Represa hidroeléctrica de Itaipú

Represa Hidroeléctrica de Itaipú Es una empresa binacional entre Paraguay y Brasil, en su frontera sobre el río Paraná. Posee como linderos a la ciudad paraguaya de Hernandarias, en el Departamento Alto Paraná en su margen occidental, y con la Vila C, en el estado de Paraná, Brasil, por su margen oriental; asimismo, está 16,2 km al norte del puente que une la ciudad de Foz do Iguaçu con Argentina. Es la central hidroeléctrica más grande de los hemisferios Sur y Occidental, y la segunda mayor del mundo, siendo sólo superada por la Presa de las Tres Gargantas, en China. El área implicada en el proyecto se extiende desde Foz do Iguaçu, en el Brasil, y Ciudad del Este, en el Paraguay, por el sur, hasta Guaíra (Brasil) y Salto del Guairá (Paraguay), por el norte. El lago artificial de la represa contiene 29.000 hm³ de agua, con unos 200 km de extensión en línea recta, y un área aproximada de 1.400 km². Con un coste de 15.000 millones de €, la represa de Itaipú posee una potencia de generación electrohidráulica instalada de 14.000 MW, con 20 turbinas generadoras de 700 MW. La presa es la combinación de estructuras de hormigón, roca y tierra, que sirven para represar el agua y obtener el desnivel de 120 m (caída bruta nominal) que impulsa la operación de las turbinas. En la parte superior de la presa principal están situadas las tomas por donde el agua inicia su descenso por la tubería de presión hasta la caja espiral, predistribuidor y distribuidor hasta accionar y hacer girar a gran velocidad la rueda de la turbina para generar electricidad, cuanto mas alta es la presa, mayor es la caída y mayor es la energía que se produce. Clasificación General de la Obra La Represa Hidroeléctrica de Itaipú puede ser clasificada como: -

Obra de Regulación y Almacenamiento

-

Obra de Captación.

-

Obra de Conducción.

Acuerdo entre Brasil, Paraguay y Argentina Otro marco importante, en lo que respecta a la diplomacia, fue la firma del Acuerdo Tripartito entre Brasil, Paraguay y Argentina, el 19 de octubre de 1979, para el aprovechamiento de recursos hidroeléctricos en el trecho del río Paraná desde los Saltos del Guairá hasta el estuario del Río de la Plata. Este acuerdo estableció los niveles del río y las variaciones permitidas para los diferentes emprendimientos hidroeléctricos para los tres países. En aquella época en la que los tres países eran gobernados por dictaduras militares, había temor en la Argentina de que en un eventual conflicto con el Brasil se abriesen las compuertas de Itaipú, inundando sus ciudades ribereñas ubicadas aguas abajo de la presa. Surgimiento de la reserva La reserva de la represa comenzó a ser creada el 13 de octubre de 1982, cuando fueron concluidas las primeras obras de la represa y las compuertas del canal de desvío fueron cerradas. En ese tiempo las aguas subieron 100 m y llegaron a las compuertas del viaducto, a las 10:00 del 27 de octubre, debido a las fuertes e incesantes lluvias ocurridas en aquella época. Cabe mencionar que con la formación del embalse, desaparecieron los Saltos del Guairá en el curso medio del río Paraná. Proceso de construcción y localización de la obra En 1973, los técnicos recorrieron el río en barco realizando levantamientos y procurando el punto más indicado para la construcción de la represa de la Itaipú Binacional. El lugar fue seleccionado después de la ejecución de minuciosos estudios hidrográficos y sondeos geológicos con el apoyo de una balsa. En el corazón de la América del Sur, paraguayos y brasileños optaron por un tramo del río conocido como "Itaipú".

Los estudios indicaban para aquel punto un rendimiento energético excepcional, en virtud de hallarse dentro de un largo cañadón excavado por el Río Paraná. La construcción de la Itaipú Binacional comenzó en 1974, con la llegada de las primeras máquinas al futuro sitio de las obras. En el segundo semestre de 1974, se construyó el campamento pionero, con las primeras edificaciones para oficinas, almacenes, comedor, alojamiento y puesto de combustibles, que existen hasta hoy. Entre 1975 y 1978, más de 9.000 viviendas fueron construidas en las dos márgenes para albergar a los hombres que trabajan en Itaipú. Hasta dos hospitales, acompañados por numerosas obras sociales como escuelas, puestos de salud, clubes y centros recreativos, se construyen para atender a los trabajadores y a sus familias. El bloqueo del río Paraná creó un embalse enorme, necesario para hacer funcionar las enormes turbinas eléctricas, pero a la vez sumergió el valle bajo 100 metros de agua, en donde había cerca de 40.000 personas y 800 granjas para lo cual se desembolso una cifra actual de unos 350 millones de euros, solo para remunerar a los afectados de la presa, el dinero de su construcción no estaba contemplado en ese monto. Además desaparecieron para siempre decenas de hábitat de especies de animales. En el sitio de obras, la primera tarea fue alterar el curso del Río Paraná, removiendo 55.000.000 de metros cúbicos de tierra y roca para excavar un desvío de 2 km, todo esto hecho tras represar provisoriamente las aguas del Paraná mediante ataguías (elementos que se usan para encauzar generalmente flujos de agua). El desvío tiene 2 km de extensión, 150

metros

de

ancho

y 90

de

profundidad. En aquel mismo día, un contrato de US$ 800.000.000 garantiza la compra de las turbinas y de los generadores. El nuevo canal permite que se proceda a secar el tramo del lecho original del río para construir ahí la presa principal, en hormigón.

Una vez culminados los vaciados de hormigón (comenzados en el año 1978), la fase siguiente fue el montaje de las unidades generadoras. El 5 de noviembre de 1982, con el embalse ya formado, los presidentes del Paraguay, Alfredo Stroessner, y del Brasil, João Figueredo, accionan el mecanismo que levanta automáticamente a las 14 compuertas del vertedero, liberando al agua represada del Río Paraná y formalizando oficialmente la inauguración de la hidroeléctrica más grande del mundo, al cabo de más de 50.000 horas de trabajo. Datos interesantes de la obra - Se elaboraron más de 400.000 planos de proyectos para la construcción y el montaje de la obra, si estos se superpondrían formarían una pila con una altura equivalente a un edificio de 13 pisos. - De acuerdo a lo trazado por los ingenieros, el ritmo de las obras de Itaipú fue equivalente a la construcción de un edificio de 20 pisos cada 55 minutos. - La presa de Itaipú tiene 7.744 metros de extensión y un alto máximo de 196 metros, el equivalente a un edificio de 65 pisos. Su construcción consumió 12,3 millones de metros cúbicos de hormigón, mientras que el hierro y acero utilizados permitirían la construcción de 380 Torres Eiffel, dimensiones que transformaron a la central en referencia para los estudios de hormigón y de la seguridad de represas. - El caudal de dos turbinas de Itaipú (700 metros cúbicos de agua por segundo), corresponde a todo el caudal medio de las Cataratas (1.500 metros cúbicos por segundo). Una sola de estas unidades sería capaz de abastecer el consumo de energía eléctrica una ciudad 4 veces mayor que Asunción. Las unidades generadoras tienen 27 m de altura, lo que equivale a un edificio de 9 pisos, y pesan 6.600 toneladas. - El volumen de excavaciones de tierra y roca en Itaipú fue 8,5 veces superior al de Euro túnel (túnel que cruza el Canal de la Mancha, uniendo Francia con el Reino Unido), y el volumen de concreto 15 veces mayor. - Se tendrían que quemar 434 mil barriles de petróleo por día para obtener en plantas termoeléctricas la misma producción de energía que Itaipú.

Curiosidades de la construcción - En Itaipú se necesitaba que el agua caiga por lo menos de una altura de 100 metros, para poder producir la cantidad de energía requerida, pero el cauce del rio solo tenía 50 metros de profundidad, la solución, entonces, fue crear una serie de represas secundarias, estas elevaran la altura de la presa central de hormigón, así será lo suficiente alta para poder cumplir con su misión, esto significó que hay que extender la estructura de la presa unos 7 km a lo largo del valle. - Todas las represas tienen que resistir la fuerte presión del agua del embalse que sustentan. Cuando la geografía lo permite, las represas pueden limitarse a simples muros anclados en las rocas que lo rodean, pero en este caso, Itaipú no goza de esa ventaja, tiene que sujetarse sola, es decir que el diseño tiene que fundarse para que se sustente por su propio peso, para eso la presa tendrá que pesar 61 millones de toneladas, este tipo de presa se llama "presa de gravedad". - Los ingenieros diseñaron las paredes de la presa huecas, así la inclinación de los muros será menos empinada y desviara la presión del agua hacia la base donde la presa es más resistente. De esta manera podrían alojar el equipo generador de energía dentro de los muros. - En Junio de 1979 en el momento en que se estaba construyendo la presa central, los ingenieros se encontraron con un problema que no estaba previsto, a los veinte metros de profundidad existía un estrato débil de roca. Su solución fue extraer la roca mala e introducir un empaste de hormigón. - En Mayo de 1982, los 40.000 obreros comenzaron a fabricar los dieciocho bloques de hormigón, cada uno de los cuales con una altura cuatro veces superior a la de la estatua de La Libertad de Nueva York. Cada bloque se construyó por separado, armando unas enormes estructuras de acero para recibir el hormigón y sujetarlo en su sitio hasta que este seco. - En Junio de 1982, cuando la presa ya está casi acabada, los ecologistas iniciaron las tareas de evacuación de la fauna del valle, se pudieron salvar cerca de 30.000 especies, trasladándolos a nuevas áreas o parques naturales.

Componentes de la presa -

Tomas de agua

Número Tipo de compuerta Dimensiones Tipo de accionamiento Peso de cada compuerta

-

20 vagón 8,23 x 16,35 m Servomotor Hidráulico 2420 kN

Tuberías de presión

Cantidad 20 Dimensiones 10,5 de diámetro interno y 142,2 m de largo

-

Represa

-

Concretado

La construcción de Itaipú consumió 12,3 millones de m3 de hormigón. El vaciado del hormigón se realizó a una velocidad descomunal. El un solo día el volumen de hormigón vaciado llegó a 14.896 m3 y a 339.772 m3 en un mes. Para garantizar el suministro de materiales como el cemento y el hierro, se montó una auténtica operación

de guerra. Se trataba de garantizar la provisión del material de forma continua, para que ni trabajadores ni equipos quedasen parados. Aún así, en el sitio de obras fueron instalados dos molinos de clinker, ante la posibilidad de que la empresa paraguaya y la brasileña no tuviesen capacidad productiva para satisfacer la demanda adicional que presentaba la Itaipú, que era de una media de 500.000 toneladas de cemento por año. En la hipótesis de que la importación fuese necesaria, tendría que ser realizada en grandes volúmenes y el cemento es un producto perecedero. Cuando permanece almacenado durante cierto tiempo, se hidrata formando "piedras", lo que representaría un gran desperdicio de material. Al final, los temores fueron excesivos, pues la industria aumentó su capacidad y cumplió con el abastecimiento de la obra. Los molinos de clinker nunca entraron en actividad. Durante la construcción fueron implantadas cuatro centrales de trituración de piedra para la producción de agregados para el hormigón, con capacidad de 2.430 toneladas/hora, y seis centrales de hormigón con capacidad de 180 metros cúbicos/hora. Las centrales de hormigón requirieron fábricas productoras de hielo granizado para mezclar con el hormigón e impedir su recalentamiento. Para el transporte y vaciado del hormigón fueron instalados dos monovías con capacidad de 900 m3/hora, siete cable-carriles aéreos y 13 grúas torre.

-

Principales volúmenes

Excavación en tierra Excavación en roca Excavación sumergida Excavación subterránea Arcilla compactada En roca Hormigón Estructural con refrigeración Hormigón compactado a rodillo Acero

23.628 x 10³ m³ 31.963 x 10³ m³ 858 x 10³ m³ 33 x 10³ m³ 6.482 x 10³ m³ 15.000 x 10³ m³ 12.300.000 m³ 25 x 10³ m³ 481.074 t

Producción año por año AÑO

Número de unidades instaladas

Producción anual de energía - GWh

1984

0–2

277

1985

2–3

6.327

1986

3–6

21.853

1987

6–9

35.807

1988

9 – 12

38.508

1989

12 – 15

47.230

1990

15 – 16

53.090

1991

16 – 18

57.517

1992

18

52.268

1993

18

59.997

1994

18

69.394

1995

18

77.212

1996

18

81.654

1997

18

89.237

1998

18

87.845

1999

18

90.001

2000

18

93.428

2001

18

79.307

2002

18

82.914

2003

18

89.151

2004

18

89.911

2005

18

87.971

2006

19

92.690

2007

20

90.620

2008

20

94.685*

2009

20

91.651

2010

20

87.970

2011

20

92.245

Total

20

1.938.762

* En el 2008, la represa de Itaipú alcanzó un nuevo récord histórico de producción de energía, con la generación de 94.684.781 MWh. El récord anterior era en el 2000, cuando Itaipú generó 93.427.598MWh.6 La ventaja que posee Itaipú es el gran volumen de agua todo el año. La energía producida por Itaipú en el 2008 sería suficiente para abastecer el consumo de electricidad de todo el mundo durante dos días; o para satisfacer por un año un país como la Argentina, y a Paraguay para abastecerlo durante once años.

Esquema de la Represa de Itaipú

Introducción Las obras hidráulicas se han vuelto con el pasar de los años cada vez más importantes para el buen desenvolvimiento de la vida humana, cabe destacar que estas engloban desde una construcción de un canal pequeño hasta una represa que abarque kilómetros de distancia. Sea cual sea la magnitud de la obra, cada una de ellas ejercen un papel importante en su medio, cada una cumple con ciertas características y funciones que permiten al ser humano tener cierto control y, en casos, aprovechamiento de un gran recurso que nos brinda la naturaleza como es el agua. En esta ocasión se habla y se trata de dar a conocer un poco sobre la construcción y funcionabilidad de la represa que en su momento fue la mayor generadora de energía en el mundo, la Represa de Itaipú, la cual llegó a ser considerada una de las maravillas de la ingeniería mundial debido a su gran dimensión y a todo el trabajo que conllevó su construcción, además de ello esta juega un papel importantísimo a la hora de generar y distribuir energía en los países de Brasil y Paraguay.

Conclusión Una represa hidroeléctrica es un gran beneficio en todo aspecto para una nación y para el mundo entero, debido a que la hidroelectricidad es una fuente renovable de energía ya que esta aprovecha la energía de la corriente de agua de los ríos para producir electricidad sin reducir la cantidad de la misma. La represa hidroeléctrica de Itaipú es una combinación de estructuras de hormigón, roca y tierra, que sirven para represar el agua y obtener el desnivel de 120 m que impulsa la operación de las turbina, contando a su vez con 20 generadores de electricidad (18 en un principio). Su gran capacidad de generar energía es aprovechada por los países de Paraguay y Brasil, la energía generada por Itaipú destinada al Brasil es distribuida por la empresa Furnas Centrales Eléctricas S.A., y la energía destinada a Paraguay es distribuida por la Administración Nacional de Electricidad (ANDE). Además de ser una gran generadora de energía, la represa de Itaipú también actúa como gran atracción turística, la cual comenzó incluso antes de que se concluyera la construcción de la obra, brasileños, argentinos, paraguayos, alemanes y uruguayos son, en este orden, los visitantes más asiduos de Itaipú, que actualmente abre sus puertas para un promedio de 1300 personas por día.