El término picohidro se utiliza para la generación de energía hidroeléctrica de menos de 5 kW. Estos generadores han demostrado ser útiles en comunidades pequeñas y remotas que requieren solo una pequeña cantidad de electricidad; por ejemplo, para alimentar una o dos bombillas fluorescentes y un televisor o una radio en aproximadamente 50 hogares. [2] Incluso turbinas más pequeñas de 200 a 300 W pueden alimentar una sola casa con una caída de solo 1 metro (3,3 pies). Las instalaciones picohidroeléctricas generalmente se realizan en corriente de agua , lo que significa que no se crea un depósito de agua, solo es común un pequeño vertedero , las tuberías desvían parte del flujo, lo dejan caer por una pendiente y a través de la turbina antes de ser expulsado de nuevo al arroyo.
Al igual que con otras fuentes de generación de energía hidroeléctrica y renovable, se reduce la contaminación y el consumo de combustibles fósiles , aunque todavía suele haber un costo ambiental en la fabricación del generador y los métodos de distribución.
Con una creciente comunidad de aficionados al bricolaje y un creciente interés en la " energía verde " respetuosa con el medio ambiente , algunos aficionados se han esforzado por construir sus propias plantas hidroeléctricas a partir de viejos molinos de agua, a partir de kits o desde cero. [3] La comunidad de aficionados al bricolaje ha utilizado molinos de agua abandonados para montar una rueda hidráulica y componentes generadores eléctricos. [4] Este enfoque también se ha popularizado en la serie de televisión It's Not Easy Being Green . [4] Suelen ser turbinas más pequeñas de ~5 kW o menos. [5] [6] A través de Internet, la comunidad ahora puede obtener planos para construir turbinas de agua de bricolaje, [7] [8] [9] y existe una tendencia creciente hacia la construcción de ellas para requisitos domésticos. Las plantas hidroeléctricas de bricolaje ahora se utilizan tanto en países desarrollados como en países en desarrollo , para abastecer residencias y pequeñas empresas. Se pueden encontrar dos ejemplos de energía picohidráulica en las ciudades de Kithamba y Thimba en la provincia central de Kenia . Estas producen 1,1 kW y 2,2 kW, respectivamente. Se capacitó a los residentes locales para que mantuvieran los sistemas hidroeléctricos. Los sitios de energía hidroeléctrica pico en Kenia ganaron los Premios Ashden a la Energía Sostenible. [10]
Mediante el uso de un sistema de almacenamiento por bombeo de cisternas y pequeños generadores, la energía picohidráulica también puede ser eficaz para sistemas domésticos de "circuito cerrado". [11] [12]
En Vietnam, varios fabricantes chinos han vendido picocentrales eléctricas a precios tan bajos como 20-70 dólares por una central eléctrica de 300-500 W. Sin embargo, se dice que los dispositivos vendidos son de baja calidad y pueden dañar los equipos conectados si se conectan incorrectamente. [13]
Sam Redfield, del Grupo de Desarrollo de Infraestructura Apropiada (AIDG, por sus siglas en inglés), ha desarrollado un generador hidroeléctrico de picohidráulico fabricado con un tubo de PVC común y un alternador Toyota modificado alojado en un balde de cinco galones . El generador fue desarrollado para proporcionar energía a comunidades sin acceso a la red eléctrica en países en desarrollo. Concebido como una fuente de energía para cargar teléfonos celulares, proporcionar iluminación y cargar baterías, el generador está diseñado para ser fabricado por artesanos con habilidades básicas y se puede construir por menos de $150. El alternador Toyota utilizado en el generador se convierte en un alternador de imán permanente que le permite generar energía a bajas RPM . El generador hidroeléctrico de balde de cinco galones fue el tema de un grupo de trabajo en la Cumbre Internacional de Diseño para el Desarrollo (IDDS, por sus siglas en inglés) de 2008 en el Instituto Tecnológico de Massachusetts. Durante el verano de 2013, se completó un proyecto de energía en Abra Málaga, Perú, utilizando el generador de balde. [14]
Se ha creado un sitio web como foro para ideas y futuras iteraciones del generador que incluye un manual de construcción . [15] Las bombas de agua centrífugas comunes pueden funcionar en sentido inverso para actuar como turbinas. Si bien estas máquinas rara vez tienen características hidráulicas óptimas cuando funcionan como turbinas, su disponibilidad y bajo costo las hacen atractivas. [16]
Si la energía se utilizará a más de 30 metros (98 pies) del generador, entonces la distancia de transmisión puede ser una consideración importante. [17] Muchos sistemas pequeños utilizan alternadores automotrices que producen 12 VCC y posiblemente carguen una batería. Por ejemplo, un sistema de 12 V que produce 1 kW de energía tiene un flujo de 80 A y el tamaño del cable es de calibre 4. [18] El costo de compra de dos hebras de cable de 300 metros (980 pies) de largo para este voltaje y amperaje era típicamente de $ 2400 (EE. UU.) en 2015. [19] Para evitar un costo de cable tan alto, se requiere un voltaje más alto y una corriente más baja. [20] Si se utiliza un alternador de 240 VCA en su lugar, el flujo es de solo 4 A sobre 300 metros (980 pies) de cable de calibre 18 que cuesta $ 180 (EE. UU.). [21] El costo del cable hizo que América del Norte utilizara 120/240 V CA después de que el voltaje de CC perdiera la guerra de las corrientes a fines del siglo XIX. Otro enfoque para reducir los costos del cable es tener un alternador de 12 V CC con una conexión corta de alta corriente a un inversor que genere 120 V CA o 240 V CA a una corriente mucho menor en una longitud larga de cable más delgado.
