Temp 3 Cap8 Almacenamiento de energía potencial en presas

Summary

El video ofrece una investigación detallada en torno a la electromovilidad y el almacenamiento de energía, con un enfoque en el uso de presas para almacenar energía hidráulica. Se discute cómo la energía potencial se convierte en energía eléctrica a través de la caída de agua en turbinas, y cómo la eficiencia de esta conversión es clave para maximizar la producción de energía. Además, se explora la importancia de la logística energética, destacando la necesidad de usar las presas no solo para generación de energía en momentos de pico, sino también para mantener un equilibrio sostenible con el uso del agua para otros propósitos, como el consumo humano y la agricultura. Se mencionan diferentes tipos de presas y su capacidad para generar energía, desde las grandes hidroeléctricas hasta las micropresas. Finalmente, se sugiere la creación de proyectos innovadores que utilicen energías renovables, como la energía solar y eólica, para bombear agua y aumentar la capacidad de almacenamiento de energía en presas, abogando por una mayor inversión y desarrollo en esta tecnología para el futuro.

Takeaways

• 🌊 La energía hidroeléctrica es una forma importante de almacenamiento de energía, donde el agua almacenada en presas se utiliza para girar turbinas y generar electricidad.
• 💧 La cantidad de energía potencial almacenada en una presa depende del volumen de agua, la altura a la que está almacenada y la densidad del agua.
• 📈 La energía y potencia disponibles en una presa son claves para entender la producción de energía eléctrica; la potencia es la energía por unidad de tiempo.
• 🚧 Las presas hidroeléctricas son una inversión a largo plazo y requieren un balance cuidadoso entre el uso del agua para diferentes propósitos, incluyendo el abastecimiento de agua potable y la generación de energía.
• ⏱️ El tiempo es un factor crucial en la conversión de energía potencial a energía eléctrica; la energía almacenada debe ser utilizada estratégicamente durante períodos de pico de demanda.
• 💹 La eficiencia en la conversión de energía es un aspecto importante; ninguna máquina es 100% eficiente, y por lo tanto, hay pérdidas energéticas en el proceso de conversión.
• 🌆 La Ciudad de México consume aproximadamente 12.5 terawatt-horas (TWh) de energía eléctrica anualmente, y el almacenamiento de agua de lluvia podría cubrir una parte significativa de esta demanda.
• 🏞️ Las presas de almacenamiento por bombeo son una tecnología interesante para almacenar electricidad generada por otras fuentes,类似 una batería, permitiendo el almacenamiento y la liberación controlada de energía.
• 🔄 Las centrales hidroeléctricas reversibles permiten almacenar energía eléctrica producida durante períodos de baja demanda o por fuentes de energía renovable, para ser utilizada durante períodos de pico.
• 🌡️ La clasificación de las presas hidráulicas incluye gigantes, pequeñas y micropresas, cada una con capacidades de generación de energía eléctrica distintas, desde más de 30 MW hasta 10 a 100 kW.
• 🌤️ El uso de energía solar fotovoltaica para bombear agua a presas de almacenamiento puede ser una estrategia sostenible para almacenar energía durante períodos de luz solar y disponer de ella durante la noche o cuando sea necesaria.

Q & A

¿Qué es la energía electromovilidad y cómo se relaciona con el almacenamiento de energía?

La energía electromovilidad se refiere a la utilización de vehículos movidos por energía eléctrica, y está estrechamente vinculada con el almacenamiento de energía debido a que estos vehículos requieren energía almacenada para funcionar. Además, el almacenamiento de energía es crucial para la eficiencia de la infraestructura de carga y para equilibrar la red eléctrica con la energía producida por fuentes renovables.

¿Cómo funciona una hidroeléctrica y qué es la energía potencial almacenada en una presa?

Una hidroeléctrica funciona aprovechando la energía potencial del agua almacenada en una presa. La energía potencial se convierte en energía cinética cuando el agua cae y empuja las turbinas, las cuales luego generan energía eléctrica mediante un generador eléctrico. La energía potencial está relacionada con la altura a la que está almacenado el agua sobre la turbina.

¿Cuáles son los diferentes tipos y clasificaciones de presas en una hidroeléctrica?

Los tipos y clasificaciones de presas incluyen presas de embalse, que almacenan agua en un reservorio y la liberan a través de turbinas para generar energía; presas de derivación, que derivan el agua de un río hacia un canal para múltiples usos, incluyendo la generación de energía; y presas de almacenamiento por bombeo, que funcionan como baterías, bombeando agua a una altura y luego liberándola para generar energía durante períodos de alta demanda.

¿Cómo se calcula la energía almacenada en una presa hidroeléctrica?

La energía almacenada en una presa se calcula utilizando la fórmula que involucra la densidad del agua, la gravedad y el volumen de agua almacenado, así como la altura a la que está el agua sobre la turbina. La energía en joules se obtiene multiplicando la densidad del agua (1000 kg/m³), la gravedad (aproximadamente 10 m/s²), el volumen de agua (en metros cúbicos) y la altura (en metros).

¿Qué es la potencia y cómo está relacionada con la energía en una hidroeléctrica?

La potencia es la cantidad de energía que se puede generar en una unidad de tiempo y está medida en watts (W). En una hidroeléctrica, la potencia disponible está relacionada con el flujo de agua a través de la turbina y la altura de la presa. La energía, por otro lado, es el trabajo total que se puede obtener y se mide en joules (J). La relación entre energía y potencia se da por la fórmula: energía = potencia × tiempo.

¿Cómo se utiliza la energía potencial almacenada en las presas para generar energía eléctrica durante las horas pico?

Durante las horas pico, cuando la demanda de energía eléctrica es más alta, se puede utilizar la energía potencial almacenada en las presas al liberar el agua almacenada a través de las turbinas. Esto permite generar una gran cantidad de energía eléctrica en un corto período de tiempo para satisfacer la alta demanda.

¿Por qué es importante la logística en el uso de las presas para generar energía eléctrica?

La logística es crucial ya que debe asegurar que el agua almacenada en las presas se utilice de manera eficiente y equilibrada. Una vez que se vacía una presa, no se puede utilizar el agua para otros propósitos, como el abastecimiento de agua potable o para el riego, hasta que se vuelva a llenar. Además, es importante planificar el uso del agua para evitar períodos de escasez o sobrecarga en la red eléctrica.

¿Cómo se relaciona la energía eléctrica generada por las hidroeléctricas con la demanda neta nacional en México?

La energía eléctrica generada por las hidroeléctricas en México es significativamente menor que la demanda neta nacional. Aunque las hidroeléctricas están diseñadas para generar una cierta cantidad de energía, la cantidad real que se genera en promedio es solo una fracción de esa capacidad instalada, debido a factores como la disponibilidad de agua y la eficiencia de la conversión de energía.

¿Qué son las presas hidráulicas y cómo se clasifican en tamaño?

Las presas hidráulicas son estructuras diseñadas para almacenar agua y aprovechar su energía potencial para generar energía eléctrica. Se clasifican en tamaño en base a su capacidad de generación de energía eléctrica: las gigantes tienen una capacidad superior a 30 MW, las pequeñas pueden generar cerca de 10 MW y las micropresas tienen una capacidad de alrededor de 10 a 100 kW.

¿Cómo se puede utilizar la energía de las mareas para bombear agua hacia presas de almacenamiento?

La energía de las mareas, que fluctúa con el movimiento del mar, puede ser capturada mediante turbinas mareomotrices. Esta energía puede ser utilizada para operar bombas que elevan el agua del mar hacia presas de almacenamiento en terrenos altos adyacentes. Cuando se necesita energía eléctrica, el agua se libera de las presas y pasa por turbinas hidroeléctricas para generar energía.

¿Qué son las centrales hidroeléctricas reversibles y cómo funcionan?

Las centrales hidroeléctricas reversibles son una forma de almacenamiento de energía que utiliza el movimiento de agua para convertir energía eléctrica en potencia mecánica y viceversa. Durante períodos de baja demanda o excedente de energía, el agua es bombeada hacia una presa superior. Cuando se necesita energía, el agua se libera, empuja turbinas en sentido inverso a su funcionamiento normal, y la turbina actúa como un generador para producir energía eléctrica.

Outlines

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📚 Introducción a la Electromovilidad y Almacenamiento de Energía

Este primer párrafo presenta la temática del video, que se centra en la investigación de la electromovilidad y el almacenamiento de energía. Se menciona que el contenido está vinculado con el Instituto Politécnico Nacional y México Energía. El video, grabado el 31 de octubre de 2023, es la octava entrega de la temporada 3 y explora el almacenamiento de energía, en particular, cómo las empresas lo hacen. Se destaca la importancia de la hidroeléctrica, su funcionamiento, y cómo se almacena energía en una presa, así como la conversión de energía potencial a energía eléctrica.

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💧 Almacenamiento de Agua y Energía en Presas

El segundo párrafo profundiza en el concepto de almacenamiento de agua en presas y cómo esto se relaciona con la generación de energía eléctrica. Se describe el proceso de almacenamiento de agua a cierta altura para posteriormente mover una turbina y generar energía. Se menciona el uso histórico de este fenómeno, desde antes de Cristo con molinos hidráulicos. Se explica la relación entre la energía y potencia almacenada en una presa, y cómo estos conceptos se relacionan con la densidad del agua, la gravedad y el volumen almacenado. Finalmente, se proporciona un ejemplo de cálculo para ilustrar la cantidad de energía potencial que puede almacenarse en una presa dada.

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📏 Ejemplos y Cálculos de Energía Almacenada

Este párrafo ofrece un ejemplo práctico para entender la cantidad de energía que puede almacenarse en una presa. Se considera una presa con dimensiones específicas y se calcula el volumen de agua que puede almacenar. A partir de aquí, se calcula la energía almacenada en términos de gigajoules (GJ) y se relaciona con la profundidad de la presa. Se discute cómo la energía almacenada se puede convertir en energía eléctrica y se destaca la importancia de la eficiencia de las máquinas en esta conversión. Además, se explora la relación entre energía, potencia y tiempo, y cómo estos factores determinan la cantidad de energía que se puede generar y utilizar.

15:03

⏱️ Uso de la Energía Almacenada en Horarios Pico

El cuarto párrafo aborda la importancia de utilizar la energía almacenada en presas durante períodos de mayor demanda eléctrica, conocidos como horas pico. Se destaca que la energía almacenada debe ser utilizada estratégicamente, ya que una vez liberada, no puede ser utilizada para otros propósitos, como el abastecimiento de agua para consumo o riego. Se discute la logística de usar la energía potencial almacenada y cómo es crucial para evitar la sobrecarga del sistema eléctrico en momentos de alta demanda. Se menciona la diferencia entre la facturación de la energía eléctrica y la potencia, y cómo es importante no malgastar la potencia disponible.

20:04

🌊 Eficiencia y Uso de la Energía Hidroeléctrica

Este párrafo se enfoca en la eficiencia de la energía hidroeléctrica y cómo se mide. Se habla sobre la relación entre la densidad del agua, la gravedad, el volumen y la altura de la presa en relación con la turbina para calcular la potencia eléctrica generada. Se proporciona un ejemplo de cálculo para una turbina hipotética y se discute la importancia de no desperdiciar la potencia, ya que se está pagando por su disponibilidad, incluso si no se está generando energía eléctrica en ese momento. Además, se aborda la importancia de usar la energía hidroeléctrica en momentos críticos para apoyar el sistema eléctrico nacional.

25:07

🏙️ Consumo de Energía en la Ciudad de México

El sexto párrafo explora la cantidad de energía requerida por la Ciudad de México y cómo la lluvia podría ser utilizada para generar energía hidroeléctrica. Se proporciona una clasificación de los niveles de lluvia en la ciudad y se discute el impacto de eventos meteorológicos extremos, como los causados por huracanes. Se calcula la cantidad de agua que cae en promedio en la Ciudad de México y se sugiere que, teóricamente, podría ser suficiente para cubrir el 3.3% del consumo de energía de la ciudad. Se destaca la importancia de la captura y el almacenamiento de lluvia para reducir el consumo de agua subterránea y la generación de energía a partir de combustibles fósiles.

30:12

🛠️ Tipos y Clasificaciones de Presas

Este párrafo describe los diferentes tipos y clasificaciones de presas hidráulicas, incluyendo presas de embalse, presas de derivación y presas de almacenamiento por bombeo. Se discute cómo funcionan estas presas y para qué se utilizan. Se destaca la relevancia de las microhidroeléctricas, especialmente en áreas con desniveles, y cómo pueden generar energía eléctrica para comunidades pequeñas. Se menciona la posibilidad de usar energías renovables, como la fotovoltaica o la energía eólica, para bombear agua y almacenar energía en presas, lo que se podría escalar para usos más grandes.

35:14

🔌 Almacenamiento de Energía y Proyectos Futuros

El último párrafo aboga por la importancia de almacenar energía, especialmente en presas, para reducir la contaminación y aprovechar las energías renovables. Se sugiere varias formas de almacenar energía, incluyendo baterías, hidrógeno y el uso de presas para bombear agua. Se discute la potencial aplicación de estas tecnologías en diferentes escenarios, como la utilización de energía solar para bombear agua del mar a presas en montañas cercanas. Se menciona un proyecto en el que se está trabajando y se alienta a la audiencia a suscribirse al canal de YouTube para seguir el progreso de este y otros proyectos de investigación en el futuro.

Keywords

💡Electromovilidad

Electromovilidad se refiere al uso de vehículos movidos por energía eléctrica. En el video, se discute cómo la electromovilidad y el almacenamiento de energía están interconectados, destacando la importancia de la energía renovable en el transporte.

💡Almacenamiento de energía

El almacenamiento de energía es el proceso de guardar energía para su uso posterior. En el video, se explora cómo se puede almacenar energía en forma de agua en presas y cómo esto es crucial para la producción de energía eléctrica.

💡Hidroeléctrica

Una hidroeléctrica es una central eléctrica que utiliza el agua para generar energía. El video describe cómo funciona una hidroeléctrica, la energía y potencia almacenadas en una presa, y la importancia de la turbina hidráulica en la producción de energía.

💡Presa

Una presa es una estructura construida para retener agua, generalmente con el propósito de almacenar agua para uso posterior, como en la generación de energía hidroeléctrica. En el video, se habla sobre los diferentes tipos de presas y cómo se clasifican en función de su capacidad de generación de energía.

💡Energía potencial

La energía potencial es la energía que tiene un objeto debido a su posición en relación con la fuerza gravitacional. En el contexto del video, la energía potencial se relaciona con el nivel del agua en una presa y cómo es convertible en energía cinética y posteriormente en energía eléctrica.

💡Turbina hidráulica

Una turbina hidráulica es un dispositivo que convierte la energía cinética del agua en energía mecánica, la cual a su vez puede ser convertida en energía eléctrica. En el video, se destaca el papel de la turbina hidráulica en la producción de energía en una hidroeléctrica.

💡Eficiencia energética

La eficiencia energética hace referencia a la cantidad de energía que se utiliza eficazmente en comparación con la cantidad total de energía disponible. El video discute cómo ninguna máquina es 100% eficiente y hay pérdidas en la transformación de energía.

💡Potencia y energía

La potencia es la cantidad de energía que se puede usar en una unidad de tiempo, mientras que la energía es la capacidad para realizar trabajo. En el video, se explica cómo la potencia y la energía están relacionadas y cómo se miden en diferentes contextos, como en la producción de energía hidroeléctrica.

💡Presas de almacenamiento por bombeo

Las presas de almacenamiento por bombeo son una forma moderna de almacenar energía eléctrica. Funcionan como una batería, bombeando agua a una altura y luego usándola para generar energía cuando es necesario. En el video, se sugiere que este tipo de presas podría ser una solución para el almacenamiento de energía renovable.

💡Micropresas

Micropresas son pequeñas instalaciones de generación de energía eléctrica, generalmente entre 10 a 100 kW. El video menciona que en áreas con desniveles adecuados, podrían implementarse micropresas para generar energía eléctrica a pequeña escala, como para colonias o calles.

💡Central hidroeléctrica reversible

Una central hidroeléctrica reversible es una que puede funcionar tanto para generar energía al dejar fluir el agua, como para bombear agua a una presa usando energía eléctrica. Esto permite almacenar energía durante períodos de baja demanda o cuando se genera energía de manera excesiva.

Highlights

El almacenamiento de energía es un tema central en la electrificación y es discutido en el contexto de la hidroeléctrica.

Se aborda el funcionamiento de una hidroeléctrica, incluyendo la energía y potencia almacenada en una presa.

Se describe cómo la caída del agua en una turbina hidráulica produce energía eléctrica.

La importancia de la altura de la presa y su relación con el potencial energético se destaca.

Se explica la conversión de energía potencial en energía cinética a través de la tubería de presión.

La eficiencia en la transformación de energía es un tema importante, y se señala que no hay máquinas 100% eficientes.

Se discute la relación entre la densidad del agua, la gravedad y el volumen almacenado en la presa para calcular la energía.

Se utiliza el ejemplo de una presa con una altura de 100 metros para simplificar los cálculos y demostrar la cantidad de energía almacenada.

Se aclara la diferencia entre energía y potencia en el contexto de la facturación de la energía eléctrica.

Se destaca la importancia de la logística energética y cómo se utiliza el agua almacenada durante las horas pico de consumo.

Se menciona la capacidad de las presas hidráulicas en México y su relación con la demanda neta nacional de energía.

Se explora la posibilidad de utilizar la lluvia de la Ciudad de México para abastecer su consumo de agua y generar energía eléctrica.

Se discute la idea de las presas de almacenamiento por bombeo como una forma de almacenar electricidad generada por otras fuentes.

Se sugiere el uso de energía solar fotovoltaica y la marea para bombear agua y almacenar energía en presas cerca del mar.

Se habla sobre proyectos similares en curso y el potencial de implementación a gran escala en el futuro.

Se enfatiza la importancia de la inversión a largo plazo en tecnologías de almacenamiento de energía para el desarrollo sostenible.

Transcripts

Buenos días tardes o noches a la hora

que estén viendo este video Bienvenidos

a investigación en electromovilidad y

almacenamiento de energía un programa

vinculado entre el Instituto Politécnico

Nacional y México energía que mueve hoy

martes 31 de octubre del

2023 en este capítulo 8 de la temporada

3 hablaremos del almacenamiento de ía

potencial empresas Recuerden que hemos

estado hablando mucho de los temas de

electromovilidad y de la parte de

almacenamiento de energía hemos este

centrado las pláticas principalmente en

la temporada uno sobre el hidrógeno

bueno quedamos que para esta tercera

temporada empezaremos a hablar de otras

formas de almacenar la energía y una muy

importante es almacenar la energía

empresas

qué vamos a tratar en este video Pues

como siempre de esta temporada buscamos

cinco ítems cinco temas que resalten de

la gran gama que es el platicar de cada

uno de estos temas el primero es el

funcionamiento de una

hidroeléctrica la energía y potencia

almacenada en una presa La potencia y

energía eléctrica disponible en una

presa tipos y clasificación de las

presas y finalmente la central

hidroeléctrica

reversible

entonces vean ustedes que lo que

nosotros tenemos aquí en una

hidroeléctrica pues es tener una presa

que en esa presa se almacene el agua esa

agua

eh al estar a un cierto nivel de la

turbina Pues por la caída de esa agua va

a hacer girar el agua la turbina

hidráulica y va a producir energía

eléctrica entonces hay

donde

la cortina de la presa pues es baja o

sea respecto a donde está la turbina

Pues el nivel es bajo ahí donde es medio

donde está la parte más alta de la presa

respecto a la turbina eh está a un nivel

medio y obviamente son cortinas de la

presa más grandes y

eh donde la presa está muy por

arriba de la turbina son empresas altas

respecto a la turbina y dependiendo de

cómo esté la orografía de donde se está

haciendo la presa pues es el tamaño de

la cortina de dicha presa Y esto es

repitiendo el ejercicio que hago

continuamente la energía potencial es

respecto a la altura de el piso en este

caso es respecto a la altura de la

turbina de donde va a estar chocando el

agua con la turbina para hacer girarla y

producir la energía eléctrica eh entre

la presa y la turbina está la tubería de

presión por donde va pasando el agua

para ser direccionada en un ángulo

específico de que de mayor este

transmisión de esa energía potencial que

se convierte en cinética en la tubería

de presión y se vuelve eléctrica en la

turbina al pasar por el generador

eléctrico o al hacer mover el generador

eléctrico

entonces eh el ejercicio que siempre

hago es esta energía potencial es por la

altura respecto a la referencia de la

laptop y al

soltarla se convirtió en energía

cinética de movimiento hasta generar un

trabajo que es el golpe que se escucha

al chocar con la laptop Pues aquí es el

trabajo de generar energía eléctrica

este choque de el agua hacia la turbina

pues no como en toda transformación de

la energía hay pérdidas por la

eficiencia de la transformación de la

energía entonces una cosa es la energía

que yo puedo tener aquí almacenada por

la altura por la cantidad de agua y otra

cosa es la energía eléctrica que voy a

poder generar acorde a la eficiencia

Entonces esta plática es que

es muy importante poder estar

almacenando el agua para que esa agua

almacenada acorde a una cierta altura

podamos estar haciendo mover una turbina

y generar energía eléctrica

es incluso la primera forma en que se

produjo energía eléctrica por medio de

hidroeléctricas este fenómeno de

aprovechar la caída del agua ha sido

utilizado desde antes de Cristo o sea

miles de años con molinos

hidráulicos paletas hidráulicas de

madera y y ese movimiento rotatorio lo

usaban para generar muchos tipos de

trabajo el punto dos es energía y

potencia almacenada en una presa y la

energía en la presa que es de agua vaas

tener que ver que es igual a la densidad

por la gravedad por el volumen de agua

almacenado en esa presa por la altura a

la que tengamos la empresa respecto de

dónde la vamos a utilizar e la densidad

del agua pues es este de 1000 kg sobre

metro cúbico la gravedad es de 9.81 m

sobre segundo para facilitar los

cálculos vamos a poner 10 m sobre

segundo al cuadrado para que sean

múltiplos de cero múltiplos de 10 perdón

entonces el volumen del agua almacenada

en la presa se tiene que dar en metros

cúbicos la altura de la presa respecto a

donde se descarga la tubin para

ejemplificar vamos a usar 100 m por qué

Porque es la altura en donde ya se

considera este entre mediana y que

empiezan a ser

este presas donde es alta la separación

entre la presa y la turbina pero un

promedio y para para facilitarnos los

cálculos dejémoslo 100 simplemente por

ejemplo Entonces si sustituimos los

datos en la ecuación la densidad 1000 la

gravedad

10 el volumen lo tenemos como volumen y

la altura en 100 Bueno al multiplicar

1000 por 10 por 100 tenemos 1 millón y

obviamente nos falta el valor del

volumen el valor del volumen nos falta

las unidades tenemos

kilogramo y vean que este metro cúbico

que está dividiendo kilogramo por este

metro cúbico que está multiplicando se

va a eliminar entonces solamente va a

quedar este metro por este metro metro

cuadrado y abajo me queda segundo

cuadrado kg Met cu sobre segundo

cuadrado es jul la más conocida

kilogramo Met sobre segundo cuadrado es

Newton Newton que es fuerza por metro

que es distancia fuerza por distancia es

trabajo me da lo que son los joules de

energía y el teorema me dice que yo

puedo hacer la cantidad de trabajo igual

a la energía que tenga disponible a lo

más si existiera una transformación del

100% Pero obviamente como siempre lo he

dicho No hay ninguna máquina 100%

eficiente entonces parte de esa energía

al volverse trabajo se pierde acuerde a

la eficiencia de de la máquina pero

ahorita solamente estamos calculando

esta energía que está almacenada en la

presa Entonces mi ecuación se queda que

es

eh 1000 kg Met sobre segundo cuadrado

digo Perdón 1 millón de kg Met cu

segundo cuadrado esto es joules y 1

millón es mega se se sustituye por el

prefijo mega y tengo Tengo el volumen el

volumen por un meg J Esa es la energía

que tengo almacenada en este caso de la

altura

de de 100 m entonces entre más volumen

yo tenga en mi presa más energía voy a

estar almacenando es decir si yo tengo

en esta presa el volumen de 1 m c 1 m c

son 1 lr lo que tenemos almacenado en

nuestros tinacos de nuestra azotea de de

de 1000 litr 1 m cico entonces tendría

yo nada más un maaj de energía

almacenada si yo

tuviera 1000 m c Bueno tendría 1000 mj

pero 1000 este sería kilo por lo el Mega

que que entonces tengo TR ceros del kilo

y 6 ceros del Mega Son 9 ceros que

implica giga entonces tendría con 1000 m

c tendría un gaj al má enado e y y

obviamente en este caso que estoy

poniendo aquí como ejemplo

imaginemos que nuestra

eh presa es un cubo su volumen es base

por altura y por poner algunos datos

Tengo este de largo 500 m y tengo de

ancho 200

m y la altura pues es x Entonces el

volumen va a ser la base por la altura

la base 500 por 200 son este eh

100,000

100000 por x m c entonces la energía

ahora ya no la tengo en términos del

volumen sino de la profundidad de mi

presa entonces vean que son 100000 x mj

y otra vuelta estos TR combinados con

Los 6 cer de Mega se me vuelven giga y

me quedan 100x

gaj Entonces por cada metro de

profundidad que yo tenga voy a aumentar

mis gaj si nada más tengo un metro de

profundidad de mi presa tengo 100 gj y

en el caso aquí que pongo como ejemplo

que fueran 10 metros de altura de mi

presa serían 100 por 10 serían 1000 G

1000 ya se convierte en un teraj este

ejercicio es porque nosotros en nuestro

recibo de energía eléctrica nos cobran

kilow hora es decir el joules lo

convierten a

wat lo que consumen grandes ciudades ya

son megaw H lo que consume ya todo este

el país son gw H entonces este en este

tenor es que yo lo este más o menos lo

pongo en este ejemplo para que ustedes

vayan este viendo cómo es que se puede

estar almacenando grandes cantidades de

energía empresas y que pueden estar

abasteciendo a ciudades completas de

energía entonces otra forma Entonces

como nos cobran la energía es por

eh lo que es la

energía con la de potencia por tiempo

por la definición de potencia la

potencia es la energía entre tiempo es

decir trabajo entre tiempo cuánto tiempo

tardo en realizar un trabajo cuánto

tiempo transformo esa energía en trabajo

y despejando de potencia igual a energía

sobre tiempo el tiempo pasa

multiplicando la potencia y tengo

energía igual a potencia por tiempo

entonces si yo estoy hablando que la

energía es un esto que tengo aquí que es

un teraj

ahora este terajoules se convierte en

tera pero el joules se convierte en

watts por segundo porque es las unidades

de potencia por tiempo wat segundo que

es joues Y entonces lo divido por una

hora que tiene 3600 segundos segundos y

segundos se va y me va a quedar eh wat

hora que esto me va a dar este alrededor

de 2000 y tantos este wats hora perdón

este eh terawatts eh gigawatt H

eh Y esto es lo que más o menos

tendríamos

almacenado entonces vean que la

eh

energía con respecto a la potencia está

nada más ligada por el tiempo es decir

cuánto tiempo estamos usando esa

potencia es lo que me da la energía y

con ello yo puedo decir este si me la

quiero consumir en una sola hora bueno

tendríamos que usar esos eh 200 y tantos

eh mew poner una

eh turbina de 270 y tantos mew y esta

agua

almacenada en una hora la

consumirías Entonces ese es un detalle

que a veces es fácil los políticos decir

veo muchos Hilos de agua y veo un gran

lugar donde yo pueda almacenar esos

litos de agua y entonces digo Ah miren

tengo una

eh turbina de 100 mw de 800 mw Bueno ya

estáa de 1 gw Que son 1000 mw Sí pero

esa gran cantidad de agua como son de

muchos hilitos tardó mucho en llenarse

toda esa esa cantidad de agua y en una

hora la vacío entonces

este usé mi planta de canción energía

eléctrica con esta presa nada más una

hora y para que se vuelva a llenar con

todos esos hilitos de agua tardan muchos

días por eso el usar el agua almacenada

para gener energía eléctrica debe ser

que se utilice este que se abran las

compuertas para generar esa energía en H

pico en horas muy importantes Porque

además Una vez que se vacía esta presa

no podemos sacar agua para otras

situaciones de poblaciones que tengan

alrededor y que de ahí se pueda estar

extrayendo agua para consumo para riego

este porque ya la vaciamos para generar

todo electricidad por eso es muy

importante la logística de esta energía

potencial almacenada en esta empresa

Cómo la

usamos ahora tres la potencia y energía

eléctrica disponible en una presa

eh qué es lo que hay que agregar Bueno

si la potencia de la presa anterior no

quiero

acabársela claro Va a ser con menor

poten

Bueno entonces lo que tengo que decidir

es Qué tipo de turbina voy a poner Qué

potencia eléctrica me va a generar esa

turbina Qué potencia voy a tener ahí

disponible por eso es muy importante

saber que nos cobran dos cosas

diferentes en los recibos de energía

eléctrica una es la energía eléctrica y

otra es la potencia Entonces yo puedo

estar vendiendo con mi planta de gón de

energía eléctrica energía eléctrica o

estar vendiendo potencia y la potencia

es necesito tener mi turbina disponible

para en cualquier momento que me la

necesiten la energía porque hay mucho

consumo suelto el agua y esa potencia se

convierte en en energía entonces me van

a estar pagando en todo tiempo mi

almacenamiento de esa potencia sin

necesidad de estar generando energ

lérica por eso es bien importante no

estar desperdiciando esa potencia porque

Porque la estoy cobrando porque aunque

no suelte el agua por el simple hecho de

tenerla disponible todos los que

consumimos energía eléctrica pagamos el

tener esa potencia disponible ahí

almacenada este y es un negocio muy

bueno entonces no se vayan con la finta

de los políticos que digan no es que

este quieren meter Primero este las

fotovoltaicas de los neoliberales y no

las este hidroeléctricas de CFE no se

meten en las hidroeléctricas de CFE

porque es muy delicado el balance entre

consumo de agua para humanos consumo de

agua para la siembra de esas presas

donde se obtiene el agua y de generación

de energía eléctrica y no importa que no

que generemos energía eléctrica con esa

Potencia de agua porque todosos pagamos

que esté ahí disponible para las horas

importantes que se requieren de que no

se queme la todo el Sistema interado

Nacional en cuanto a que en un momento

se consuma mucha energía eléctrica

cuando esté consumiendo much energía

eléctrica en horas pico ahí sí hay que

usar esta agua bueno entonces la

potencia va a ser la densidad por la

gravedad por ahora Vean este que no

pongo yo este el el volumen que era lo

que era la energía sin no pongo volumen

por unidad de tiempo que es el flujo es

decir esa energía que está esa agua que

está almacenada qué tubo voy a poner

para que en este tubo quepa poquita agua

o mucha agua y eso me va a dar que pase

mucho volumen por unidad de segundo lo

que me va a dar mayor o menor potencia

entre mayor flujo volumétrico volumen

por unidad de tiempo yo tenga mayor va a

ser mi potencia por la altura a la que

está almacenada esa agua en esa presa

respecto a mi turbina y la eficiencia de

todo mi sistema de conversión de energía

hasta tenerla en electricidad

este

entonces la densidad del agua otra

vuelta es 1000 kg sobre metro cúbico la

gravedad es 9.81 m so segund cuadrado

Ahora sí vamos a dejarla la altura de la

presa respecto a turbina sigamos

teniendo el ejemplo de 100 m la

eficiencia máxima de una hidroeléctrica

es del 90 por o sea 0.9 toda la

multiplicación de la eficiencia mecánica

eficiencia térmica eficiencia de del

generador eléctrico todas las

eficiencias multiplicadas me dan un 90

por de transferencia o de conversión de

la energía potencial almacenada en la

presa a tener energía eléctrica que es

el punto nu y es las más eficientes

usemos una de las más eficientes

entonces el flujo volumétrico lo vamos a

dejar como x Met cic sobre segundo

Entonces mi potencia otra vuelta al

Hacer la multiplicación de 1000 por 9.81

por 100 por9 me va a dar

8829 por X en wat entonces si yo lo

quiero en megaw tengo

088 29x mw ahora si x es 2000 o sea 2

1000 m c por segundo Entonces mi

potencia es al multiplicar 2000 por 88

me va a ser

1.765 gw o sea 2000 por. 88 me da

1765.8

mw pero para tenerlo en gigawatt lo

pongo este lo divido entre este entre

1000 y tengo 1000 digo 1.

7658

gw este entonces esa es la potencia que

yo puedo producir este a la hora de

estar pasando un flujo de 2000 m c por

segundo entonces para el tiempo de un

mes un mes que son 30 días al mes 24

horas por día me da que tengo 720 horas

en un mes mi energía va a ser la

potencia que

tengo

1.765 gw por las 720 horas del mes y

entonces yo tengo 1

271 gw

H esto que está aquí es porque es el

promedio de energía hidroeléctrica que

se genera en México cada mes entonces

vean que estoy hablando de que el

promedio de lo que estamos consumiendo

en México respecto a la potencia

hidroeléctrica instalada en México que

son 12.13 gw pues es casi este una sexta

parte o una octava parte de de lo que

tenemos instalado es lo que se genera yo

tengo 12.3 gw instalados eléctricos o

sea las presas ahí están instaladas y se

les paga que estén ahí para que en

cualquier momento podamos estar

utilizando esa potencia convertirla

energía eléctrica y pero solamente

convertimos este a al mes utilizamos de

esa potencia instalada solamente usamos

1. 7658 o sea entre un sexto y un octavo

un séptimo digamos en promedio de este

de de esa potencia este instalada

solamente utilizamos un sétimo lo que es

1.261

gw bueno esto respecto a lo que ya les

tomé una foto una vez este de lo que se

requiere en un instante en todo México

aquí la demanda neta nacional es 44

Eh 571

mw entonces si se dan cuenta aquí Perdón

era coma es

4451 mw o sea será 44 gw este de estos

de 4

gw en un instante vean que lo lo lo lo

que nosotros podemos poner aquí en en en

hidroeléctricas nosotros tenemos 12.3 gw

eh respecto a la demanda neta en un en

un este eh instante este pues es muy

poco lo que podemos estar aportando a a

todo el Sistema interconectado Nacional

entonces por eso es muy importante no

más salo para los picos Son son de las

cosas que

Eh quiero que se queden claras porque al

almacenar el agua enpresas y después

utilizar energía eléctrica en el la

forma de estar generando energía

eléctrica en Sistema Nacional la el agua

las cirúrgicas son de las últimas en

entrar en

Operación

bueno vean el agua sabemos que es bien

importante y también sabemos cómo se

desperdicia mucho pero bueno vean que la

energía requerida Aproximadamente en un

año en la ciudad de de México es 12.5

taw H Recuerden que multiplicarlo por

tiempo ya es energía y terawatt sería la

potencia entonces 12.5 twh horas es lo

que más o menos en promedio consume la

Ciudad de México ahora vean en la Ciudad

de México este la clasificación es en

milímetros de lluvia que menos de eh 15

mm de lluvia es una alerta verde implica

que las condiciones promedio en la

Ciudad de México es

decir en promedio las lluvias en la

Ciudad de México siempre son de menos de

15 mm de lluvia Qué es un milímetro de

lluvia implica que en 1 m cu 1 m por 1 m

Perdón 1 m por 1 m ahí arrojamos 1 litro

de agua y se esparce y queda ese el

litro de una altura de 1 mm en ese metro

cuadrado ese es un milímetro de lluvia

este una altura de 1 mm en 1 m cu

eh de 15 a 29 mm de lluvia ya está el

semáforo en Amarillo es presencia de

hidrometeoro ligeros naranja es

fenómenos meteorológicos cuya intensidad

puede producir daños el rojo es fenómeno

meteorológico cuya intensidad provoca

daños y mayor de 70 mm de lluvia es

púrpura fenómenos neológicos con

necesidad pocas veces registradas que

ocasionan daños graves lo que por

Desafortunadamente la semana pasada pasó

en el puerto de Acapulco muy muchos

grandes daños por la cantidad de lluvia

que cayó por el huracán

OTI Eh entonces en México este hay 18

días que están entre rojo y púrpura las

lluvias y sabemos todo lo que nos

ocasionan este esas cantidades o sea

imagínense lo que le pasó al puerto no

hay comparación pues no me quiero meter

en eso es muy lamentable pero siguiendo

con nuestra idea el área de la Ciudad de

México es

1495 km o sea en metros cuadrados es

1495 millon de Met cu en la lluvia

promedio de la Ciudad de México de un

año es de 1000 mm o sea 1 l al año

eh implica que si pudiéramos

hacer que todo la Ciudad de México fuera

una presa sería una presa de base de

1,495 m cu de base y que en un año la

altura se sería de 1 m estaríamos

inundados 1 mro

Eh entonces pues el volumen al

multiplicar

1495 millones por 1 pues me da

1495 millones de metros cúbicos ahora

esos metros cúbicos de la ecuación un

que decíamos que era la energía

almacenada en una presa este es ese

volumen multiplicado por mej por el dato

que dijimos que de 100 m de altura hacia

la hacia la turbina la densidad de de 10

este de 1000 m cúbicos de 1000 m 1000 kg

sobre metro cúbico y la densidad de 10 y

la gravedad perdón de 10 este

eh metros sobre segundo al cuadrado

entonces tuvimos esta ecuación Entonces

yo tengo el volumen que es

1495 millones por maaj pues me da

eh

1495 teraj

eh este que son 12 ceros o sea los 6

ceros del Mega más los 6 ceros que están

aquí me dan 12 cer que es teraj dan 1495

terj esto implica que si lo pongo en wat

segundo Pues en vez de Jules es wat

segundo y lo multiplico otra vuelta por

una hora que tiene 3600 segundos me

da0 415 taw hora este esto implica que

con la lluvia de la Ciudad de México se

puede cubrir el 3.3 por es decir pun 415

es el 3.3 por de 12.55 taw este y es

algo que de cierta manera si pasa porque

toda esa lluvia se va al drenaje y del

drenaje se va hasta Hidalgo a cimapán si

mapá es la única Este ahí no había Río

ahí Se generó Pues por todo el drenaje

de la Ciudad de México que se va hacia

Hidalgo y ahí se almacena en una presa y

en cimapan es la hidroeléctrica más

grande que tenemos este cerca de de la

este Ciudad de México este hay otras

también cercas en en Necaxa este hacia

Valle de Bravo pero son pequeñitas nada

tan grande como las de simapan que s

estamos hablando de cientos de mews y

este y que con estas lluvias que se van

por el drenaje y que se va hacia allá

Pues sí generan más o menos el TR 3. 3%

de esa energía

este es más o menos para que tenga

obviamente esa energía eléctrica tan

solo se gasta en todas las bombas de Don

para extraer agua del subsuelo para

abastecer el agua de este que

necesitamos en nuestras casas o en las

bombas que mandan el agua desde este

Valle de Bravo en el este sistema

cuatzamala

para llegar el agua hacia la Ciudad de

México y y que llegue a nuestras casas

nosotros Este somos eh 10 millones casi

10 millones de habitantes en la Ciudad

de México más casi otros 10 millones que

vienen frotantes de el área conurbada a

trabajar o a estudiar la Ciudad de

México y más o menos en el en en en este

en un año más o menos es la misma

cantidad que estamos consumiendo estos

1495 millon de metros cúbicos de agua

Este Entonces si nosotros captamos toda

el agua que llueve en promedio de la

Ciudad de México sería suficiente para

abastecer de agua que consumimos todos

los humanos industrias empresas de la

Ciudad de México No tendríamos que

seguir sacando el agua al subsuelo con

lo cual se está hundiendo la Ciudad de

México No tendríamos que gastar energía

eléctrica este para bombear el agua que

viene del sistema camal en Valle de

Bravo y este 3.3 de todos sí se iría al

drenaje porque la usamos Una vez que se

usa se va al drenaje y sería gasim pan y

ese 3. 3% lo utilizaríamos para no estar

contaminando generando energía eléctrica

con este combustible fósil este si es

muy importante el almacenar esta agua en

presas este contaminamos menos hay

muchas situaciones benéficas ahora tipos

y clasificaciónes de la presas bueno

presas de embalse este tipo de presas

funciona almacenando el agua en un

embalse el agua que se va liberando del

reservorio fluye a través de una turbina

giratoria es el tipo de presas más común

presas de derivación las que decía que

eran de muchos ritos se caracteriza

porque se construye a mitad de un flujo

de un río e contrario a las presas de

embalce no son capaces de tener un

reservorio de aguas en cambio deriva el

agua hacia un canal que puede tener

varios usos entre ellos pasar hacer

generación de energía eléctrica y

finalmente la que más me interesa presas

y almacenamiento por bombeo la que es

ahora intención de la humanidad

almacenar el agua en este tipo de presas

de almacenamiento por bombeo este tipo

de eh este de presas funciona como una

batería que es capaz de almacenar

electricidad generada por otras fuentes

de energía externa la presa entonces si

yo tengo este que

eh fotovoltaico que van a generar

energía eléctrica con el sol Este puedo

almacenar esa energía fotovoltaica en

una batería y utilizarla cuando la

necesite bueno de la misma forma si yo

el agua este la bombeo hacia una presa

ahí voy a tener el agua almacenada

Este Entonces lo hacen bombas de agua de

abajo hacia arriba hacia un depósito

elevado y cuando la demanda electricidad

es muy grande o es muy cara la

electricidad en ese momento bueno

utilizamos esa agua almacenada para

generar energía eléctrica

este cuatro tipos c clasificaciones de

las presas es el punto que estamos

existe una amplia variedad de las presas

hidráulicas con distintas dimensiones

pero la clasificación

más utilizada es la capacidad de

generación de energía eléctrica entonces

hay presas hidráulicas gigantes se

definen como aquellas instalaciones que

pueden tener capacidad Más allá de 30 mw

presas hidráulicas pequeñas son aquellas

presas capaces de alojar una generación

cercana a 10 mw y micropresas son

microplantas eléctricas que tienen

capacidad de torno a 10 a 100 kw en la

Ciudad de México podemos en muchas

partes que hay desniveles

almacenar para tener micro

hidroeléctricas del orden de 100 kw y

est este generando energía eléctrica

para calles para colonias Entonces sí es

muy importante este el el el

planteamiento de estar almacenando ya no

para grandes este empresas gigantes sino

para pequeñas y micr

hdrc

entonces qué Qué puedo hacer este

centrales hidroeléctricas reversibles yo

con con bombas eh hago y subo el agua

hacia una presa y esta presa cuando

necesita el agua suelto el agua y me

genera electricidad ahora dices Bueno

pero entonces me estoy haciendo ti Lolo

porque esta electricidad que genero es

la que voy a utilizar para que la bomba

pueda estar subiendo el agua no porque

otra vuelta hice varios ejercicios en

donde si pongo muchos paneles

fotovoltaicos en todo México no es ni el

punto 001 % de la extensión territorial

que hay que poner panes fotovoltaicos

para tener este energía para todo el

país de todo el año de todo el tiempo Ah

bueno pero en las noches no hay este

electricidad bueno almacena esa

electricidad que generaste con paneles

fotovoltaicos en baterías en hidrógeno y

con bombas subiendo el agua a presas Ah

bueno que no hay mucha agua en los ríos

si hay mucha agua en el mar entonces

al lado del mar hay muchas montañas es

Qué pasa este con lo que pasó con este

Acapulco bueno estaba el mar está la

playa y luego había muchos cerros que

por deslaves hubo muchos accidentes

bueno obviamente no en esas situaciones

donde hay vivienda pero sí en otros

lugares en donde hay mar y al lado del

mar hay montañas que rodean Valles que

se pueden inundar ponemos paneles

fotovoltaicos y subimos el agua del mar

a hacia esas este

eh presas que se construyen de agua de

mar no forzosamente debe ser agua este

de potable agua de este dulce pues no

entonces agua salada y Ese es a donde va

usar

e el sistemas fotovoltaicos o el mismo

viento que circula en Los Mares o la

misma marea el la marea del del mar que

va de un lado a otro con este piso

eléctricos por la presión que que se

está generando el choque del mar en la

playa el piso eléctrico me genera

electricidad Y esa electricidad usarla

para con bomba subir esa agua de mar

hacia las montañas que están cercas y

cuando se requiera utilizarla como una

planta

hidroeléctrica eso es los proyectos que

debemos de estar generando como humidad

y como humanidad y que ya se están

haciendo en pequeña escala y poco a poco

vamos ir haciendo en gran escala

Nosotros también estamos en un proyecto

similar que repito conforme vayan

pasando los años vamos a hacer muchos

videos de estos y vamos a ir mostrando

resultados de este tipo de investigación

ya implementadas en la realidad Porque

los tiempos son largos en cuanto a las

inversiones son muy muy muy grandes

entonces este eh tener en cuenta que es

muy importante estar almacenando esta

agua hacia arriba pues muchas gracias

por este eh atenderme su servidor le

robito Barrera este se despide

suscríbanse al canal de YouTube y eae

adiós