La Provincia de Santa Fe, en casi toda su extensión, posee una gran cantidad de canales, arroyos y ríos dentro de interior de la provincia con distintas características y algunos muy propicios para la generación debido a sus características topográficas como lo son grandes pendientes, quiebres y cascadas. Además, en toda su longitud Este, se encuentra el sistema Paraná en su tramo medio, siendo unos de los sistemas fluviales más grandes de Suramérica, que casi no se ha aprovechado para este uso de forma sostenible.
A partir de eso, ENERFE SAPEM, como herramienta de búsqueda del aprovechamiento virtuoso y responsable de los recursos naturales renovables, realiza una prospección y caracterización integral del recurso hídrico, con el fin de determinar viabilidades económicas y tecnológicas para su aprovechamiento sostenible con fines de desarrollo energético.
La energía proporcionada por los ríos es utilizada para obtener trabajo mecánico y a partir de este, energía eléctrica.
El principal dispositivo utilizado para capturar energía hidroeléctrica es la turbina hidráulica, que produce trabajo de eje giratorio que alimenta un generador eléctrico. Aunque hay muchos tipos de turbinas hidráulicas, su enfoque básico es similar. Depositan una porción de la energía hidráulica o cinética del fluido en un álabe de la turbina para rotar un eje ubicado en el centro. Por lo tanto, a medida que el fluido pasa a través de la turbina, el cambio en su energía cinética se convierte continuamente en energía mecánica. El paso hacia la energía eléctrica es sencillo y se logra conectando el eje giratorio de la turbina a un generador eléctrico. El generador hidroeléctrico funciona de manera similar a los que se usan en aplicaciones de energía fósil, turbinas de gas o vapor, o incluso en energía eólica. Las máquinas hidráulicas tienden a ser más grandes y más lentas en velocidad de rotación que los turboexpansores de vapor o gas, y pueden estar orientadas verticalmente u horizontalmente.
Convencionalmente, las turbinas suelen utilizarse en lugares donde el agua es retenida por medio de diques y canalizada a través de tuberías haciendo uso de la energía potencial almacenada por el represamiento.
Las turbinas también pueden utilizarse para aprovechar la energía potencial en zonas de ríos donde existan quiebres de pendiente o cascadas, sin la necesidad de un embalse, mediante las tecnologías presentadas por fabricantes como Turbulent o a través de dispositivos como los tornillos de Arquímedes.
Una alternativa o forma no convencional para la generación de electricidad, es el uso de la energía cinética de los ríos. Este tipo de generación se enmarca dentro de las tecnologías in-stream, conformadas por microturbinas y por ruedas o molinos similares a las norias. Estas aprovechan la energía cinética de una corriente o río convirtiéndola directamente en trabajo mecánico de eje. Estos diseños permiten una práctica tecnología de baja altura y baja presión eliminando la necesidad de almacenar grandes volúmenes de agua.
La principal ventaja, de las alternativas que aprovechan tanto la energía potencial sin la necesidad de una presa como las que aprovechan la energía cinética, es la reducción de los impactos ambientales, económicos y sociales, especialmente los asociados al represamiento del río y la consecuente generación de un embalse. Esto se debe a que este tipo de tecnologías permite aprovechar la energía de los ríos sin alterar drásticamente la morfología del curso de agua ni el ecosistema circundante, como ocurre cuando se construye una represa.
Estos dos tipos de alternativas extraen la energía para la producción de electricidad principalmente del caudal disponible del río. El perfil de generación dependerá en diferentes grados de las condiciones locales del flujo. Como resultado, la generación depende de la precipitación y la escorrentía, y puede tener variaciones sustanciales diarias, mensuales o estacionales, especialmente cuando se encuentran en ríos o arroyos pequeños que experimentan flujos muy variables.
La presencia de importantes ríos de llanura en gran parte del territorio de nuestra provincia permite implementar molinos o microturbinas conectados a un generador eléctrico de bajas revoluciones por minuto (rpm) para obtener energía eléctrica de forma limpia, constante y económica. Además, en algunos ríos existen cascadas y quiebres de pendiente permitiendo el aprovechamiento de la energía potencial.
Una ventaja de este tipo de energía renovable, frente a otras como ser la solar o eólica (que son intermitentes), es que el río fluye las 24 horas del día, todos los días del año, teniendo en cuenta sus variaciones estacionales respecto al caudal.
Impactos ambientales
Como todas las opciones de gestión de energía y agua, los proyectos hidroeléctricos tienen impactos ambientales positivos y negativos.
Los principales problemas ambientales se generan cuando es necesaria la creación de un reservorio o embalse para utilizar la energía hidroeléctrica de almacenamiento, produciendo un cambio ambiental importante al transformar un ecosistema fluvial de rápido funcionamiento en uno lacustre. En este caso, los impactos tienen lugar en procesos como la migración de peces, la calidad del agua, la inundación de la tierra, los patrones de flujo de los ríos y la ecología acuática. El cambio en el uso de la tierra implica cambios significativos en las emisiones de GEI (Gases de Efecto Invernadero): inundar la tierra cubierta de biomasa vegetal y animal, para crear reservorios, genera un aumento en la liberación de metano.
Dado que las alternativas hidroeléctricas que se están analizando, con desviaciones de parte del caudal o de tipo in-stream, no incluyen la creación de un embalse, se evitan las modificaciones del régimen de flujo de un río, es decir, del régimen hidrológico. Al no producirse este cambio, se evitan los impactos aguas abajo del proyecto, como ser: las variaciones en los niveles del agua, que provocan cambios físicos y biológicos; los cambios en el estuario del río, donde la extensión de la intrusión de agua salada depende de la descarga de agua dulce; y el cambio en la temperatura del agua.
La pendiente, la velocidad del flujo y la profundidad del agua son características hidrológicas que influyen en la capacidad de transporte de sedimentos y la erosión. Al no producirse un cambio en el régimen hidrológico, se evita la disminución en la capacidad de transporte de sedimentos. Por esta razón, no se produce un aumento en la tasa de deposición de los mismos, evitando la elevación del lecho del río y el aumento del riesgo de inundación.