Cambio climático: los límites de la energía hidroeléctrica

La energía hidroeléctrica se ha considerado hasta ahora una fuente de energía fiable y flexible. Pero el cambio climático podría significar su fin.

Hasta 2019, más de la mitad de la electricidad renovable del mundo se generaba a partir de la energía hidroeléctrica, según la red Ren21, con sede en París. Pero las sequías están provocando las mayores caídas en la generación de energía hidroeléctrica en décadas.

El sur de Brasil, donde nace el río Paraná, sufre desde hace tres años una grave sequía que afecta también a Paraguay y Argentina. Los niveles de los embalses del centro y el sur de Brasil han descendido más de la mitad y en la actualidad  están en cerca de un tercio de su capacidad. Dado que Brasil obtiene casi un 60% de su electricidad de la energía hidroeléctrica, el país podría enfrentarse a un apagón.

El dilema de los combustibles fósiles

Para evitarlo, las autoridades brasileñas están reactivando las centrales eléctricas que funcionan con gas natural, volviendo a hacer crecer las emisiones de gases de efecto invernadero, al igual que los precios de la electricidad. Algo similar está ocurriendo en Estados Unidos. Allí, California permite a la industria y la navegación generar energía con diesel. También se permitirá a las centrales de gas quemar más combustible. En México se reporta la fuerte reducción del nivel de las aguas en 210 represas en marzo de 2021.

Pero no solo la sequía, sino también las lluvias torrenciales y las inundaciones pueden paralizar la generación de energía hidroeléctrica. Recientemente, el ciclón Idai (uno de los peores ciclones tropicales de los que se tiene constancia en África y en todo el hemisferio sur) dañó dos importantes centrales hidroeléctricas en Malaui en marzo de 2019, lo que provocó el colapso del suministro eléctrico.

Su casi homónimo, el huracán Ida, dejó sin luz a un millón de personas en el Sur de EE.UU.

En varios países de África, la energía hidroeléctrica representa más del 80% de la generación de electricidad, según la Agencia Internacional de la Energía (AIE). Pero según un estudio de la Universidad de Naciones Unidas, las represas tienen una vida útil de entre 50 a 100 años. El desgaste aumenta el peligro de roturas.

Advertencias contra la expansión de la energía hidroeléctrica

Ya a partir de 25 ó 35 años, los costos de mantenimiento encarecen las centrales hidroeléctricas, concluyen los autores. Otro factor que no habla en favor de la expansión de la energía hidroeléctrica en los países de desarrollo.

Las centrales hidroeléctricas no solo suelen interferir masivamente en el ecosistema, sino que también pueden convertirse en un peligro para las personas, dice Thilo Papacek, de la ONG «Gegenströmung”.

Esto se debe a que las represas no solo dificultan la migración de peces, sino el transporte de sedimentos aguas abajo. «Sin la acumulación de sedimentos en las riberas, el cauce de un río se hunde cada vez más en el paisaje detrás de la presa. En caso de lluvias intensas, puede desarrollar una fuerza enorme, sobre todo si los embalses tienen que abrirse para evitar un desbordamiento. Un grave riesgo para la población.

«Es cierto que no podremos prescindir de la energía hidroeléctrica en el futuro», reconoce Klement Tockner, profesor de Ciencias del Ecosistema en la Universidad Goethe de Fráncfort. «Pero las preguntas son: ¿dónde y cómo construiremos y operaremos las centrales hidroeléctricas en el futuro?»

Las represas no deben cambiar la velocidad del flujo natural

Según Tockner, las nuevas centrales tendrían que construirse de forma que los ríos siguieran siendo lo más permeables posible, tanto para las masas de agua durante las crecidas como para los peces y los sedimentos. La gestión de las instalaciones también debe imitar la dinámica natural y no cambiar la velocidad del flujo natural. Stefan Uhlenbrook, hidrólogo del Instituto Internacional de Gestión del Agua (IWMI) cree que «si es necesario, hay que devolver los sedimentos mecánicamente al curso del río”.

Las grandes plantas tienden a ser cada vez más ineficaces debido al cambio climático, explica Uhlenbrook. Básicamente, las centrales hidroeléctricas deben ser más pequeñas y el suministro más descentralizado.

Más turbinas flexibles, menos grandes represas

Las denominadas turbinas de flujo, que se cuelgan en medio de un río y generan electricidad a partir de la velocidad del flujo del agua, son especialmente permeables. También funcionan con niveles de agua bajos, no requieren grandes obras y son adecuadas para zonas remotas, pero no pueden abastecer a zonas urbanas.

La central eléctrica de pozo de la Universidad Técnica de Múnich (TUM), que según sus datos también está autorizada para las reservas naturales, promete un alto grado de continuidad y seguridad ante las inundaciones. Una planta piloto en el estado de Baviera, al sur de Alemania, abastece a unos 800 hogares.

Pero las nuevas tecnologías no ayudarán por sí solas a combatir la amenazante sequía. «Podemos reducir los efectos de las sequías cambiando el uso del suelo. Los bosques naturales almacenan mucha agua, que luego liberan durante los periodos de sequía; tenemos que ver cómo podemos reducir tanto las sequías como las inundaciones con medidas respetuosas con la naturaleza», apunta Tockner. Lo que está claro, sin embargo, es que «en vista del aumento de los fenómenos meteorológicos extremos, la energía hidroeléctrica ya no será más una fuente de energía fiable».

Y el hidrólogo Uhlenbrook nos recuerda un aspecto que, en su opinión, se ignora con demasiada frecuencia: «Por encima de todo, debemos centrarnos en ahorrar la mayor cantidad de energía posible».

Comentario de AgendAR:

Esta nota, original en alemán y traducida para la edición en castellano de Deutsche Welle, refleja con claridad lo que ha sido llamada la «superstición antinuclear» de Alemania (que no es exclusiva de ese país, por cierto).

Pero allí en 2022 se cierran las 3 últimas de las 18 grandes centrales nucleares del país. El lado bizarro es que tanto ambientalismo duplicó la huella de carbono de Alemania: daban generación «de base» (24×7 a plena potencia casi todo el año), cosa que la enorme inversión sustitutiva alemana en parques eólicos y solares no logró jamás porque el viento y el sol son recursos intermitentes y además, en ese país nuboso y de baja insolación, impredecibles.

Eso llevó a Alemania, que no tiene gas en suelo propio, a reabrir sus enormes minas de carbón, el más contaminante y menos eficiente de los combustibles fósiles. Así, en nombre de la ecología, los alemanes pasaron a tener un parque de generación más bien propio del siglo XIX que del XXI.

Pero como las centrales de carbón que sustituyeron a las nucleares no dan abasto, los alemanes deben importar electricidad de base desde Polonia (también producida con carbón). Hace una década, el deterioro medio de calidad de aire resultante de esto ya estaba matando -en general de hipertensión arterial y EPOC, Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica- a 1800 ciudadanos/año por sobre la media esperable.

Hubo otros costos. El precio final de la electricidad al consumidor alemán se duplicó, medida contra la de Francia, donde el 71% de la producción eléctrica es nuclear. Pero como aún así la demanda eléctrica alemana insatisfecha seguía en rampa, se empezó a importar electricidad francesa… que es mayormente nuclear. A este modelo se le da el nombre de «Energiewemde» (transición energética), y Alemania quiere exportarlo con un entusiasmo evangelizador. Sin imitadores, hasta ahora.

Las críticas de los hidrólogos a la hidroelectricidad como panacea libre de emisiones de carbono para la provisión de base son legítimas. Sobre todo, en un país donde el desarrollo de este tipo de centrales cumple siglo y medio y ya no cabe una represa más… salvo que se construyan nuevos ríos (es un chiste malo).

Las centrales «hidro» no se pueden poner en cualquier lugar de cualquier río. Los sitios ideales son las cabeceras de cuenca en zonas montañosas, donde hay orillas de piedra capaces de almacenar agua para capear los años de sequía. Las centrales hidro en terreno abrupto logran buenas combinaciones de caudal y pendiente, y el agua no suele tener sedimentos que puedan acumularse a pie de cierre e ir cegando las turbinas. Pero en Alemania -y en toda Europa Occidental- tales sitios están explotados al 100% desde el siglo XX.

Las turbinas sin cerramiento ancladas en los fondos fluviales, incluso en ríos de llanura, son el único frente donde Alemania todavía se puede permitir nueva construcción. Pero estas máquinas «de alta permeabilidad», o «no obstructivas», no dan la potencia concentrada de las de cierre. Y además no se las puede construir en las baguadas (cauces profundos) de los ríos de llanura, porque interferirían la navegación, que en Alemania es el espinazo del transporte pesado. Relegadas a los márgenes de los cauces, no es mucho lo que se puede construir ni la potencia que pueden generar.

La verdad es que Alemania se metió en un brete cuya única salida es la lenta reapertura de las centrales nucleares, la mayor parte de las cuales, a partir de 2011, año del accidente nuclear de Fukushima, se cerraron con premura, cuando todavía tenían bastante vida útil planificada. Pero según viene la política en Alemania, eso por ahora sólo lo proponen los partidos xenofóbicos de ultraderecha.

A los expertos en energía de los partidos de la industria, el centro cristiano y la socialdemocracia, ya les cayó la ficha hace una década, sobre todo cuando les llega la cuenta de gas ruso, que viene con exigencias geopolíticas respecto de la OTAN y de Ucrania. Pero no se atreven a abrir la boca por no ser llamados nazis. Y los verdes, contradictoriamente, viven felices quemando carbón ajeno y propio como en tiempos del Káiser Guillermo.

La estrategia hidroeléctrica argentina hasta tiempos de Alfonsín se había trazado durante los gobiernos anteriores, mayormente durante el gobierno de Arturo Illia y luego cuando el ciclo militar Onganía-Levingston-Lanusse. Tenía su lógica: la de no poner todos los huevos en la misma canasta climática.

Los ríos represables originados en los oasis andinos, el Juramento, el Salí, el Diamante, el Dulce y el Atuel, dependen de nieves lejanas que los climatólogos hasta bien entrados los años ’70 consideraban eternas. Pero ahora saben que la nieve permanente ya no lo es: las precipitaciones están a la baja, y por las mayores temperaturas de la atmósfera, se están fundiendo en primavera más rápido de lo que se reponen en invierno.

La hidroelectricidad que requería de mayores inversiones, sin embargo, era la de los grandes ríos de llanura de la cuenca del Plata. Se planificaron y terminaron construyendo centrales enormes sólo donde antes había saltos: Yacyretá sobre el Paraná, con 3200 MW instalados, y Salto Grande en el  Uruguay, con 1800 MW.

El problema es que la electricidad hay que comprársela a los copropietarios, o compartirla. Son respectivamente Paraguay y Uruguay. Inicialmente, nos vendían buena parte de su mitad del producto eléctrico. Pero su demanda propia ha ido creciendo, son dos países que no tienen otros recursos energéticos baratos, y a los cuales cada vez les es menos negocio venderle los MW/hora a la Argentina.

Los mejores «sitings» hidroeléctricos de ambos ríos, donde estos corren entre paredes de piedra y con alto desnivel, están en territorio brasileño, y explotados «al mango»: suman más de 50 cerramientos. Y aún así, tras dos años seguidos de sequía en estas dos cuencas más extensas que Europa Occidental, Brasil, el país más hidroeléctrico del mundo, enfrenta un futuro de apagones.

Nuevamente, el cambio climático, que alarga y empeora tanto las épocas de sequía como las de inundación, está desbaratando inversiones que se pensaban aseguradas por estadísticas climáticas. Y el problema fueron justamente esas estadísticas: recogían datos pluviométricos entre comienzos del siglo XX y las décadas del ’60 y ’70, el último momento de los 6000 años de estabilidad climática en que se desarrolló la civilización tecnológica de nuestra especie.

Ese período terminó. Nosotros lo terminamos, al llenar la atmósfera de gases invernadero salidos de la combustión de combustibles fósiles. El mundo debería estar empezando muy lentamente un nuevo ciclo glaciario, no enfrentando un recalentamiento.

Los embalses brasileños sobre el Alto Paraná y el Alto Uruguay están hechos en zonas de gran declive de la Serra Geral. En general, el relieve les da capacidad de almacenamiento. Turbinando reservas el primer año de esta última y devastadora megasequía, los primos brasucas lograron zafar un año entero de la emergencia hidroeléctrica, que en el caso de ellos, con una matriz eléctrica fluvial entre un 80% y un 90%, viene con tintes trágicos. Pero este segundo año ya los agarra con los embalses secos.

Nuestros dos embalses sobre la cuenca del Plata no dan ese «changüí». Yacyretá es un represamiento «de pasada», o «de pelo de agua». Falto de dos buenas orillas de piedra, el lago resultante es inmenso, pese a que hubo que construirle 80 km. de terraplén muy alto para que no inundara un quinto de Paraguay. Pero lo que no tiene Yacyretá, por estar en una geografía tan chata, es capacidad alguna de almacenamiento. Así como los años demasiado lluviosos hay que soltar agua sin turbinar por el aliviadero, los años secos y de bajo caudal «la planchan» en producción eléctrica. Salto Grande, con dos orillas de piedra, es un poco mejor, pero no mucho.

Como dato de lo mal que estamos en esta megasequía, el caudal en Yacyretá bajó de los algo más de 14.000 m3/segundo esperables para este invierno a algo más de 4000 m3/seg. Hay que ir clausurando las tomas de las 20 turbinas tipo Kaplan, una tras otra. El Paraná se ha vuelto caminable.

Hasta tiempos de Alfonsín, el criterio entre climatólogos era que la Argentina tenía sus apuestas hidroeléctricas bien repartidas sobre tres sistemas hídricos que parecían climáticamente desconectados entre sí.

Por un lado, la apuesta más vieja fue a las nieves «eternas» (valen las comillas, puestas con el diario del lunes) en los Andes Centrales, por otro, las lluvias «confiables y regulares» de la Alta Cuenca del Plata, en un segundo sistema climático bien alejado del cuyano.

Pero la tercera apuesta, la joya del la red eléctrica nacional, eran los ríos Limay y Neuquén, la Alta Cuenca del Negro. «Joya» porque el Limay, por dar un ejemplo, nace a casi 800 metros de altura, cae 500 metros en los 480 kilómetros subsiguientes y tiene doble apalancamiento: las nieves que alimentan el lago natural Nahuel Huapi, y el propio lago, que como reserva de agua ante inviernos secos y sin nieve, es colosal.

Así las cosas, los represamientos de Alicurá, Piedra del Águila,
Pichi Picún Leufú, Chocón y Arroyito se construyeron con la seguridad de que ese sistema hidroeléctrico era a prueba de fallas climáticas locales. Pero además, para tranquilidad del país, parecía estadísticamente imposible que sobrevinieran sequías prolongadas simultáneas en tres lugares tan distantes y distintos como la Alta Cuenca del Plata, la Alta Cuenca del Negro, y los ríos mendocinos de deshielo.

Sorpresa: en épocas de Raúl Alfonsín, sucedió exactamente eso. Aquel presidente, confiado en su Secretario de Energía, Jorge Lapeña, y ahogado por la deuda externa, interrumpió la terminación y entrada en línea de la Central Nuclear de Atucha II, que debió haber sucedido en 1987. En cambio, ante el estado ruinoso del parque termoeléctrico, se confió mucho en la hidro: a Yacyretá le faltaba mucha obra, pero Salto Grande estaba terminada desde 1979, y para la demanda eléctrica de los ’80, era enorme. Y El Chocón, la mayor central del sistema Limay-Negro, venía «con doble paracaídas», según las estadísticas. Que eran erróneas, porque se basaban en números que excluían lo que empezó a pasar desde los 70 en adelante, cuando entramos -sin saberlo- a otro mundo.

Los 6000 años de estabilidad climática se habían terminado. Aquí en Sudamérica los climatólogos empezaron a hablar de «años de Niño», que exageran las lluvias donde las hay y recrudecen la sequía en zonas secas, alternadas por «años de Niña», donde sucede lo contrario. Sin ser tan terrible como la de este año, la sequía de 1987 permitía cruzar el Limay caminando, a la altura de La Lipela.

Pero Alfonsín no tenía idea de que estas cosas fueran posibles. Los tremendos apagones de 1987 y 1988 contribuyeron al síndrome de «¿Dónde está el piloto»? causado por la hiperinflación. Ambos fenómenos, de una ferocidad sin antecedentes y de yapa, simultáneos, le echaron la clase media en contra y le costaron el gobierno.

¿Lo habría salvado la entrada en línea de Atucha II en 1987? Es la pregunta del millón, y las respuestas son conjeturales. Aquel año, Atucha II activa habría sido la mayor máquina de base del país y en el lugar justo, sin pérdidas de potencia por la longitud que penaliza las líneas de alta tensión. Pero la decisión de no terminarla, mantenida a rajatabla entre 1983 y 1987, había generado atrasos de obra. No eran subsanables entre 1988 y 1989, cuando «la Niña» secó simultáneamente las altas cuencas del Plata y del Negro.

Ya sustituido por Carlos Menem, Alfonsín jamás hizo ese balance, al menos públicamente. Su entonces secretario de energía sigue siendo un activo lobbista antinuclear. Le debemos la decisión de no construir el prototipo de la mini-central nuclear CAREM, ya en tiempos de la Alianza, pese a que tenía financiación asegurada por ley votada en el parlamento.

Los desastres que le causaron Menem y luego De la Rúa al Programa Nuclear Argentino y al país se pagaron importando más de U$ 5000 millones/año de gas boliviano y emiratí cuando se fueron y el PBI argentino volvió a crecer, especialmente entre 2010 y 2015. Y no es que después de 2010 se creciera como entre 2003 y 2009. Pero aún así había que echar mano a cortes programados en la industria sin contrato firme, y con apagones en las ciudades. La capacidad de generación sencillamente no alcanzaba.

Esos costos, agravados por la política antinuclear del gobierno de Macri, se siguen pagando todavía hoy. 1000 megavatios nucleares sustituyen la quema de 1600 millones de m3/año de gas natural. Por ahora (en AgendAR tocamos madera), los megavatios nucleares argentinos tienen disponibilidad de entre el 81 y el 93%, llueva, truene o brille el sol. Al menos, mientras el Paraná de las Palmas mantenga suficiente caudal como para garantizar el enfriamiento de los circuitos secundarios de las centrales Atucha I y II.

Pero tantos años sumados de política antinuclear nos han dado una matriz eléctrica carbodependiente: el 71% de nuestra electricidad viene de quemar gas natural, y toda vez que el PBI crece, el gas que podemos producir no alcanza.

Nuestra última gran apuesta a la hidroelectricidad, las 2 represas sucesivas sobre el distante río Santa Cruz, fueron primero paralizadas «para un reexamen técnico». Luego fueron rediseñadas para una menor capacidad instalada, y finalmente interrumpidas en inicio de obra por el gobierno de Mauricio Macri, cuyo ministro de energía, el Ing. Juan J. Aranguren, venía de ser el presidente histórico de la Shell.

Como en 2016 debía entrar en obra una central argentina CANDU, a terminarse en 2022 con financiación asegurada por China. Aranguren la paró «para reexaminar el proyecto», le fue sacando componentes nacionales (los generadores de vapor, por ejemplo) y cediéndolos a China «para bajarle el precio», con lo cual logró atrasar el arranque de obra dos años, hasta que en 2018 la canceló «definitivamente».

A este funcionario el año que viene le deberemos entonces la falta de 1310 MW hidro (iban a ser 1800) instalados en un río apalancado por nieves y lluvias que en Santa Cruz no están a la baja, y regulado por 2 lagos gigantescos: el Argentino y el Viedma. Como enclave hidroeléctrico, el del Santa Cruz promete ser el más resistente a los altibajos del cambio climático. Si se construye, claro está.

Pero a Aranguren también le deberemos la falta de 700 MW nucleares CANDÚ que NA-SA debía inaugurar en el predio de las Atuchas en 2022, si se seguía con los planes de 2014. En suma, Aranguren mató en el huevo entre 2010 y 2510 MW de base, de alta disponibilidad, casi independientes del clima y libres de emisiones de gases invernadero.

Por ahora, habrá que reemplazarlos quemando más de 3200 millones de m3/año de gas, que se sacarán por «fracking» y/o deberemos importar. No parece que esto vaya a empobrecer a la Shell.

Lo que sería bueno que la Argentina entienda es que si con esta sequía el Sistema Argentino de Interconexión no se viene abajo en apagones, es porque está colgado de sus 3 centrales nucleares, una máquina chica y dos medianas. Hacen la diferencia.

Lo de Menem y Macri no fue «superstición antinuclear» alemana. No tuvo nada de ideológico. Aquí fue una movida contra la electricidad de base libre de carbono: un negocio gasífero.

Pero ahora que el PBI empieza a repuntar, Argentina también tiene que enfrentar, en parte por esa megasequía al norte de la cuenca del Plata que se menciona en la nota, y un problema de escasez de energía de base que no desapareció nunca.

Hay dos centrales hidro a construir sobre el Santa Cruz y dos nucleares, una sobre el Paraná de las Palmas y otra todavía sin sitio asegurado. Todas tienen financiación asegurada por China. Pero según viene de números la oposición, no están a salvo de interferencias.

Y nuestra espalda financiera es mucho menor que la de Alemania.