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-     Escrito por marimar

Olas y mareas como fuentes de energía renovable

La naturaleza nos dota de recursos inagotables, lo importante es darnos cuenta de que están ahí y saberlos utilizar correctamente. Después de la utilización de la energía solar y eólica, ahora nos ocupa la energía mareomotriz, es decir, la energía que se genera a partir de las mareas. Olas y mareas como fuente de energías renovables que el ser humano puede aprovechar en su beneficio, una fuente inagotable, que en este artículo vamos a describir y explicar.

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Fuentes de energía renovable | La Energía Mareomotriz

Dentro de las energías renovables, podemos catalogar a la energía mareomotriz. Una energía que se obtiene a través de la energía cinética y potencial que producen las mareas.

La podemos considerar dentro de la categoría de energía renovable, porque cumple los dos fundamentos necesarios para que así se llamen, uno es que se trata de una fuente de energía primaria inagotable por motivos de explotación, y en segundo lugar por que es una energía limpia, no genera residuos contaminantes ni sólidos, ni líquidos ni gaseosos.

Energía Mareomotriz

Energía Mareomotriz

La energía mareomotriz dinámica (DTP) es una tecnología de generación teórica que utiliza la relación entre las energías cinética y el potencial en las corrientes de marea. La necesidad de crear presas propone que sean construidas, sobre todo las de mayor tamaño, desde la costa hacia mar adentro, para no tener que embalsar un área.

El diferencial de nivel producido por las fases de marea que se han introducido en la presa, puede llegar a ser como mínimo de 2 a 3 m., en aguas marinas con escasa profundidad, pudiendo llegar a generar cada represa energía en una escala de 6 a 17 GW.

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Una planta mareomotriz, genera electricidad a partir de la elevación de la marea. Cuando la marea sube, las compuertas del dique se abre, de esta forma se llena el embalse situado tras las compuertas, cuando éste ha llegado a su nivel máximo, las compuertas vuelven a cerrarse.

Una vez la marea vuelve a bajar, y se sitúe por debajo del nivel del embalse, se volverán a abrir las compuertas, pero esta vez, el agua pasará por unos estrechos conductos, hasta llegar a las turbinas, las cuales girarán por el efecto del agua, generando de esta forma la energía eléctrica que necesitamos.

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Uno de los motivos por los que no se ha invertido demasiado en la obtención de este tipo de energías, es porque hoy en día sigue siendo muy cara su obtención. La relación entre la cantidad de energía mareomotriz que se puede obtener y los costes económicos de producción, tanto en lo referente a la generación de energía como a la instalación de los dispositivos, han impedido su desarrollo por el momento.

Pero la energía mareomotriz no es la única energía que se puede obtener de nuestros mares, las olas, la salinidad, la diferencia térmica entre las aguas superficiales y las aguas profundas, las corrientes, etc., son otra forma de extraer energía del mar.

Central eléctrica mareomotriz en el estuario del río Rance.

Central eléctrica mareomotriz en el estuario del río Rance.

En España existen distintos proyectos en Cantabria, donde poder atender al consumo anual de 2.500 hogares, gracias a la energía extraída del Cantábrico.

No podemos olvidar que 3/4 partes de la superficie de la tierra está ocupada por mares y océanos, lo que supondría un depósito inagotable de energía limpia y renovable. En la superficie marina, los vientos son los que provocan la creación de las olas, estas podrán llegar a alcanzar alturas de mas de 10 m.

La diferencia de temperatura dan lugar a las corrientes, otra fuente de energía que se puede aprovechar, así como las fases lunares, etc. El mar en sus movimientos de ascenso y descenso genera una energía que es liberada, esa es la energía que convertiremos en eléctrica.

La energía undimotriz, que también es conocida como energía olamotriz, es la energía que se genera por el movimiento de las olas

La energía undimotriz, que también es conocida como energía olamotriz, es la energía que se genera por el movimiento de las olas

Aprovechando las mareas, la energía llega a un alternador, que transformará la energía mareomotriz en energía eléctrica. Este sistema aprisiona el agua en ensenadas naturales cuando la marea esta alta, cuando la marea baja, este agua acumulada, se verá obligada a pasar por una turbina, donde se transformará de energía mareomotriz a energía eléctrica.

El mar nos permite obtener distintos tipos de energía, como la solar, eólica y a través de las mareas. Dentro de la energía del mar podemos encontrar por marea, por cambios térmicos y producidas por las olas.

Centra

Central Mareomotriz

La energía mareomotérmica, es la que se produce por la diferencia de temperaturas entre la superficie del mar y las profundidades marinas.

En cuanto a las energías producidas a través del oleaje, son energías muy irregulares ya que depende del viento, por lo que se ha llegado a construir distintos tipos de máquinas para poder conseguir un aprovechamiento de las mismas.

Las corrientes marinas, son masa de agua que se mueven horizontalmente, esto se debe a una acción directa del sol, como consecuencia del calentamiento. La salinidad del agua también tiene mucho que ver en las corrientes marinas, al igual que la anchura y la profundidad de dichas corrientes.

Mapa de Corrientes

Mapa de Corrientes

Las corrientes además se producen de forma distinta dependiendo del hemisferio donde nos encontremos. Existen corrientes que pueden pasar del hemisferio boreal al hemisferio austral, mientras que otras corrientes, nacen, se desarrollan y mueren en el mismo hemisferio. Estas corrientes han sido aprovechadas por el hombre desde que el hombre comenzó a desplazarse con sus barcos de vela, ellos utilizaban la fuerza de las corrientes para aprovechar, por ejemplo, la velocidad.

Una de las más estudiadas es la gran corriente caliente del Golfo, se trata de una corriente que circula desde el golfo de México hasta las costas occidentales de Europa. Estas corrientes de agua caliente consiguen suavizar el clima además, de facilitar la navegación por el océano Atlántico.

Fuentes de energía renovable | Generación de Energía

Como ya hemos comentado anteriormente, los vientos son los responsables de generar en el mar de movimientos ondulatorios que pueden ser: Olas u Ondas.

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Fuentes de energía renovable – Generación de Energía | Olas y Ondas

Las ondas se observan en el mar, para generar ondas no es necesario que exista viento, se trata de grandes masas de agua que comienzan a propagarse y a avanzar en forma de ondulaciones. Suelen ser ondas en grupo, paralelas y en series separadas por intervalos de tiempo regulares.

Las ondas marinas desarrollan gran cantidad de energía, que a su vez se puede dividir en dos tipos, energía potencial y energía cinética o de movimiento . La energía potencial es la que se encarga de deformar la superficie del mar, mientras que la energía cinética como consecuencia del desplazamiento de las partículas.

Energía Undimotriz, generada por las olas

Energía Undimotriz, generada por las olas

Cálculos realizados sobre una onda de 7,50 m de altura y 150 m de longitud de onda, con una velocidad de 15 m/seg., es capaz de desarrollar una potencia de 700 cv/ml. Lo que nos lleva a la conclusión de que una onda con las mismas características pero con 1 km de longitud de onda, generaría una potencia de unos 700.000 cv. Con estos datos, nos podemos hacer una idea de las terribles consecuencias ante un desastre por tempestad o tsunami.

Las ondas marinas sólo se forman en ciertas zonas del planeta, se trata del mismo efecto que generamos cuando tiramos una piedra a un lago, los círculos concéntricos que se generan son similares a las ondas marinas. Estas también se propagan de forma radial.

Uno de los más importantes se produce en la zona de las Islas Azores, cerca del Estrecho de Gibraltar. Se trata de una zona ciclónica, que generan unas grandes ondas marinas, incrementadas aún más por los fuertes vientos, lo que provoca un aumento en su altura, masa y velocidad.

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Para poder captar las energías que desprenden las ondas marinas, se dispondrán flotadores con unas varillas que se deslizarán por unas guías, con el movimiento de estos vástagos por las guías, genera una energía que es transmitida a los generadores eléctricos. 

En cuanto a las olas, estas se forma en cualquier punto de océano, ya que lo único que necesitan para formarse es la acción del viento. Una pequeña brisa suave puede provocar pequeñas elevaciones, olas pequeñas, pero a medida que la fuerza del viento se incrementa, estas olas también crecerán tanto en altura como en longitud y en profundidad.

La cantidad de energía liberada es considerable, haciendo levantar bloques de hormigón de varias toneladas de peso y lanzarlos a cierta distancia.

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De momento no se ha conseguido desarrollar ningún dispositivo capaz de aprovecha dicha energía, o por lo menos los resultados no han sido lo satisfactorios que hubiera sido de desear. Las olas son difíciles de controlar, pero el ser humano no se suele resignar ante estas dificultades, y no se resigna a tirar la toalla, ver desperdiciar tanta energía gratuita, continua e inagotable.

Fuentes de energía renovable – Generación de Energía | Las Mareas

El movimiento de ascenso y descenso del agua del mar, se produce por acciones directas del sol y la luna. El flujo o subida de agua y el descenso del agua o reflujo, dan lugar a la pleamar y a la bajamar, respectivamente.

Fundamentalmente, las mareas son cambios en el nivel de las aguas de los océanos provocadas por la fuerza que la Luna ejerce sobre la Tierra.

Fundamentalmente, las mareas son cambios en el nivel de las aguas de los océanos provocadas por la fuerza que la Luna ejerce sobre la Tierra.

Existen mares donde no existen las mareas como son mares interiores como el Mar Negro. Las mareas del Mar Mediterráneo tampoco tienen demasiado valor. Pero en otros lugares como en Argentina las mareas pueden llegar a alcanzar una amplitud de 11 m., llegando incluso los barcos a quedar en tierra firme durante los periodos de bajamar.

La utilización de las corrientes son prácticas muy antiguas, no deja de ser el principio por el que se mueven los molinos de agua, molinos que fueron construidos a lo largo de las orillas de los ríos donde las mareas vivas eran de cierta intensidad.

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Muchos proyectos se han intentado llevar a cabo para conseguir un rendimiento óptimo, pero ninguno ha triunfado, a día de hoy y como ya hemos comentado, sale muy caro obtener energía eléctrica a través de las mareas. Pero últimamente y gracias a los grandes avances tecnológicos, nuevos proyectos comienzan a tomar forma, como el aprovechamiento de las mareas realizadas en Francia, en la costa de Bretaña, su coste será de miles de millones de euros pero permitirá generar mas de 800 millones de kv/h. 

Ejemplos de proyectos de energía mareomotriz

A pesar de que la energía mareomotriz no es una de las más explotadas del planeta (ni siquiera entre el top de las energías renovables), cada vez existen plantas con mayor capacidad de producción y proyectos destinados a implementar ella creación de energía a través de las mareas.

Si tenemos que hablar de grandes proyectos de plantas mareomotrices, hay que hacer referencia obligada a la planta de Sihwa Lake, en Corea del Sur. Situada, tal y como su nombre indica, en el lago Sihwa, esta planta tienes el honor de ser la mayor del mundo y la que tiene mayor capacidad de producción. Esta planta fue inaugurada en el año 2011 y costó la friolera de 250 millones de euros.

En el vídeo que os mostramos a continuación podéis ver esta impresionante construcción ala que rodea un área de seguridad de 15 kilómetros con el objetivo de prevenir posibles inundaciones:

Otra de las grandes instalaciones para la producción de energía a través de las mareas es la Planta de La Rance, en Francia. Es la segunda con mayor capacidad de producción del mundo, detrás de la de Sihwa (256 MW de la primera por 240 MW de ésta). Esta planta es toda una institución por ser la primera de este tipo en el mundo (lleva operativa ya 50 años). Además de por su producción de energía, la planta de la Bretaña francesa destaca por sus imponentes instalaciones, con una presa de casi 150 metros de longitud y una superficie total de casi 25 kilómetros cuadrados.

energia mareomotriz
Por último, hay que hablar de un proyecto que se encuentra en fase de desarrollo, y no es otro que la planta de Energía Mareomotriz en MeyGen, Escocia. Este proyecto fue aprobado hace ya casi 3 años pero todavía se encuentra a la espera de comenzar su funcionamiento. Se trataría de la planta de energía mareomotriz más grande del mundo, y tendría capacidad para producir 396 MW de energía.

La energía mareomotriz es la que más se aplica para aprovechar las energías marinas. Sin embargo, también hay otro tipo de proyectos que se basan en la energía olamotriz o maremotérica. Son conceptos parecidos en el sentido de que ambas parten de energías marinas. Sin embargo, no son lo mismo ni están igual de implantadas en el mundo.

Ejemplos de proyectos de energía olamotriz

La energía olamotriz o undimotriz es, en cierto modo, bastante tratada en España, si bien no llega a los niveles de otras renovables. Sin embargo,a pesar de la baja explotación a nivel general, sí que existen un mayor interés en desarrollar esta energía en comparación con otros países desarrollados, en parte impulsado por la situación geográfica de España, que se encuentra prácticamente rodeada de costa.

Así, existen proyectos en fase piloto para instalar plantas de energía undimotriz en diversos puntos del territorio nacional, sobre todo en la zona del Mar Cantábrico. Una de las más conocidas es la de Santoña, un proyecto que era impulsado por Iberdrola pero que ha quedado abandonado. Otra de las centrales undimotrices en funcionamiento en España es la de Mutriku, en el País Vasco. Sin embargo, ésta ha generado algunas críticas en relación a su coste (unos 2,5 millones de euros) y la poca cantidad de energía que es capaz de generar. Sin embargo, bien es cierto que esta central ya lleva 5 años en funcionamiento y que durante este tiempo ha producido 1,3 GWh de electricidad, lo que supone todo un hito y un récord mundial en este sector.

energia olas
También hay otros proyectos que ya han llevado este tipo de energía a América Latina. Es el caso de la iniciativa emprendida por el Instituto Alberto Luiz Coimbra de Posgrado e Investigación de Ingeniería, un proyecto que ya se encuentra en funcionamiento y que ha colocado la primera planta de energía undimotriz en Brasil. Se trata de una instalación que consiste en dos gigantes brazos mecánicos situados en el Puerto de Pecém, con capacidad de producir energía para abastecer a 60 familias.

Ejemplos de proyectos de energía maremotérmica

Por otro lado, otra de las energías marinas que se suelen utilizar es la energía maremotérmica, sobre todos en aguas cálidas y tropicales. Una de las mas grandes del mundo se encuentra en Japón, en concreto junto a la isla de Nauru. Fue una planta construida por la Universidad de Saga, uno de los principales centros de investigación y desarrollo de la energía marina en el planeta.

Las costas de Hawai, Bahamas u otros puntos diversos de los Océanos índico o Pacífico ya tienen sus propias centrales maremotérmicas o sus proyectos para realizarlas. Por ejemplo en Bahamas ya está en marcha un proyecto para construir dos de estas plantas, que producirán en conjunto 15 MW de electricidad.

energia mareas
El principal inconvenientes de este tipo de instalaciones, aparte de su coste, es que necesitan construirse en zonas donde la temperatura superficial del agua sea muy elevada. De todas formas, también se puede combatir este problema añadiendo sustancias al agua como aceites, o a través del uso de instalaciones artificiales como pequeñas presas o embalses.

En definitiva, no cabe duda de que estas energías renovables todavía están en una fase muy temprana de desarrollo y, por tanto, todavía son pocos los que se atreven a apostar por ellas debido a su alto coste y a sus todavía discretos resultados. Sin embargo, como en todo, será el tiempo quien dicte sentencia y veremos lo que pasa cuando nos quedemos sin recursos fósiles y haya que apostar por energías alternativas.

Esperamos que el artículo te haya servido de ayuda y hayas aprendido mucho acerca de estas nuevas energías que, con sus ventajas e inconvenientes, buscan crear abastecimiento eléctrico a través de métodos limpios y renovables.

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También queremos compartir un vídeo en el que podréis ver como es el funcionamiento de una estación eléctrica por aprovechamiento de las olas.

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