Energía Mareomotriz

Actualizado septiembre 11, 2019

En el mundo contemporáneo se habla mucho de energía renovable porque es ilimitada, lo que significa que es sostenible y no emite gases de efecto invernadero que son perjudiciales para el medio ambiente y la salud humana. Un ejemplo clásico de energía renovable es la energía de las olas o también conocida como energía mareomotriz.

La búsqueda de la energía de las olas se remonta a 1799, cuando Girard y sus hijos presentaron una patente para utilizar la energía de las olas en París. La búsqueda moderna de la energía de las olas llegó hasta el Imperio de Japón en 1940, cuando fue desarrollado por Yoshio Masuda, un ex comandante naval japonés, considerado como el padre de la tecnología moderna de la energía de las olas. La energía de las olas solo ganó popularidad después de la crisis del petróleo de 1963 cuando el profesor Stephen Hugh Salter inventó el dispositivo de energía de onda del pato Salter, que fue capaz de convertir el 90% del movimiento de las olas en electricidad, generando una eficiencia del 80%.

¿Qué es la energía mareomotriz?

La energía de las olas, también conocida como energía oceánica o mareomotriz, es la energía que se obtiene de las olas oceánicas. El riguroso movimiento vertical de las olas oceánicas superficiales contiene una gran cantidad de energía cinética (movimiento) capturada por las tecnologías de energía de las olas para realizar tareas útiles, por ejemplo, la generación de electricidad, la desalinización del agua y el bombeo de agua a los embalses.

La energía de las olas o la potencia de las olas es esencialmente el poder extraído de las ondas Cuando el viento sopla a través de la superficie del mar, transfiere la energía a las olas. Son una poderosa fuente de energía. La salida de energía se mide por la velocidad de la onda, la altura de la onda, la longitud de onda y la densidad del agua. Cuanto más fuertes son las olas, más capaz es de producir energía. La energía capturada se puede utilizar para generar electricidad, alimentar plantas o bombear agua. No es fácil aprovechar la potencia de las plantas generadoras de olas y esta es la razón por la que son muy pocas las plantas generadoras de olas en todo el mundo.

Cuando miras una playa y ves olas rompiendo contra la orilla, estás presenciando la energía de las olas. No está siendo aprovechado o utilizado para el beneficio de nadie en ese estado, pero está produciendo poder. Y algunas personas emprendedoras dirían que está esperando ser utilizada para mejorar nuestras vidas y para que nuestro consumo de energía sea más limpio y más barato. La energía de las olas suele mezclarse con el poder de las mareas, que es bastante diferente.

¿Pero cómo se forman esas olas? Cuando el viento sopla a través de la superficie del agua lo suficientemente fuerte como para crear olas. Esto ocurre más a menudo y con más fuerza en el océano debido a la falta de tierra para resistir el poder del viento.

Los tipos de ondas que se forman dependen de dónde se están influenciando. Las olas largas y constantes que fluyen sin fin contra la playa probablemente se forman a partir de tormentas y condiciones climáticas extremas muy lejanas. El poder de las tormentas y su influencia en la superficie del agua es tan poderoso que puede causar olas en las orillas de otro hemisferio. Por ejemplo, cuando Japón se vio afectado por un enorme tsunami en 2011, creó poderosas olas en la costa de Hawai e incluso hasta las playas del estado de Washington.

Cuando ve olas altas y entrecortadas que suben y bajan muy rápidamente, es probable que vea olas creadas por un sistema meteorológico cercano. Estas ondas son generalmente ocurrencias recién formadas. La potencia de estas ondas se puede aprovechar a través del convertidor de energía de onda (WEC).

¿Cómo se convierte la energía de las olas en electricidad?

Para aprovechar la energía de las olas y hacer que cree y produzca energía para nosotros, tenemos que ir donde están las olas. El uso exitoso y rentable de la energía de las olas a gran escala solo ocurre en algunas regiones del mundo. Los lugares incluyen los estados de Washington, Oregon y California y otras áreas a lo largo de la costa oeste de América del Norte. Esto también incluye las costas de Escocia, África y Australia.

La energía de las olas es, esencialmente, una forma condensada de energía solar producida por la acción del viento que sopla a través de la superficie del agua del océano, que luego puede utilizarse como fuente de energía. Cuando los rayos del sol intenso golpean la atmósfera, se calientan. La intensidad de los rayos solares que golpean la atmósfera de la Tierra varía considerablemente en diferentes partes del mundo. Esta disparidad de la temperatura atmosférica en todo el mundo hace que el aire atmosférico viaje de regiones más calientes a más frías, dando lugar a los vientos.

A medida que el viento se desliza sobre la superficie del océano, una fracción de la energía cinética del viento se desplaza hacia el agua debajo, lo que resulta en olas. De hecho, el océano podría verse como un coleccionista gigantesco de depósitos de energía transportado por los rayos solares a los océanos, con las ondas que transportan la energía cinética transportada a través de la superficie del océano. Con eso en mente, podemos concluir con seguridad que las ondas son una forma de energía y es la misma energía, no el agua que se desliza sobre la superficie del océano.

Estas ondas son capaces de viajar a lo largo de los océanos expansivos sin perder mucha energía. Sin embargo, cuando llegan a la costa, donde la profundidad del agua es bastante baja, su velocidad se reduce, mientras que su tamaño aumenta significativamente. En última instancia, las olas golpean la costa, descargando enormes cantidades de energía cinética.

El convertidor de energía de las olas (WEC)

La energía de las olas que llega a la costa se convierte en electricidad mediante un convertidor de energía de las olas (WEC), esencialmente, una central eléctrica. El principio de funcionamiento de esta central eléctrica es simple e ingenioso. Es una cámara cerrada con una abertura debajo del mar, que permite que las fuertes olas del mar fluyan hacia la cámara y hacia atrás.

El nivel del agua en la cámara sube y baja con el ritmo de la ola, por lo que el aire es forzado hacia adelante y hacia atrás a través de las turbinas unidas a una abertura superior en la cámara. El aire comprimido y descomprimido tiene suficiente potencia para impulsar las turbinas. La turbina es propulsada en la misma dirección por el flujo de aire de ida y vuelta a través de la turbina. La turbina propulsora gira un eje conectado a un generador.

El generador produce electricidad, que se transporta a las redes eléctricas y luego se suministra a centros de demanda y líneas de distribución que conectan hogares e industrias individuales. La ventaja de este convertidor de energía de onda es que incluso los movimientos de onda considerablemente bajos pueden producir un flujo de aire suficiente para mantener el movimiento de la turbina para generar energía.

Ventajas de la energía mareomotriz

Es altamente predecible

El patrón de llegada de onda es altamente predecible. Llegan día y noche y albergan más energía que otras fuentes renovables como la eólica y la solar. La energía eólica y la energía solar, por otro lado, son altamente impredecibles. Las velocidades del viento mueren inesperadamente, lo que afecta la generación de electricidad. La energía solar depende de la exposición al sol, lo que significa que la cobertura de nubes y las horas nocturnas reducen significativamente esta exposición, lo que lleva a una menor eficiencia.

Es una forma de energía renovable.

Renovable significa que es un recurso sin fin. No necesita la intervención del hombre para seguir existiendo. Nadie se ha atrevido a sugerir que algún día desaparecerán los océanos y los mares. Los humanos continuarán aprovechándolo hasta el final. Este aspecto hace que la energía de las olas sea un recurso energético confiable y eficiente.

La energía de las olas es ecológica.

La energía de las olas es una fuente de energía completamente limpia, lo que significa que no emite gases de efecto invernadero peligrosos a la atmósfera. Los combustibles fósiles, por ejemplo, el petróleo, el carbón y el gas natural contribuyen en gran medida a la contaminación ambiental porque liberan gases de efecto invernadero peligrosos que incluyen dióxido de carbono, óxido nitroso, metano y ozono a la atmósfera.

Creación de empleos verdes.

Las comunidades que viven en áreas remotas y las industrias en decadencia como la industria de la construcción naval son las más afectadas por el desempleo y la insostenibilidad económica debido a la falta de electricidad. El sector de la energía de las olas tiene el potencial de crear numerosas oportunidades verdes tanto para la población urbana como para la remota, ya que las áreas remotas que no pueden ser alcanzadas por el suministro eléctrico convencional están bien atendidas por la energía de las olas.

Crecimiento exponencial de zonas remotas.

La energía de las olas se puede canalizar a ubicaciones remotas, y esto significa el surgimiento de industrias y negocios. Estas áreas remotas serán testigos de un fuerte crecimiento económico avanzando.

Seguridad del suministro de energía.

Establecer una infraestructura de energía de ola fuerte puede ayudar enormemente a un país a superar la dependencia de los combustibles fósiles. El mercado de combustibles fósiles es en gran medida volátil y podría dañar la economía de un país si se produce una escasez. La energía de las olas es la manera segura de salvar esta brecha de volatilidad, ya que es barata, confiable y eficiente.

La tierra permanece intacta

Las plantas de energía de las olas pueden situarse en alta mar, lo que reduce el riesgo que conlleva estas plantas situadas en tierra, como la contaminación del suelo. Además, la tierra permanece en su estado natural a diferencia de la extracción de combustibles fósiles, que requiere altos niveles de excavación que deja la tierra gravemente dañada.

Desventajas de la energía mareomotriz

Alto costo de capital inicial

La construcción de plantas de energía de las olas requiere un enorme desembolso de capital. El mantenimiento de la planta de energía, la conexión a la red eléctrica, los recursos de olas, la caída esperada en los costos de energía una vez que la infraestructura esté en funcionamiento y la vida útil de la tecnología son solo algunas de las variables que aumentan el costo de la energía de las olas. La determinación del costo real también es difícil ya que la energía de las olas está en su etapa inicial de desarrollo.

La variabilidad en la magnitud de la ola puede dañar el equipo.

La magnitud de la ola es tan impredecible en los mares. A veces viene con una venganza y puede causar un gran desgaste de las turbinas de generación de energía de las olas. El daño a estos equipos puede ser costoso en términos de reparación. También significaría estancamiento del suministro de electricidad.

Daño al ecosistema de vida marina.

Los proyectos de energía de las olas en alta mar son mucho más sofisticados que los proyectos en tierra. Los proyectos incluyen plataformas, cables, turbinas, interconexiones, dragado y mucho más. Desde el punto de vista ecológico, las aguas poco profundas son criaderos fértiles y lugares de descanso para la mayoría de la vida marina. Por lo tanto, las actividades de construcción y operación de la planta de energía de las olas afectan en gran medida al ecosistema marino. Las fugas o derrames accidentales que emanan de los fluidos hidráulicos en las plantas podrían potencialmente contaminar el agua y causar la muerte de la vida marina.

Desventaja de ubicación

La desventaja de la energía de las olas es la ubicación. Las personas o ciudades cercanas a los océanos y mares disfrutarán de los frutos de la energía de las olas. Debido a que la fuente de energía de las olas está restringida a los océanos y mares, no se puede confiar en que sirva a toda la población de un país. Esto significa que las ciudades, pueblos y países que no están cerca de tales cuerpos de agua no disfrutan de los frutos de la energía de las olas.

Preocupaciones ambientales

Aunque la energía de las olas es una fuente de energía limpia, el sonido producido por los generadores de la planta podría resultar insoportable para algunos residentes locales. Las plantas también interfieren con el aspecto estético natural del océano. Sin embargo, el ruido de las olas, en la mayoría de las ocasiones, iguala el ruido producido por los generadores.

Cuando las ventajas y desventajas de la energía de las olas se ponen de lado a lado, las ventajas superan con creces las desventajas, especialmente en esta época en la que todos se centran en formas de energía renovables. Los combustibles fósiles han demostrado ser perjudiciales para la salud humana y el medio ambiente, por lo que se espera que la mayoría de los gobiernos aumente la producción de energía de las olas.