Las presas que crean embalses en los ríos pueden modificar los hábitats. Y para algunas especies, sobre todo las que migran largas distancias, las instalaciones hidroeléctricas pueden crear barreras peligrosas o insalvables. En algunas partes del mundo, como Estados Unidos, Canadá y Europa, los gobie os han creado dispositivos para proteger los ecosistemas de los daños potenciales de la energía hidroeléctrica.
Las nuevas normativas medioambientales pueden obligar a las instalaciones más antiguas a realizar costosas renovaciones o a cerrar por completo. Es un gran problema, porque al retirar las centrales hidroeléctricas de la red se elimina una fuente de energía flexible y de bajas emisiones que contribuye a la lucha contra el cambio climático. Nuevas tecnologías, como las turbinas seguras para los peces, podrían ayudar a las empresas eléctricas y a los reguladores a encontrar un equilibrio entre la salud de los ecosistemas fluviales y los objetivos climáticos.
Ahí es donde entran en juego empresas como Natel Energy. Esta compañía comenzó con dos grandes objetivos: alto rendimiento y alta supervivencia de los peces, según explica su cofundadora y directora comercial Gia Schneider.
La empresa desarrolla nuevos diseños para las turbinas que generan energía en las centrales hidroeléctricas cuando el agua se precipita a través de ellas equipos y mueve sus palas. Las aspas de las turbinas convencionales pueden moverse a una velocidad de 30 metros por segundo, algo más de 100 kilómetros por hora, según detalla Schneider. Cuando los bordes rectos y finos de las palas golpean a los peces a esa velocidad, "es obvio que el resultado no es bueno" para ellos, detalla.
El diseño de la turbina de Natel se centra en evitar que estos equipamientos que se mueven tan rápido entren en contacto fatal con los peces. Sus palas tienen un borde de ataque más grueso que empuja el agua hacia delante, creando una zona de estancamiento, o "básicamente un airbag para los peces", dice Schneider. Además, son curvas, de modo que los peces no reciben un impacto directo.
La empresa ha probado sus turbinas con diversas especies, como anguilas americanas, alevines y truchas arco iris. En el caso de un estudio reciente con anguilas americanas, los científicos descubrieron que más del 99% de las anguilas sobrevivían después de 48 horas de pasar por el equipo de Natel. En comparación, un estudio de 2010 descubrió que sólo el 40% de las anguilas europeas marcadas eran capaces de atravesar los generadores de una central hidroeléctrica, aunque la supervivencia dependía mucho tanto del tamaño tanto de la anguila como de la turbina en cuestión.
Cambiar el diseño de las turbinas no ayudará a los peces a sobrevivir en todas las centrales: en algunas de las más grandes, con las presas más altas, los rápidos cambios de presión del agua pueden matar a los peces igualmente. Pero Schneider afirma que la tecnología de su empresa podría incorporarse a la mitad del parque hidroeléctrico de EE UU para hacer las centrales más seguras para los peces.
La energía hidroeléctrica es una de las fuentes de energía renovables más antiguas del mundo. En 2030, más del 20% de las unidades generadoras del parque mundial tendrán más de 55 años, según la Agencia Inte acional de la Energía. La edad media de una central hidroeléctrica en EE UU es de unos 65 años.
En Estados Unidos, las centrales hidroeléctricas privadas están autorizadas por un organismo llamado Comisión Federal Reguladora de la Energía por un plazo de hasta 50 años. Según la Asociación Nacional de Energía Hidroeléctrica, de aquí a 2035 habrá que renovar la licencia de 17 gigavatios de instalaciones hidroeléctricas (suficientes para abastecer a 13 millones de hogares).
Desde que se pusieron en marcha muchas de esas instalaciones, se han producido cambios significativos en los requisitos medioambientales, y algunas centrales pueden tener que hacer frente a elevados costes y difíciles trabajos de ingeniería al intentar cumplir las nuevas normas y seguir funcionando. En algunos casos, añadir rejillas para filtrar los peces de la toma de agua de las centrales hidroeléctricas es una posible solución, pero tanto la instalación como el mantenimiento de un sistema de este tipo pueden suponer un coste considerable. En estas instalaciones, la tecnología de Natel representa una alte ativa, afirma Schneider.
Natel ha instalado varios proyectos en Maine, Oregón y Austria. En todos ellos se trata de turbinas relativamente pequeñas, pero la empresa está en vías de acometer proyectos de mayor envergadura y recientemente ha ganado un proceso de licitación con un socio fabricante para suministrar una turbina más grande, de tres metros de diámetro, a una planta ya existente, según desvela Schneider. La empresa también oferta licencias de sus diseños de turbinas seguras para los peces a fabricantes ya establecidos.
La decisión de las empresas de servicios públicos de adoptar un diseño a prueba de peces podría depender de cómo afecte a la eficiencia, es decir, a la cantidad de energía que puede captar un determinado caudal de agua. Los diseños de turbina de Natel serán, en algunos casos, ligeramente menos eficientes que los convencionales actuales, afirma Schneider, aunque la diferencia es marginal y probablemente sigan representando una mejora con respecto a los diseños antiguos.
Aunque a veces hay una disyuntiva entre diseño seguro para los peces y eficiencia, no ocurre así con todas las turbinas novedosas en todos los casos. Un estudio de 2019 del Cuerpo de Ingenieros del Ejército de EE.UU. descubrió que un nuevo diseño mejoraba la seguridad de los peces a la vez que producía más energía.
Sin embargo, incorporar nuevas turbinas a las centrales hidroeléctricas no resolverá todos los problemas medioambientales asociados a esta tecnología. Por ejemplo, los nuevos equipos sólo servirían para la migración aguas abajo, como cuando las anguilas pasan de los ríos de agua dulce al océano para reproducirse. Se necesitarían otras soluciones para permitir la migración río arriba.
Idealmente, la mejor solución para muchas plantas serían probablemente los desvíos naturales o rampas, que permiten el paso libre de muchas especies en ambas direcciones, dice Ana T. Silva, investigadora científica del Instituto Noruego de Investigación de la Naturaleza. Sin embargo, debido a los requisitos de espacio, no siempre pueden instalarse o utilizarse.
Pie de foto: El director técnico de Natel, Abe Schneider, sostiene una trucha de gran tamaño utilizada en las pruebas de paso de peces en la central hidroeléctrica de Monroe, en Madras (Oregón). / NATEL
"Llevamos mucho tiempo intentando mejorar el paso de los peces", afirma Michael Milstein, responsable de asuntos públicos la autoridad gube amental norteamericana en gestión de los peces, dependiente de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA-Fisheries, por su acrónimo en inglés). Las soluciones actuales incluyen escalas para peces, por las que los peces nadan o saltan a pozas sucesivamente más altas para pasar las presas. Otras presas son demasiado altas para ello, y los peces son capturados y cargados en camiones para rodearlas.
El reto, dice Milstein, es que "cada río es diferente y cada presa es diferente". Hay que adaptar las soluciones a cada situación, añade; las turbinas seguras para los peces serían más importantes cuando no hay desvío y atravesar una instalación es la única opción que tienen los peces.
La cuestión de la protección de los ecosistemas y el paso seguro de los peces ha suscitado encendidos debates sobre los proyectos hidroeléctricos existentes en el oeste de EE UU, al igual que en todo el mundo.
Incluso con la tecnología más avanzada, "no siempre es posible proporcionar un paso suficiente", afirma Milstein. Actualmente se están eliminando varias presas del río Klamath, en Oregón y el norte de Califo ia, por sus efectos en los ecosistemas locales. Las presas modificaron drásticamente el río, acabaron con el hábitat del salmón, la trucha arco iris y la lamprea locales y crearon las condiciones ideales para que los parásitos diezmaran las poblaciones de peces.
Pero, aunque las instalaciones hidroeléctricas pueden tener repercusiones negativas en el medio ambiente, el cambio climático también puede ser muy perjudicial para la fauna, señala Schneider, de Natel. Si se cierran demasiadas centrales hidroeléctricas, podría quedar un vacío que mantuviera más combustibles fósiles en la red, obstaculizando los esfuerzos para hacer frente al cambio climático.
Reducir el impacto de las centrales hidroeléctricas en el medio ambiente local podría ayudar a garantizar que más de ellas puedan seguir en funcionamiento, generando electricidad renovable que desempeña un papel importante en nuestra red eléctrica. "Las turbinas seguras para los peces no lo resolverán todo: hay muchísimos problemas en nuestros ríos; pero tenemos que empezar a abordarlos uno a uno y ésta es una buena herramienta", concluye Schneider.