bases del corrent elèctric s’han de conèixer entenent el funcionament de les centrals hidroelèctriques. El corrent que s’utilitza majoritàriament a l’actualitat es coneix com corrent altern i es genera als alternadors. Aquests aparells creen electricitat a través del moviment circular d’un camp magnètic al voltant de bobines elèctriques com a conseqüència del principi d’inducció de Faraday. Analitzat això, ja se sap l’objectiu d’una central hidroelèctrica: aconseguir fer rotar un eix emprant l’energia de l’aigua.
Això porta al següent pas de la comprensió del funcionament d’una central hidroelèctrica: l’anàlisi de components. Tota central hidroelèctrica té un col·lector que recull l’aigua, un circuit hidràulic tancat que cerca optimitzar l’energia mecànica mitjançant procediments avançats d’hidràulica, una turbina que rota gràcies al moviment de l’aigua, un alternador annexat a l’eix de la turbina que genera el corrent elèctric i un extractor que retorna l’aigua al medi d’on provenia.
Després d’aquestes explicacions queden definides les centrals hidroelèctriques. El següent aspecte del treball és la cerca d’oportunitats a Catalunya. Com queda demostrat, s’han de cercar fragments de rius catalans on el cabal, el desnivell i la pressió siguin abundants. En el treball es seleccionen un conjunt de rius que seran estudiats: l’Ebre, la Noguera Ribagorçana, la Noguera Pallaresa, el Fluvià, el Llobregat, el Cardener i el Ter.
Pel que fa a la pressió, no hi ha cap mena de control d’aquesta força en els rius catalans, conseqüentment, queda descartada de l’estudi per falta de dades.
Respecte el desnivell, aquest s’estudia a través del mapa cartogràfic oficial de Catalunya. El procediment és simple: es recorren cadascun dels rius seleccionats i s’analitza com canvia l’altitud en cada tram dels mateixos. Aquestes dades queden anotades als annexos del treball i s’utilitzen per calcular l’angle mitjà en trams de deu quilòmetres. Analitzant els resultats queda clar un concepte: els trams amb un desnivell considerable, la majoria d’ells a la Noguera Ribagorçana, la Noguera Pallaresa i el Segre, ja estan explotats hidroelèctricament.
Per aquest motiu, en la selecció de zones amb potencial hidroelèctric queda com a única referència el cabal. Aquesta magnitud s’analitza amb el mapa hidrogràfic de l’Agència Catalana de les Aigües: en els annexos s’anoten els valors del cabal de totes les centrals de control de l’organització. Obtinguts aquests valors i contrastant-ne la seva regularitat al llarg de l’any, se seleccionen els territoris amb més potencial hidroelèctric disponibles a Catalunya.
Seleccionats aquests trams dels rius, cal demostrar o negar el seu potencial real. Es fixen un seguit de variables i s’efectuen càlculs com per exemple, la velocitat a la qual gira la turbina o el nombre de pols magnètics de l’alternador. Aquestes dades són complementàries i serveixen per arribar al valor de la freqüència elèctrica, una magnitud estàndard a Europa i que ha de ser de cinquanta Hertz. En el cas de totes les centrals establertes el seu valor no passa dels deu Hertz.
Per aquest motiu, queda clar que cap d’elles és eficient, cap d’elles té potencial real. Es demostra que per obtenir eficiència real, un territori amb potencial hidroelèctric ha de posseir les tres magnituds que maximitzen l’energia mecànica de l’aigua, no tan sols el cabal.
Conclusivament, es pot afirmar que, segons els paràmetres fixats en el treball i en els rius contemplats, no hi ha potencial hidroelèctric sense explotar. Aquest és, per tant, el final de l’estudi, una negació de la hipòtesi inicial: “A Catalunya encara hi ha zones amb potencial hidroelèctric sense explotar”.
Aquest enllaç us permet accedir a alres treballs de recerca de Batxillerat.
Deixa un comentari