ENERGÍA MAREOMOTRIZ, ventajas e inconvenientes de una fuente infinita

Es la menos aprovechada pero tiene fuerte impacto ambiental

La energía mareomotriz es la menos utilizada en el mundo. Tiene muchas ventajas porque la masa de agua es más potente que el viento. Pero por el lado de costes y de impacto ambiental tiene dos pegas importantes.

La energía mareomotriz es una fuente de energía renovable y limpia que utiliza el movimiento de las olas para generar electricidad. A medida que avanza la tecnología se está convirtiendo en una opción cada vez más popular para la producción de energía. Ayuda a combatir el cambio climático y diversifica la fuente energética de muchos países. Con desarrollos punteros como los de Orbital Marine, entre otros.

Vídeo del montaje y traslado de la megaturbina O2 / ORBITAL MARINE

Historia de la energía mareomotriz

La energía mareomotriz es una tecnología que genera electricidad a partir de la energía de las mareas. Se empezó a aprovechar en el siglo XI, cuando en Inglaterra y Francia se utilizaban pequeños molinos movidos por la energía de las mareas. En 1967, Francia se convirtió en pionera en la generación de energía a partir de las mareas con la inauguración de la central de La Rance. Tiene una capacidad de 240 MW.

En la actualidad, la mayor central mareomotriz del mundo es la de Sihwa, en Corea del Sur, con una capacidad de 260 MW. Además, hay proyectos más modernos y eficientes en Gibraltar e Israel. La tecnología mareomotriz es una fuente de energía limpia y renovable que contribuye a la sostenibilidad del planeta.

Cómo funciona la energía mareomotriz

La energía mareomotriz se puede generar utilizando varios sistemas que captan la energía de las olas y las mareas. Uno de los métodos más comunes es el uso de boyas flotantes, que suben y bajan con las olas del mar. La energía generada por el movimiento de las boyas es captada por generadores y convertida en electricidad.

Molino de mareas de la isla de Brehat, en Francia, un precioso ejemplo de arqueología industrial / WIKIPEDIA
Molino de mareas de la isla de Brehat, en Francia, un precioso ejemplo de arqueología industrial / WIKIPEDIA

Segen Estenfen, profesor de ingeniería oceánica en el Instituto de Posgrado e Investigación en Ingeniería Alberto Luiz Coimbra de la Universidad Federal de Río de Janeiro, comenta que hay varias formas de aprovechar la energía de los océanos, entre ellas, mediante las olas y las mareas.

“El término energía mareomotriz está relacionado con las mareas, un fenómeno que ocurre dos veces al día, durante cerca de 12 horas. El oleaje es un fenómeno distinto, que ocurre cada 6 a 10 segundos, como media. Son fenómenos diferentes que requieren técnicas distintas”, comenta el profesor.

Sólo el 0,1 de la energía producida es mareomotriz

A pesar de todas las posibilidades, la Agencia Internacional de la Energía, en el estudio Ocean Power publicado en 2021, indica que el aprovechamiento de la energía de los mares alcanzó en 2019 sólo 1,2 TWh (1,2 billones de kWh), lo que equivale a menos del 0,1% de la electricidad total producida en el mundo.

Un ejemplo de turbinas fijas bajo un puente fluvial próximo al mar, con fuerte flujo mareal / SOLARPEDIA
Un ejemplo de turbinas fijas bajo un puente fluvial próximo al mar, con fuerte flujo mareal / SOLARPEDIA

Otro método utilizado es el uso de bobinas, que son dispositivos largos y flexibles que se mueven con las olas del mar. Las bobinas están conectadas a generadores que transforman la energía de las olas en electricidad. También se utilizan dispositivos de absorción para captar la energía de las olas. Normalmente mediante un sistema de cámaras que comprimen y descomprimen aire con el movimiento de las olas.

Las mareas, la Luna y el Sol

El movimiento de las mareas está influido principalmente por la Luna, que atrae las masas de agua de los océanos hacia el punto sublunar y el punto diametralmente opuesto. Eso provoca dos pleamares y dos bajamares en un ciclo semidiurno. Este ciclo tiene una duración de 24 horas y 50 minutos, debido a la revolución de la Luna alrededor de la Tierra.

En ciertas bahías y estuarios, como cerca del Monte Saint-Michel, en el estuario del río Rance en Francia, o en São Luís en Brasil, estas mareas se amplifican enormemente. Alcanzando alturas de unos 15 metros.

Las energías sobre la masa terrestre

El Sol también ejerce influencia sobre las mareas, pero con aproximadamente la mitad de intensidad que el efecto lunar, debido a su distancia de la Tierra. Dependiendo de la posición relativa de estos cuerpos celestes, el efecto sobre las mareas puede aumentar o disminuir.

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Esquema de la instalación de torres fijas con turbina mareomotriz / EFICIENCIA CONSTRUCTIVA
Esquema de la instalación de torres fijas con turbina mareomotriz / EFICIENCIA CONSTRUCTIVA

En las lunas nueva y llena, las fuerzas de atracción de la Luna y el Sol se suman, dando lugar a mareas de gran violencia, las mareas vivas. En la primera y la tercera cuartos de luna, las fuerzas de atracción de la Luna y el Sol se anulan mutuamente. Y dan lugar a mareas menguantes, también llamadas mareas muertas.

La construcción de centrales mareomotrices puede requerir la construcción de presas, perturbar el lecho marino y afectar a la fauna y flora

Además de mover las masas de agua de los océanos, las mareas también afectan a la Tierra y a la atmósfera. Cuando la marea sube 3 metros, los continentes se elevan 15 centímetros y la atmósfera se expande hacia la Luna y el Sol varios kilómetros. Este movimiento de las masas de agua y de los continentes puede tener repercusiones en diversos ámbitos. Como la pesca y la navegación, además de afectar a la biodiversidad marina y a las comunidades costeras.

Ventajas de la energía mareomotriz

La energía mareomotriz ofrece varias ventajas en comparación con otras fuentes de energía, como por ejemplo

Fuente de energía renovable y limpia: La energía mareomotriz se produce a partir de una fuente renovable y limpia, sin emisión de gases de efecto invernadero ni otros contaminantes.
Baja emisión de gases de efecto invernadero: Como la energía mareomotriz no utiliza combustibles fósiles para generar electricidad, produce muchos menos gases de efecto invernadero que otras fuentes de energía.
Mínimo impacto ambiental: El impacto ambiental de la energía mareomotriz es mínimo en comparación con otras fuentes de energía, como la nuclear o la hidroeléctrica. Los dispositivos utilizados para captar la energía de las olas pueden diseñarse para minimizar el impacto sobre la vida marina.

Desventajas y limitaciones de la energía mareomotriz

A pesar de sus ventajas, la energía mareomotriz también presenta algunos retos y limitaciones, como por ejemplo

Costes de construcción elevados: La construcción de una central de energía mareomotriz puede resultar cara debido a la complejidad de los dispositivos utilizados para captar la energía de las olas.
Impacto en la vida marina: La construcción de centrales mareomotrices puede afectar a la vida marina al alterar los patrones de movimiento de las olas e interrumpir las rutas migratorias de los animales marinos.
Dependencia de la ubicación geográfica: la energía mareomotriz sólo puede utilizarse en zonas con olas fuertes y constantes, lo que puede limitar su uso en algunas regiones del mundo.

TIPOS DE CENTRAL MAREOMOTRIZ

La energía mareomotriz es una alternativa limpia y renovable, y Brasil tiene potencial para convertirse en líder en la producción de esta forma de energía. Con la inversión adecuada en investigación y desarrollo, podemos transformar la fuerza de las olas en una fuente fiable de electricidad para el futuro.

Flotadores

En 2012, se instaló un proyecto piloto de energía de las olas, la central de Porto do Pecém, situada en Ceará, Brasil. Este proyecto es el resultado de una asociación entre investigadores de la Coordinación de Programas de Posgrado en Ingeniería (COPPE), de la Universidad Federal de Río de Janeiro (UFRJ).

Sistema maremotriz de flotadores activados por las olas rompientes / OMICRONO
Sistema maremotriz de flotadores activados por las olas rompientes / OMICRONO

El sistema de la central de Porto do Pecém se compone de flotadores, brazos mecánicos y bombas conectadas a un circuito de agua dulce. En el extremo de cada uno de los brazos mecánicos hay una boya circular que sube y baja según el movimiento de las olas, activando las bombas hidráulicas.

Las bombas hacen circular el agua dulce contenida en un circuito cerrado en un lugar de alta presión. Esta agua a presión mueve una turbina, que acciona un generador y produce electricidad.

Atenuadores – Pelamis

Otro sistema es el de los atenuadores, que flotan paralelos a la dirección de las olas y están conectados a bombas hidráulicas. Cuando pasan las olas, las bombas se mueven, generando energía eléctrica.

El sistema Pelamis es el que menos impacto ambiental tiene, por no implicar aspas en movimiento

Terminales

Los terminales son torres instaladas en la orilla del mar, con una turbina en cada torre. Cuando pasan las olas, la turbina se mueve por el movimiento de la columna de agua en la base de la torre, generando energía eléctrica.

Absorbedores flotantes

Además de la central de Porto do Pecém, existen otras formas de producir energía a partir de las olas del mar. Los absorbedores flotantes, por ejemplo, son enormes boyas compuestas por turbinas que generan energía eléctrica cuando un pistón situado en el interior de la boya es movido por el movimiento de las olas.

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Turbina submarina

La startup brasileña TidalWatt ha desarrollado turbinas submarinas más pequeñas, con mayor capacidad de producir energía que las eólicas y creadas específicamente para aprovechar la energía del mar.

Overtopping

Por último, los dispositivos de rebosamiento son enormes cajas que flotan en el mar y se llenan de agua cuando pasan las olas. El agua es entonces empujada por la gravedad, impulsando una turbina situada en el fondo de la caja y generando electricidad.

La compleja turbina de Orbital Marine Power

Un desarrollo específico y sorprendente ha sido a finales de 2021 el de Orbital Marine Power, desarrolladores escoceses de la tecnología de turbinas de marea flotantes líder en el mundo. La empresa diseñó e instaló con éxito la O2. Reclama ser la turbina mareomotriz más potente del mundo, y que puedes ver en el vídeo del principio de este artículo.

La turbina O2 de Orbital Marine muestra en la imagen cenital su potencia al paso de la marea / WORLD ENERGY TRADE
La turbina O2 de Orbital Marine muestra en la imagen cenital su potencia al paso de la marea / WORLD ENERGY TRADE

Esta turbina de 680 toneladas de peso tiene una potencia nominal de 2MW. Se trasladó desde el astillero del muelle de Forth Ports en Dundee al río Tay y luego se remolcó hasta las islas Orcadas en donde se puso en marcha antes de su adhesión al Centro Europeo de Energía Marina.

La empresa afirma que la turbina tiene capacidad de generar electricidad limpia para la demanda de unos 2.000 hogares y compensar unas 2.200 toneladas de producción de CO2 anuales.

El impacto medioambiental

La energía maremotriz, aunque es una fuente de energía renovable y no emite gases de efecto invernadero ni produce residuos tóxicos, puede tener un impacto significativo en el ecosistema marino y en actividades humanas como la pesca y la navegación.

La construcción de centrales mareomotrices puede requerir la construcción de presas, perturbar el lecho marino y alterar el paisaje submarino, además de afectar a la fauna y flora locales.

El portal Solarpedia concreta que las presas de marea dependen del flujo de agua que entra y sale de los estuarios. Por ello, una vez instaladas, las presas alteran el flujo del agua. Por lo que el agua es forzada a atravesar las turbinas y eso puede alterar la forma en que prospera la vida marina.

Turbina de 100kW instalada en Bluemull Sound-Tidal Stream Array (Reino Unido) / Turbina de 100kW instalada en Bluemull Sound-Tidal Stream Array (Reino Unido) / NOVA INNOVATION
Turbina de 100kW instalada en Bluemull Sound-Tidal Stream Array (Reino Unido) / NOVA INNOVATION

“Junto con esto, las palas de las turbinas también representan un riesgo para cualquier vida marina que intente nadar a través de ellas, e incluso pueden ser una amenaza para las plantas marinas debido a que podrían influenciar un cambio en los depósitos de limo y el cambio de la estructura del estuario”, afirma el portal.

Estudios previos de impacto ambiental

Para minimizar estos impactos, los promotores de proyectos deben evaluar cuidadosamente los emplazamientos de las turbinas y realizar estudios detallados de impacto ambiental antes de la construcción de las centrales, así como diseñar tecnologías de captación de energía que minimicen el impacto en los ecosistemas marinos.

Aunque la energía mareomotriz suscita preocupación, sigue considerándose una fuente de energía renovable prometedora con un impacto ambiental relativamente bajo en comparación con otras fuentes de energía.

El futuro de la energía mareomotriz

A pesar de los retos y limitaciones, el futuro de la energía mareomotriz es prometedor. Con el avance de la tecnología y la creciente demanda de fuentes de energía limpias y renovables, la energía mareomotriz gana cada vez más espacio en el sector energético.

Muchos países ya están invirtiendo en proyectos de energía mareomotriz y creen que esta fuente de energía puede ser una alternativa viable para reducir la dependencia de los combustibles fósiles y combatir el cambio climático.

Además, la energía mareomotriz también puede combinarse con otras fuentes de energía renovables, como la eólica y la solar, para crear sistemas híbridos de generación de energía. Reduciendo la dependencia de los combustibles fósiles y minimizando el impacto medioambiental.

Edición BE OnLoop sobre artículo original de Ekkogreen e informaciones de Solarpedia

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