En el artículo de hoy, quiero llamar tu atención sobre otra de esas cosas que por cotidianas no reparamos en su maravillosa complejidad. Como dice el refrán: “Algo tendrá el agua cuando la bendicen”
Estamos acostumbrados a vivir rodeados de agua y a pesar de que todos somos conscientes de su importancia, poco sabemos de las maravillosas propiedades de esta molécula.
No hace falta saber mucho de química para saber que su fórmula es H2O. Efectivamente la molécula de agua está formada por la unión covalente de dos átomos de hidrógeno con uno de oxígeno.
A las temperaturas “normales” en las que nos movemos, la podemos encontrar en tres de los cuatro estados de la materia; sólido “hielo”, liquido o gaseoso (vapor de agua). Todos sabemos que al agua se congela a 0ºC y su punto de ebullición es 100ºC a nivel del mar.
Quizás de lo que no nos hemos dado cuenta es que el agua se evapora a cualquier temperatura. Si no fuera así, la ropa tendida no se secaría, los charcos después de la lluvia no desparecerían y las nubes no serían posibles.
Hablar del agua podría llenar tratados. Por su importancia, ninguna molécula ha sido más estudiada y ninguna molécula sigue siendo más desconocida. Yo voy a tratar en este breve artículo, de esbozar brevemente las maravillosas propiedades de esta molécula.
El agua a temperatura ambiente es líquida, este comportamiento físico se debe a que en la molécula de agua los dos electrones, uno de cada átomo de hidrógeno, están desplazados hacia el átomo de oxígeno, por lo que en la molécula aparece un polo negativo donde está el átomo de oxígeno, y dos polos positivos donde están los dos núcleos de hidrógeno.
Las moléculas de agua son pues dipolos. Entre los dipolos de agua se establecen fuerzas de atracción llamadas puentes de hidrógeno, que unen la parte electropositiva de una molécula con la electronegativa de otra formándose grupos de 3, 4 y hasta 9 moléculas de agua que alcanzan pesos moleculares más altos y se comportan como un líquido.
Esta polaridad de la molécula de agua hace que sea un buen disolvente de iones y compuestos polares. Las moléculas que se disuelven bien en agua se llaman hidrófilas, por ejemplo, la sal, el azúcar; y las que no se disuelven en agua se llaman hidrófobas, por ejemplo, el aceite.
Todos los cuerpos aumentan de densidad a medida que disminuye su temperatura. Una de las paradojas del agua es que es una de las pocas sustancias que al congelarse aumenta de volumen (por lo tanto, disminuye su densidad); es decir, se expande. Esta propiedad evita que los océanos de las regiones polares de la Tierra se congelen en todo su volumen, puesto que el hielo flota en el agua y es lo que queda expuesto a los cambios de temperatura de la atmósfera. La densidad típica del hielo a 0 °C suele tomarse como 0,916 g/cm³; o como 916,8 kg/m³. Esta propiedad es también es responsable de que las tuberías de conducción de agua revienten en las heladas invernales debido a que el agua se congela en su interior.
El cuerpo humano está formado por aproximadamente un 60-75% de agua. El agua desempeña funciones muy importantes en todos los organismos vivos.
- Función de disolvente de sustancias. El agua es básica para la vida ya que prácticamente todas las reacciones biológicas tienen lugar en un medio acuoso.
- Función bioquímica. El agua interviene en muchas reacciones químicas, por ejemplo, en la hidrólisis (rotura de enlaces con intervención de agua) como ocurre en las reacciones que tienen lugar durante la digestión de los alimentos.
- Función de transporte. El agua es el medio de transporte de las sustancias desde el exterior al interior de los organismos y en el propio organismo.
- Función estructural. El volumen y forma de las células que carecen de una envuelta rígida se mantienen gracias a la presión que ejerce el agua interna. Al perder agua las células pierden su turgencia natural, se arrugan o si entra mucha agua del exterior pueden romperse (lisis).
- Función termorreguladora. Se debe a su elevado calor específico y a su elevado calor de vaporización que hace que el agua sea un material idóneo para mantener constante la temperatura, absorbiendo el exceso de calor o cediendo energía cuando es necesario.
- Función amortiguadora. Debido a su elevada cohesión molecular, el agua sirve como lubricante entre estructuras que friccionan y evita el rozamiento. Por ejemplo, los vertebrados poseen en las articulaciones bolsas de líquido sinovial que evita el roce de los huesos.
Sería muy largo y caería fuera del ámbito de este artículo describir todas las funciones biológicas donde el agua interviene de forma fundamental. Hay tratados de física, química y biología que tratan todos los aspectos de esta maravillosa molécula para profundizar en su conocimiento para un lector interesado.
En el plano de la ingeniería, cabe destacar el uso de corrientes de agua en la generación de fuerza motriz. La energía hidráulica, energía hídrica o hidroenergía es aquella que se obtiene del aprovechamiento de las energías cinéticas y potenciales de la corriente del agua, saltos de agua o mareas. Se puede transformar a diferentes escalas.
Existen, desde hace siglos, pequeñas explotaciones en las que la corriente de un río, con una pequeña represa, mueve una rueda de palas y genera un movimiento aplicado generalmente a molinos o batanes.
La primera constancia del aprovechamiento de la energía hidráulica data del siglo III A.C, fue inventada por el griego Filón de Bizancio y conocida por el nombre de noria elevadora de agua que se utilizaba para bombear agua.
Posteriormente, en el siglo I A.C. el ingeniero romano Marco Vitruvio, que a su vez fue el arquitecto de Julio César, descubrió la rueda hidráulica con eje horizontal y disco vertical que se utilizaba para moler granos de trigo. Sin embargo, la posibilidad de emplear esclavos y animales de carga retrasó su aplicación generalizada hasta el siglo XII. Durante la edad media, las grandes ruedas hidráulicas de madera desarrollaban una potencia máxima de 50 caballos.
En el siglo XVIII el ingeniero John Smeaton ideó la primera gran rueda hidráulica fabricada con hierro.
No sería hasta los inicios de la Revolución Industrial cuando la energía hidroeléctrica se convirtió en una fuente para generar electricidad. La creciente industrialización del norte de Europa provocó gran demanda de energía que vino a ser suplida, en buena parte, gracias a la hidroelectricidad, ya que la extracción de carbón todavía no era lo suficientemente fuerte como para cubrir las necesidades industriales.
Impulsó la industria textil y del cuero y los talleres de construcción de máquinas a principios del siglo XIX. Aunque las máquinas de vapor ya estaban perfeccionadas, el carbón era escaso y la madera poco satisfactoria como combustible. La energía hidráulica ayudó al crecimiento de las nuevas ciudades industriales que se crearon en Europa y América hasta la construcción de canales a mediados del siglo XIX, que proporcionaron carbón a bajo precio
La primera central hidroeléctrica se construyó en Niagara Falls en el año 1879. En 1881, las farolas de la ciudad de Niagara Falls funcionaban mediante energía hidroeléctrica. Aunque se suele considerar que la primera central hidroeléctrica fue la construida en Northumberland (Reino Unido), en 1.880. A finales de la década ya existían más de 200 centrales tan solo en Estados Unidos y Canadá.
Las primeras centrales hidroeléctricas españolas fueron construidas a finales del siglo XIX. Buena parte de la fase inicial del desarrollo eléctrico español estuvo ligado a la expansión de este tipo de instalaciones, como lo prueba el hecho de que en 1.901 el 40% de las centrales eléctricas existentes en el país fueran del tipo hidroeléctrico.
Las instalaciones de transporte de electricidad se inauguran en 1901, con la construcción de la primera línea de alta tensión entre el Molino de San Carlos, en el río Ebro, y Zaragoza, con una longitud de 30 km. En Andalucía, una primera línea de muy alta tensión para aquella época (50 kilovoltios) se inauguró en 1908 para transportar a Sevilla la producción eléctrica del salto de El Corchado, en la provincia de Málaga. Estas instalaciones constituyen el punto de partida de lo que, a lo largo del tiempo, llegaría a ser una gran red nacional de transporte y distribución de energía eléctrica.
La Guerra Civil y los quince años que siguieron a su conclusión fueron muy duros para la economía española. El trienio del conflicto no afectó gravemente al sistema eléctrico español, debido a que existía un cierto margen de capacidad productiva no utilizada, la normalización del servicio fue inmediata y sin graves problemas. Pocos años después, la insuficiencia de la producción eléctrica se convierte en un problema de gran magnitud en todo el país. Los cortes por la escasez de la producción se inician en 1944, continúan con distinta intensidad hasta 1954, y se reproducen de forma muy débil en 1957. Los años inmediatos de postguerra, conocidos como los de «sequía pertinaz», tuvieron en Andalucía un perfil aún más grave, si cabe que, en el resto del territorio peninsular, debido a la penuria pluviométrica.
En realidad, fue una sequía particularmente severa y de amplia duración temporal que se inicia suavemente en 1941, se acentúa en 1942 y 1943, es especialmente grave en 1944 y 1945, se alcanza un cierto alivio hidráulico en 1946-1948 y, seguidamente (1949-1950), vuelve de nuevo a reproducirse una situación de lluvias escasas.
Ante estas circunstancias de falta de suministro, por la incapacidad del sistema para atender la demanda, el 3 de agosto de 1944 las mayores empresas eléctricas del país constituyen Unidad Eléctrica S.A. (Unesa), con el objetivo de “coordinar el conjunto del sistema eléctrico nacional a nivel suprarregional y supraempresarial, de modo que las instalaciones de cada empresa se pusieran al servicio del abastecimiento integral de la demanda del país y se pudieran, asimismo, efectuar los intercambios de energía eléctrica necesarios, consiguiendo que los excedentes de las zonas regionales en los que hubiera en un momento dado exceso de producción cubrieran el déficit de oferta existente en otras”.
El Plan Nacional de Obras Hidráulicas de 1940, apoyado en sus pilares fundamentales en el de 1933, sirvió a manera de catálogo de obras a realizar desde aquella fecha hasta 1982. Estas actuaciones estaban encaminadas a la construcción de grandes embalses que sirviesen para la regulación de los ríos, evitar avenidas y mejorar regadíos, pasándose de una capacidad de embalse de 3.930 a 42.000 hectómetros cúbicos en 1980. El enorme incremento de la potencia instalada desde 1940 y de la producción de electricidad son suficientemente expresivos. En España no había existido una política hidráulica para la transformación de secano en regadío, sino una política con otros fines, principalmente dirigidos a la producción de energía hidroeléctrica.
Termino este artículo como lo he comenzado. Espero una vez más amable lector, haber sabido despertar tu curiosidad y que conmigo te maravilles de aquellas pequeñas grandes cosas que, por lo cotidiano, no reparamos en su grandeza.
Albert Mesa Rey | Escritor
