Con sus juntas y materiales específicos para cada aplicación, Freudenberg Sealing Technologies permite obtener rendimientos elevados y sostenibles en la generación de energía hidroeléctrica.
El funcionamiento seguro, estable y eficiente de las centrales hidroeléctricas es una piedra angular del futuro mix energético neto cero. Dependiendo de las condiciones regionales y climáticas, la energía hidroeléctrica generada a partir de caudales puede representar más del 80% de la energía eléctrica producida en un país determinado. En este ámbito, Noruega lidera actualmente con un 89%, seguida de Canadá con un 62%, Brasil con un 60% y Suiza con un 55%. Freudenberg Sealing Technologies comprende los retos que plantea la explotación de sistemas energéticos que deben ofrecer un rendimiento fiable las 24 horas del día. Evitar los tiempos de inactividad es fundamental y una cosa es segura: ni las turbinas ni las válvulas pueden funcionar sin juntas de ajuste preciso. Los materiales de estanquidad de Freudenberg Sealing Technologies forman conexiones sin juntas entre los componentes mecánicos de los sistemas. Soportan el agua helada y las presiones fluctuantes, así como el agua salada, sin perder su forma.
Tipos de centrales hidroeléctricas: una visión general
El ser humano lleva miles de años aprovechando y utilizando la inmensa energía del agua que fluye, por ejemplo, para regar los campos e impulsar las muelas de los molinos. En el pasado, la madera hinchada o las correas de cuero servían como sellos improvisados. Hoy se dispone de materiales de sellado mucho más eficaces para convertir la fuerza del agua en energía utilizable. Cada tipo de central hidroeléctrica tiene unos requisitos específicos que deben tenerse en cuenta a la hora de elegir el material adecuado. En tierra, distinguimos entre centrales de pasada y centrales de derivación, que se instalan en arroyos y ríos. En cambio, las centrales de bombeo y las centrales de caverna se utilizan principalmente como depósitos de energía. Y para captar la energía inagotable de los océanos, las centrales mareomotrices a lo largo de las costas ya han alcanzado la madurez comercial. Para hacerse una idea de los entornos extremos en los que los materiales de estanquidad deben funcionar con la máxima eficacia, es esencial examinar más de cerca las turbinas que funcionan con las masas de agua.
Turbinas: el corazón del aprovechamiento hidroeléctrico
¿Con qué ángulo y desde qué altura de caída golpeará el agua la turbina? ¿Con qué caudal y presión media? Éstas son las variables clave a la hora de determinar qué turbina proporcionará el mayor rendimiento a las centrales hidroeléctricas. Hay que distinguir entre turbinas de igual presión y turbinas de sobrepresión. Las turbinas de igual presión están diseñadas de modo que la presión del caudal aguas arriba y aguas abajo de la turbina permanezca constante. Son ideales para grandes alturas de caída y bajos volúmenes de agua. Un ejemplo es la turbina Pelton. En cambio, las turbinas de sobrepresión utilizan las diferencias de presión antes y después de pasar por la turbina para generar energía. Funcionan con eficacia en una amplia gama de alturas de caída y volúmenes de agua. Las turbinas Kaplan, Francis y de hélice han demostrado su eficacia en este campo. En conjunto, estos cuatro tipos de turbinas representan hasta el 80% del mercado mundial. Todos los modelos de turbinas tienen algo en común: sólo pueden resistir condiciones ambientales duras si están equipadas con materiales de sellado perfectamente seleccionados.
Fact check: Focus on seals
A la hora de seleccionar los materiales de estanquidad adecuados, se requieren conocimientos técnicos considerables, ya que hay que tener en cuenta los diferentes ángulos y velocidades de flujo, la distribución de presión prevista y las propiedades del agua. Este es exactamente el tipo de conocimientos sobre materiales que Freudenberg Sealing Technologies lleva décadas desarrollando y perfeccionando. Octavia Ohr, Directora de I+D de Freudenberg Xpress® Customized Solutions, explica: «Es fascinante ver cómo estas juntas relativamente pequeñas desempeñan un papel tan crucial a la hora de maximizar la producción de energía hidroeléctrica. Cada junta tiene una forma específica y no todos los materiales sirven para todas las aplicaciones. Pero acojo con satisfacción cada nueva solicitud. Cuando combinamos nuestra experiencia en materiales con la línea de productos Freudenberg Xpress®, podemos adaptar el compuesto adecuado a cada entorno y fabricar perfiles específicos para cada cliente.»
Propiedades de estanquidad: materiales de alto rendimiento para entornos turbulentos
Cada central hidroeléctrica tiene sus propias condiciones ambientales que imponen grandes exigencias a todos los componentes, por lo que hay mucho que tener en cuenta. En los puntos de estanquidad dinámicos expuestos al agua dulce, los materiales deben ofrecer una gran adaptabilidad y proporcionar una combinación bien equilibrada de compatibilidad con el agua, resistencia al desgaste y rendimiento de estanquidad. Los materiales más utilizados son el politetrafluoroetileno (PTFE), el poliuretano (PU) y el caucho nitrílico (NBR). Estos grupos de materiales han superado la prueba incluso a altas velocidades de flujo. Sin embargo, en entornos extremadamente turbulentos, la prioridad de las propiedades requeridas de los materiales se desplaza hacia una alta resistencia mecánica y a las vibraciones. Para estas condiciones, los termoplásticos de alto rendimiento, como la polieteretercetona (PEEK), son ideales. En entornos helados, los materiales deben ofrecer ante todo una excelente resistencia al frío y soportar una mayor exposición al ozono. Aquí es donde el monómero de etileno propileno dieno (EPDM) es el material de elección: estas juntas permanecen flexibles incluso tras largos periodos en condiciones heladas. Las centrales undimotrices o mareomotrices presentan un reto diferente: el agua salada es muy corrosiva, por lo que los materiales químicamente inertes y resistentes a la corrosión son absolutamente esenciales. En estos casos puede utilizarse, por ejemplo, EPDM. Este grupo de materiales puede soportar el agua salada y la exposición a la luz solar sin protección durante un largo periodo de tiempo. En resumen: Sólo unos materiales perfectamente seleccionados y unas juntas diseñadas a medida pueden reducir el desgaste en los sistemas hidroeléctricos y permitir un funcionamiento duradero y de bajo mantenimiento.
Mantenimiento: Modernización global de las centrales hidroeléctricas
El desarrollo de nuevas centrales hidroeléctricas se centra actualmente en Asia, África y Sudamérica. Entre ellos destaca Brasil. Desde hace décadas, las centrales hidroeléctricas existentes utilizan turbinas especialmente grandes para generar energía. Esto significa que también se necesitan juntas de gran formato y alto rendimiento como parte de los ciclos de mantenimiento. Aquí es donde cuenta la experiencia en materiales y fabricación, que es exactamente lo que ofrece Freudenberg Sealing Technologies. Gracias a su red internacional de producción y logística, puede producir y suministrar rápidamente juntas a medida.
Si nos fijamos en la energía hidroeléctrica en Europa, vemos que la mayor parte del potencial de las centrales ya se ha explotado. Esto se debe a la estricta normativa medioambiental y a la amplia infraestructura existente ya instalada a lo largo de los ríos y arroyos europeos. Por ello, los europeos se centran actualmente en modernizar los sistemas existentes, algunos de los cuales llevan funcionando más de 100 años. Lo mismo ocurre en Norteamérica. Tanto en Canadá como en Estados Unidos, los programas de modernización a gran escala están creando actualmente una nueva ola de desarrollo hidroeléctrico. Incluso en ausencia de certidumbre en la planificación política, se reconoce la necesidad de modernizar las centrales hidroeléctricas, lo que está dando lugar a un número creciente de contratos de mantenimiento.
Estrategias energéticas: Diversificar el mix energético
En los próximos años, se espera que el sector hidroeléctrico mundial experimente un aumento de las instalaciones de centrales undimotrices y mareomotrices, así como el desarrollo y expansión de centrales de bombeo como sistemas de almacenamiento de energía. El 25 de junio de 2025, la Asociación Internacional de Energía Hidroeléctrica (IHA) publicó en Londres su informe anual «Perspectivas mundiales de la energía hidroeléctrica 2025». El comunicado de prensa afirma: «Las centrales hidroeléctricas de bombeo, la tecnología más probada del mundo para el almacenamiento de electricidad a gran escala, están atrayendo cada vez más la atención de los responsables políticos y los inversores en tiempos de volatilidad del mercado y tensión del sistema. Con importantes reformas políticas y más de 60 GW de proyectos de PSH en tramitación, Europa tiene una clara oportunidad de aprovechar este impulso para la implantación». Scott Sharpless, Global Key Account Manager, Power/Energy de Freudenberg Sealing Technologies, observa: «La energía hidroeléctrica es una de las formas más antiguas y sostenibles de energía renovable. No produce emisiones directas y contribuye a reducir nuestra huella medioambiental al tiempo que garantiza nuestro suministro energético. Con nuestra competente experiencia en materiales, podemos dar forma al material perfecto en juntas personalizadas para cada requisito medioambiental, lo que nos acerca un paso más a la neutralidad de carbono.»
Fuente: Comunicado de prensa Freudenberg Sealing Technologies
