Una presa de EEUU cambia una turbina de 1957 de cinco palas por otra de siete: mismo tamaño y un 45% más de potencia

Durante casi 70 años, una hélice gigante de casi siete metros de ancho ha girado sin descanso bajo el río Cumberland, en Tennessee. Es el corazón de la central hidroeléctrica de la presa Old Hickory, a 25 millas (unos 40 kilómetros) de Nashville, y empezó a producir electricidad entre 1955 y 1957. Ahora, pieza a pieza, la están sustituyendo.

La turbina nueva tiene el mismo diámetro y gira a la misma velocidad que la antigua. La diferencia está en las palas, que pasan de cinco a siete. ¿Y qué se gana con eso? Según la empresa que la fabrica, un 45% más de capacidad en cada grupo generador.

Una hélice gigante bajo el río

Old Hickory es una central de agua fluyente, es decir, aprovecha el caudal del río sin acumular enormes reservas. El agua cae desde 45 pies (unos 13,7 metros) y empuja una turbina Kaplan, un diseño inventado por el austriaco Viktor Kaplan en 1919. Funciona como la hélice de un barco, pero al revés.

Su gracia, tal y como explica el Departamento de Energía estadounidense, es que tanto las palas como las compuertas que dirigen el agua se pueden orientar. Por eso rinde bien en ríos con poco desnivel y mucho caudal, justo lo que ofrece el Cumberland.

La central tiene cuatro grupos. Los originales los fabricaron Baldwin-Lima-Hamilton y General Electric, con rodetes (la parte que gira) de 264 pulgadas (6,7 metros) que dan 75 vueltas por minuto.

Por qué siete palas y no cinco

La clave está en repartir el trabajo. Con siete palas, el empuje del agua se divide entre más superficie, de modo que cada pala soporta menos carga y la máquina puede sacar más energía del mismo hueco. Pasa algo parecido al mover un sofá entre siete personas en lugar de cinco.

Según Andritz, el cambio sirve para lograr ese aumento del 45%, mejorar el rendimiento y cumplir los requisitos de cavitación del contrato. Cada grupo renovado tendrá 40.500 kilovatios de potencia, y toda la central sumará 162 megavatios.

¿Y qué es la cavitación? Es el gran enemigo de cualquier turbina. Cuando el agua pasa muy rápido, se forman zonas de presión tan baja que aparecen burbujas de vapor, y al reventar contra el metal arrancan pequeños trozos.

El manual de mantenimiento de turbinas de la Oficina de Reclamación de EEUU lo describe con crudeza. Una vez que la superficie empieza a picarse, el daño se acelera y, sin reparación, puede destrozarla por completo. El acero inoxidable resiste mucho mejor que el acero al carbono, y de ese material es el nuevo cubo de siete palas.

Una obra de relojería con piezas de 229 toneladas

El contrato se firmó en febrero de 2023 con la filial estadounidense de Andritz, que tiene su sede en Charlotte (Carolina del Norte). El diseño hidráulico se hizo en Canadá, el mecanizado y las pruebas del rodete en México y los ensayos con maquetas a escala en Linz, Austria.

El rotor del generador pesa 504.000 libras (unos 229.000 kilos) y en septiembre de 2025 hubo que sacarlo con una grúa puente. La turbina de 1957 de la unidad 3 salió del edificio el 9 de octubre de 2025.

Hay otro problema escondido. Con los años, el edificio de la central se ha movido, y algunas piezas fijas y giratorias se han descentrado hasta 6,5 milímetros. Parece poco, pero basta para que el rodete acabe rozando. De hecho, la unidad 4 ya tuvo que pararse en 2013 por ese roce, según una ficha del Distrito de Nashville.

Un plan para nueve centrales

Old Hickory forma parte de un programa de 1.200 millones de dólares (más de mil millones de euros, unos 1.044 millones) para renovar 28 grupos generadores en nueve presas de la cuenca del Cumberland. El dinero sale de la propia venta de la electricidad, y sus equipos tienen de media casi 65 años, muy por encima de la vida útil prevista.

¿Cuándo estará lista? Andritz hablaba en un principio de agosto de 2026 para el primer grupo, pero el Cuerpo de Ingenieros ha fijado ahora diciembre de 2026, y el contrato completo terminará hacia 2030. Si se cumple el calendario, la central producirá unos 565 gigavatios hora al año.

Vamos, que la presa seguirá siendo la misma y lo que cambia es lo que gira dentro, algo que también se ve en la eólica gigante, donde cada pala cuenta. Exprimir una infraestructura vieja suele salir más barato que levantar otra, y esa lógica también mueve proyectos de geotermia. Pasa lo mismo con la energía nuclear.

La nota oficial sobre los avances del proyecto se ha publicado en la web del Ejército de Estados Unidos.

Crédito de la imagen: USACE / Mark Rankin (vía ANDRITZ).