La hidroelectricidad: Costes, beneficios y perspectivas medioambientales

La hidroelectricidad es una importante fuente de energía en muchas regiones del mundo, ya que produce aproximadamente el 24% de la electricidad mundial. Brasil y Noruega dependen casi exclusivamente de la energía hidroeléctrica. En Canadá, el 60% de la generación de electricidad procede de la hidroelectricidad. En Estados Unidos, 2.603 presas producen el 7,3% de la electricidad, casi la mitad de la cual se produce en Washington, California y Oregón.

El uso de la energía hidroeléctrica para generar electricidad enfrenta dos preocupaciones medioambientales: mientras que la hidroelectricidad es renovable y tiene menos emisiones de gases de efecto invernadero que los combustibles fósiles, su impacto en el medio ambiente es destructivo para las tierras nativas y los hábitats de la fauna. Es necesario encontrar el equilibrio adecuado entre estas preocupaciones para hacer frente a la doble crisis del cambio climático y la pérdida de biodiversidad.

Tabla de contenidos

Cómo funciona la hidroelectricidad

La hidroelectricidad consiste en utilizar el agua para activar piezas móviles, que a su vez pueden hacer funcionar un molino, un sistema de riego o una turbina para producir electricidad. Lo más habitual es que la hidroelectricidad se produzca cuando el agua se retiene en una presa y se canaliza a través de una turbina acoplada a un generador que produce electricidad. A continuación, el agua se libera en un río por debajo de la presa. Las centrales hidroeléctricas de pasada más raras también tienen presas, pero no tienen un embalse detrás. En su lugar, las turbinas se mueven gracias al agua del río que pasa por ellas con un caudal natural.

En definitiva, la generación de hidroelectricidad depende del ciclo natural del agua para rellenar los embalses o reponer los ríos, lo que hace que la energía hidroeléctrica sea un proceso renovable con poca aportación de combustibles fósiles. El consumo de combustibles fósiles está asociado a una multitud de problemas medioambientales: por ejemplo, la extracción de petróleo de arenas bituminosas produce contaminación atmosférica; fracking para obtener gas natural está asociado a la contaminación del agua; la quema de combustibles fósiles produce emisiones de gases de efecto invernadero que inducen el cambio climático.

Costes

Sin embargo, como todas las fuentes de energía, renovables o no, la hidroelectricidad tiene costes medioambientales. Dado que la necesidad de luchar contra el cambio climático hace que la hidroelectricidad sea cada vez más atractiva, sopesar los costes y beneficios medioambientales es esencial para determinar el futuro papel de la hidroelectricidad en el mix eléctrico.

Destrucción de las tierras indígenas

Nada puede ser más devastador para el medio ambiente que la pérdida de la tierra ancestral de uno. Desde la perspectiva de la justicia medioambiental, las presas hidroeléctricas han sido consideradas durante mucho tiempo por muchos pueblos indígenas de todo el mundo como «una colonización de sus tierras y sus culturas», ya que los proyectos hidroeléctricos han implicado a menudo el desplazamiento involuntario de los pueblos indígenas de sus tierras natales. La protección de las tierras indígenas no es sólo una cuestión de derechos humanos, sino también medioambiental, ya que los pueblos indígenas son los cuidadores del 80% de la biodiversidad del mundo. Tal y como atestiguaron los representantes en la cumbre COP26 de Glasgow (Escocia), respetar los derechos territoriales de los pueblos indígenas es esencial para preservar los conocimientos y las prácticas indígenas de gestión medioambiental. La defensa de los derechos de los indígenas es fundamental para la protección del medio ambiente, y no está separada de ella.

La presa de Belo Monte en construcción en Brasil

Barreras para los peces

Muchas especies de peces migratorios suben y bajan de los ríos para completar su ciclo vital. Los peces anádromos, como el salmón, el sábalo o el esturión del Atlántico, suben río arriba para desovar, y los peces jóvenes nadan río abajo para llegar al mar. Los peces catádromos, como la anguila americana, viven en los ríos hasta que nadan hacia el océano para reproducirse, y las anguilas jóvenes (angulas) regresan al agua dulce después de salir del cascarón. Las presas bloquean obviamente el paso de estos peces. Algunas presas están equipadas con escaleras para peces u otros dispositivos para dejarlos pasar sin sufrir daños. La eficacia de estas estructuras es muy variable.

Cambios en el régimen de inundaciones

Las presas pueden amortiguar grandes y repentinos volúmenes de agua tras el deshielo primaveral o las fuertes lluvias. Eso puede ser algo bueno para las comunidades de aguas abajo (ver Beneficios más abajo), pero también priva al río de una afluencia periódica de sedimentos y de caudales altos naturales que renuevan los hábitats para la vida acuática. Para recrear estos procesos ecológicos, las autoridades liberan periódicamente grandes volúmenes de agua por el río Colorado, con efectos positivos en la vegetación autóctona de las orillas del río.

Impactos aguas abajo

Dependiendo del diseño de la presa, el agua liberada aguas abajo suele proceder de las partes más profundas del embalse. Por tanto, esa agua tiene prácticamente la misma temperatura fría durante todo el año. Esto tiene un impacto negativo en la vida acuática adaptada a las grandes variaciones estacionales de la temperatura del agua. Del mismo modo, las presas atrapan los nutrientes procedentes de la vegetación en descomposición o de los campos agrícolas cercanos, reduciendo la carga de nutrientes río abajo y afectando a los ecosistemas fluviales y ribereños. Los bajos niveles de oxígeno en el agua liberada pueden matar la vida acuática río abajo, pero el problema puede mitigarse mezclando aire en el agua en la salida.

Contaminación por mercurio

El mercurio se deposita en la vegetación a sotavento de las centrales eléctricas de carbón. Cuando se crean nuevos embalses, el mercurio que se encuentra en la vegetación ahora sumergida se libera y es convertido por las bacterias en metil-mercurio. Este metil-mercurio se concentra cada vez más a medida que asciende en la cadena alimentaria (un proceso llamado biomagnificación). Los consumidores de peces depredadores, incluidos los seres humanos, se ven entonces expuestos a concentraciones peligrosas del compuesto tóxico. Aguas abajo de la enorme presa Muskrat Falls en Labrador, por ejemplo, los niveles de mercurio están obligando a las comunidades indígenas inuit a abandonar sus prácticas tradicionales.

Evaporación

Los embalses aumentan la superficie de un río, con lo que aumenta la cantidad de agua que se pierde por evaporación. En las regiones cálidas y soleadas, las pérdidas son asombrosas: se pierde más agua por la evaporación de los embalses que la que se utiliza para el consumo doméstico. Cuando el agua se evapora, quedan sales disueltas, aumentando los niveles de salinidad río abajo y dañando la vida acuática.

Amenazas del cambio climático

El aumento de la evaporación también deja a los embalses sujetos a pérdidas dramáticas por el cambio climático. La sequía es un factor importante en el aumento de las temperaturas de la Tierra, ya que las zonas que en su día gozaban de una pluviometría adecuada para la energía hidroeléctrica se enfrentan cada vez más a niveles bajos de las presas y a la pérdida de generación de electricidad. En 2021, las sequías históricas en el oeste de Estados Unidos redujeron drásticamente los niveles de los embalses detrás de las presas hidroeléctricas. En California, la presa de Oroville se redujo a sólo el 24% de su capacidad normal. El descenso de la hidroelectricidad ha obligado a las empresas de servicios públicos de California a aumentar la generación de gas natural, agravando aún más el calentamiento global.

Bajos niveles de agua en el lago Mead, detrás de la presa Hoover

Emisiones de metano

Los nutrientes atrapados tras las presas hidroeléctricas son consumidos por algas y microorganismos, que a su vez liberan grandes cantidades de metano, un potente gas de efecto invernadero. Esto ocurre especialmente en los proyectos hidroeléctricos de nueva construcción, ya que las emisiones de metano disminuyen a lo largo de la vida útil de una presa.

Beneficios

El principal beneficio de las cantidades masivas de electricidad relativamente fiable que proporcionan las presas hidroeléctricas es que la electricidad es renovable y con bajas emisiones de carbono.

Electricidad renovable y limpia

La hidroelectricidad es renovable, y suministra 37% de toda la generación de electricidad renovable en Estados Unidos. Examinando el ciclo de vida completo de la hidroelectricidad, desde la construcción de la presa hasta el consumo de electricidad, la energía hidráulica produce aproximadamente una quinta parte de las emisiones de gases de efecto invernadero que los combustibles fósiles. La energía hidroeléctrica puede ser variable estacionalmente, pero es mucho menos intermitente que la solar y la eólica, y se prevé que desempeñe un papel importante como fuente fiable de energía limpia y renovable en un futuro previsible.

Independencia energética

Como parte de una cartera de fuentes de energía, el uso de la hidroelectricidad supone una mayor dependencia de la energía nacional, frente a los combustibles fósiles extraídos en el extranjero, en lugares con normativas medioambientales menos estrictas.

Control de inundaciones

Los niveles de los embalses pueden reducirse en previsión de lluvias intensas o del deshielo, protegiendo a las comunidades situadas aguas abajo de los niveles peligrosos del río.

Recreación y turismo

Los grandes embalses suelen utilizarse para actividades recreativas como la pesca y la navegación. Las presas más grandes también generan ingresos para las comunidades locales a través del turismo.

El futuro de la hidroelectricidad

Aunque el apogeo de la construcción de presas hidroeléctricas a gran escala se remonta a los años 30 y 40, la energía hidroeléctrica se está expandiendo en el mundo en desarrollo. El futuro de la hidroelectricidad implicará nuevas construcciones, eliminación de presas, mejoras y la disminución de los costes de alternativas aún más limpias.

Eliminación de presas

Más de la mitad de las presas construidas antes de la década de 1970 en Estados Unidos están alcanzando o superando el final de su vida útil prevista de 50 años, formando parte de la infraestructura en decadencia del país. El desmantelamiento y la eliminación de presas han aumentado a medida que los beneficios económicos de las presas más antiguas disminuyen mientras aumentan sus costes medioambientales. La eliminación de presas, aunque poco frecuente, ha sido un éxito para el hábitat, con rápidas renovaciones de las poblaciones de peces migratorios.

Reutilización y mejora de las presas existentes

El aumento de la eficiencia de las presas hidroeléctricas existentes y la reutilización de las presas no hidroeléctricas existentes son dos formas de ampliar la generación de hidroelectricidad sin aumentar su impacto medioambiental (aunque tampoco lo disminuya). En un programa piloto, el Programa de Energía Hidráulica del Departamento de Energía de EEUU aumentó la eficiencia de tres centrales hidroeléctricas, añadiendo más de 3.000 megavatios-hora al año a las redes eléctricas locales. De las presas que hay hoy en el mundo, no se utiliza más del 10% para generar electricidad. Reutilizarlas para producir electricidad podría proporcionar un 9% adicional de la actual energía hidroeléctrica mundial.

Alternativas más limpias

La evaluación del impacto medioambiental de la hidroelectricidad implica no sólo compararla con los combustibles fósiles, sino también con alternativas energéticas limpias menos impactantes que los combustibles fósiles. Ninguna forma de producción de electricidad está exenta de impactos negativos, pero las emisiones de gases de efecto invernadero de la hidroelectricidad son aproximadamente diez veces superiores a las de la energía nuclear, solar y eólica.

Un estudio reciente ha calculado que los paneles solares fotovoltaicos (FV) podrían producir la misma cantidad de electricidad que las 2.603 presas hidroeléctricas de Estados Unidos utilizando aproximadamente una octava parte de la superficie de los embalses existentes. Si se sustituyeran esas presas por energía solar fotovoltaica, el 87% de la tierra volvería a la vida silvestre, mientras que el 13% restante podría soportar la electricidad solar.

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