La naturaleza nos dota de recursos inagotables. Lo importante es darnos cuenta de que están ahí y saberlos utilizar de forma adecuada. Tras exponer en qué consiste la utilización de la energía solar y la energía eólica, ahora te contamos todo sobre la energía mareomotriz: olas y mareas como fuentes de energía renovable
Una fuente inagotable de energía que, eso sí, tiene su complicación por su situación pero que ha alcanzado cotas impensables hace décadas. Así funciona la energía mareomotriz: olas y mareas como fuentes de energía renovable
Fuentes de energía renovable | La Energía Mareomotriz
Dentro de las energías renovables, podemos catalogar a la energía mareomotriz como la energía que se obtiene a través de la energía cinética y potencial que producen las mareas.
Podemos considerar la energía mareomotriz dentro de la categoría de energía renovable porque cumple los dos fundamentos necesarios:
- Fuente de energía primaria inagotable – A nivel de explotación
- Energía limpia – No genera residuos contaminantes: ni sólidos, ni líquidos, ni gaseosos.
Energía mareomotriz dinámica (DTP)
Una vez sabemos qué es, toca conocer cómo funciona la energía mareomotriz. En este caso, fijándonos en la conocida como energía mareomotriz dinámica (DTP). Se trata de 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 metros en aguas marinas con escasa profundidad, pudiendo llegar a generar cada represa energía en una escala de 6 a 17 GW.
Una planta mareomotriz, genera electricidad a partir de la elevación de la marea. Cuando la marea sube, las compuertas del dique se abren, 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 sitúa por debajo del nivel del embalse, se volverán a abrir las compuertas. No obstante, 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.
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 potencial cantidad de energía mareomotriz y los costes de producción, tanto en generación de energía como instalación de dispositivos, han impedido su desarrollo
Otras formas de obtener energía del mar
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… son otras formas de extraer energía del mar.
Central eléctrica mareomotriz en el estuario del río Rance.
En Cantabria (España) existen distintos proyectos donde poder atender al consumo anual de 2.500 hogares, gracias a la energía extraída del Mar Cantábrico.
- Mares y océanos – No podemos olvidar que un 75% de la superficie del planeta, está ocupada por mares y océanos. Es decir, hay un depósito inagotable de energía limpia y renovable.
- Vientos marinos – En la superficie marina, los vientos son los que provocan la creación de las olas, éstas podrán llegar a alcanzar alturas de mas de 10 metros
- Temperatura – La diferencia de temperatura dan lugar a las corrientes, otra fuente de energía que se puede aprovechar, así como las fases lunares, etc.
- Mareas – El mar en sus movimientos de ascenso y descenso genera una energía que es liberada. Ésa es la energía que convertiremos en eléctrica.
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 está alta. Una vez que baja, este agua acumulada debe pasar por una turbina, donde pasará de energía mareomotriz a energía eléctrica.
- Mareomotérmica – La energía mareomotérmica, es la que se produce por la diferencia de temperaturas entre la superficie del mar y las profundidades marinas.
- Olas – En cuanto a las energías producidas a través del oleaje, son energías muy irregulares. Al depender del viento, se han llegado a construir distintos tipos de máquinas para poder conseguir un aprovechamiento de las mismas.
- Corrientes marinas – Las corrientes marinas son masas de agua que se mueven horizontalmente, por la acción directa del sol, y a 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
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. Obviamente, estas olas pueden ser aprovechadas como una fuente tremenda de energía renovable. De hecho, ya se está haciendo pero te contamos cómo.
Fuentes de energía renovable – Generación de Energía | Olas y Ondas
Las ondas se generan en el mar, por lo que no es necesario que haya viento para que haya olas. 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 – La energía potencial es la que se encarga de deformar la superficie del mar
- Energía cinética o de movimiento – La energía cinética es una consecuencia del desplazamiento de las partículas
Cálculos realizados sobre una onda de 7,50 metros de altura y 150 metros 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. Éstas 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 genera unas grandes ondas marinas, incrementadas aún más por los fuertes vientos. Esta combinación provoca un aumento en su altura, masa y velocidad.
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, éstas 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.
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 se esperaba. Las olas son difíciles de controlar, pero se sigue trabajando para no desperdiciar tanta energía gratuita, continua e inagotable.
Fuentes de energía renovable – Generación de Energía | Las Mareas
Las mareas son el movimiento de ascenso y descenso del agua del mar. Estas mareas se producen 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.
Algunos mares no tienen mareas, al ser acuíferos interiores. Es el caso del Mar Negro. Las mareas del Mar Mediterráneo tampoco tienen demasiado valor. Pero en otras zonas como Argentina, las mareas pueden alcanzar los 11 metros, llegando a dejar los barcos en tierra firme durante los periodos de bajamar.
La utilización de las corrientes son prácticas muy antiguas. Al final, 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.
Desde hace décadas, se han intentado llevar a cabo muchos proyectos para conseguir un rendimiento óptimo, pero ninguno ha triunfado. A día de hoy, sale muy caro obtener energía eléctrica a través de las mareas.
No obstante, los últimos avances tecnológicos y nuevos proyectos comienzan a tomar forma. Por ejemplo, el aprovechamiento de las mareas realizado en Francia, en la costa de Bretaña, donde han invertido 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.
- Planta de Sihwa Lake (Corea del Sur)
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 en el lago Sihwa, esta planta es la mayor del mundo y la que tiene mayor capacidad de producción. Fue inaugurada en el año 2011 y supuso una inversión de 250 millones de euros.
En el vídeo que os mostramos a continuación, podéis ver esta impresionante construcción a la que rodea un área de seguridad de 15 kilómetros, con el objetivo de prevenir posibles inundaciones:
- Planta de La Rance (Francia)
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 francesa 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.
- Planta de MeyGen (Escocia)
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. Proyecto aprobado hace varios años pero sin comenzar a funcionar, se trataría de la planta de energía mareomotriz más grande del mundo. 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. Se trata de conceptos parecidos, pues parten de energías marinas, pero 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. 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. La realidad es que esta central ya lleva 5 años en funcionamiento y durante este tiempo ha producido 1,3 GWh de electricidad, lo que supone todo un hito y un récord mundial en este sector.
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 y 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.
El principal inconvenientes de este tipo de instalaciones, además de su coste, es que necesitan construirse en zonas donde la temperatura superficial del agua sea muy elevada. Un problema que se puede combatir 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 temprana de desarrollo y son pocos los países se atreven a apostar por ellas. Son caras y ofrecen discretos resultados, pero será el tiempo quien dicte sentencia, sobre todo cuando nos quedemos sin recursos fósiles y haya que apostar por energías alternativas.
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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