Matías Egaña recorrió la central Angostura en el final de "Megaproyectos" de 13C: un viaje subterráneo que muestra cómo el agua del Biobío se convierte en energía para millones de chilenos.

El programa "Megaproyectos" de 13C, conducido por el ingeniero Matías Egaña, visitó la central hidroeléctrica Angostura de Colbún en el Biobío. El capítulo mostró el proceso de generación eléctrica: el agua del embalse se conduce por túneles a una caverna subterránea, donde mueve turbinas Francis y genera energía que se inyecta al sistema interconectado

En el último capítulo de esta temporada de Megaproyectos, el ingeniero Matías Egaña llegó hasta la región del Biobío, para conocer la central hidroeléctrica Angostura, ubicada entre la confluencia de los ríos Biobío y Huequecura.

El nombre de la central no es casualidad: la geografía del lugar, una garganta natural, fue el escenario perfecto para construir una de las obras de ingeniería más importantes del país. La instalación cuenta con una presa principal de hormigón compactado con rodillo de 50 metros de altura y un vertedero con seis compuertas radiales que permiten evacuar el agua en caso de crecidas.

El complejo incluye el muro de cierre denominado "petil sur", que con 1.600 metros de longitud es el más grande en su tipo en Chile, fundado en roca para soportar el empuje del agua durante su vida útil. Para construir la obra, primero fue necesario modificar el cauce del río mediante un túnel de desvío que transportó las aguas mientras se levantaba la infraestructura.

Rodolfo Guardiola, Subgerente del Complejo Biobío de Colbún S.A. explica que el vertedero cumple una función clave: controlar el agua que supera la capacidad de almacenamiento y turbinado. Cuando el caudal es excesivo, se evacúa por el vertedero para mantener la seguridad de la obra y de las comunidades aguas abajo.

El viaje del agua en Angostura: desde la bocatoma del Biobío hasta el generador de 13.800 volts

El viaje del agua comienza en la bocatoma, una estructura protegida por rejas que frenan troncos y materiales de arrastre, especialmente durante crecidas. Desde ahí, el agua ingresa por tres túneles de conducción, uno para cada unidad generadora. Dos túneles superan los 150 metros de longitud, mientras que un tercero, de menor tamaño, está destinado a asegurar el caudal ecológico, el mínimo de agua que debe circular para mantener el equilibrio del ecosistema.

La conducción es subterránea y conduce el agua hasta la casa de máquinas, alojada en una caverna excavada en roca de 177 metros de longitud, más de 30 metros de ancho y 60 metros de profundidad, lo que la convierte en una de las más grandes de Chile en su tipo. Esta caverna se distribuye en cuatro pisos principales: el piso de acceso, el piso de generadores, el piso de turbinas y el piso difusor, donde el agua pierde energía antes de regresar al río.

Para construir esta infraestructura, se utilizaron túneles con métodos convencionales de perforación y tronadura, aunque también se evaluaron tecnologías mecanizadas como las TBM. La elección entre uno u otro método depende de tres factores: la longitud del túnel, el diámetro del conducto y la geología del terreno. La TBM, por ejemplo, resulta más eficiente en túneles de más de 4,5 kilómetros, mientras que la perforación tradicional se adapta mejor a distancias menores o condiciones geológicas más inciertas.

Luego viene la transformación de la energía. El agua almacenada en el embalse posee energía potencial debido a la altura. Al ingresar a la turbina, esta energía se convierte en energía cinética, que mueve las palas del rodete. 

A través de un eje, se transforma en energía mecánica, y finalmente, mediante el generador, en energía eléctrica. Como dice el principio de conservación, la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma.

El sistema cuenta con un caracol, una estructura en espiral que distribuye el agua de manera uniforme. Parte con un diámetro de 9 metros y termina en 3 metros, asegurando que el flujo golpee las palas de la turbina de forma pareja y no se cargue hacia un solo lado. El anillo distribuidor, controlado por servos, regula la apertura de los álabes móviles, permitiendo el paso del agua y determinando la cantidad de generación.

La energía cinética del agua mueve el rodete de la turbina Francis, la tecnología utilizada en Angostura, que se caracteriza por su flexibilidad para operar con grandes alturas y caudales. A diferencia de las turbinas Pelton, que funcionan con poca agua y mucha altura, o las Kaplan, ideales para bajas alturas y grandes caudales, las Francis ofrecen un equilibrio óptimo para las condiciones del Biobío.

El generador produce electricidad a 13.800 volts, que luego es elevada a 220.000 volts mediante transformadores para ser inyectada al sistema de transmisión, reduciendo así las pérdidas de energía en el camino.

El rol estratégico de la hidroelectricidad en Chile

Juan Eduardo Vázquez, gerente de energía de Colbún, explica que el rol de la hidroelectricidad en Chile ha evolucionado significativamente en las últimas décadas. Desde los años 80, los ingenieros chilenos desarrollaron herramientas matemáticas sofisticadas para optimizar el uso del agua en el sistema eléctrico. En los 90, la hidroelectricidad se complementó con gas natural, y en la primera década del 2000 con carbón.

Sin embargo, el gran cambio llegó entre 2015 y 2016, con el boom de las energías renovables solar y eólica, que introdujeron incertidumbre por su dependencia de factores climáticos. "No sabemos con certeza cuándo va a haber viento o cuándo va a estar despejado o nublado", señala Vázquez. 

En ese escenario, la hidroelectricidad juega un rol fundamental como complemento flexible, capaz de decidir cuándo y cuánto generar.

La geografía chilena, con cuencas como las del río Maule y el Biobío, ha permitido desarrollar centrales de alta eficiencia y seguridad, aprovechando los accidentes geográficos para obtener la caída necesaria. Además, los embalses cumplen una función clave de almacenamiento y seguridad hídrica. Como ejemplo, en junio de 2023, cerca de San Juan, se coordinó con el operador del sistema eléctrico, el CEN, para bajar el nivel del embalse antes de una gran lluvia. 

Se abrieron las compuertas de manera controlada, evacuando agua por el río Maule, lo que permitió recibir 4.500 metros cúbicos por segundo de caudal sin causar crecidas aguas abajo, y recuperar el nivel del embalse tras el evento. Eso convierte a los embalses en "grandes amortiguadores", según Vázquez.