Reportaje: Las energías renovables marinas

Las energías marinas ejercen un papel fundamental en la reducción de las emisiones de CO2 de origen humano, por lo que su impulso y desarrollo es crucial para la mitigación de los efectos ocasionados por el cambio climático. Actualmente, la única tecnología que ha alcanzado un nivel de desarrollo suficiente para que ser competitiva es la eólica marina (offshore). Sin embargo existen otros sistemas menos desarrollados que obtienen energía de mares y océanos, como los que aprovechan la energía de las olas (undimotriz), la energía de las mareas (maremotriz), la de las corrientes, del gradiente térmico y del gradiente salino.

La energía eólica marina (offshore), con 2.063 MW instalados a finales del año 2009, es la más desarrollada dentro de todo el abanico de energías renovables marinas. En la actualidad los países del norte de Europa lideran el sector, con el Reino Unido y Dinamarca a la cabeza. La principal ventaja de los parques offshore frente a los ubicados en tierra es que al no existir obstáculos que puedan reducir la velocidad de viento, el recurso aprovechable es mayor.

wave energy

La energía undimotriz es la producida por el movimiento de las olas. Debido a que la energía de las olas resulta muy irregular se han desarrollado múltiples prototipos capaces de aprovechar su energía. Entre ellos se encuentran los denominados de  primera generación que se caracterizan por estar integrados en estructuras fijas en la costa (diques rompeolas y acantilados) o fijos sobre el fondo. Los de segunda generación se encuentran más alejados de la costa y en aguas poco profundas y pueden tratarse de estructuras flotantes o ubicadas sobre el fondo. En último lugar, los dispositivos de tercera generación pueden ser flotantes o sumergidos y están ubicados en aguas profundas (hasta los 100 metros).

Actualmente se utilizan distintas tecnologías para captar la energía de las olas. En la Columna de Agua Oscilante (OWC-Oscillating Water Column) el movimiento de las olas hace subir y bajar el nivel de agua de una cámara semi-sumergida y abierta por la parte inferior. Dicho movimiento oscilatorio hace desplazar el volumen de aire por encima del agua lo que genera un flujo de aire capaz de accionar una turbina.

Estas instalaciones se encuentran normalmente cerca de la costa o en rompientes, como es el caso del proyecto de Mutriku (País Vasco).

Fuente: http://www.oceanpowertechnologies.com/products.htmlOtros dispositivos que aprovechan la energías de las olas son los denominados Absorbedores o Atenuadores. En el primer caso se trata de estructuras flotantes capaces de absorber la energía de la ola sea cual sea la dirección del oleaje. Con el movimiento de las olas el dispositivo se mueve de hacia arriba y hacia abajo, movimiento mecánico que es convertido después en energía eléctrica.

Los Atenuadores están formados por grandes cilindros articulados, parcialmente sumergidos y unidos por juntas de bisagra. La ola induce un movimiento entre dichas secciones lo que activa un sistema hidráulico acoplado a un generador eléctrico.

No obstante existen muchos otros dispositivos capaces de aprovechar la energía de las olas como son los sistemas de rebosamiento, efecto Arquímides (Archimides Wave Swing-AWS), sistemas de impacto o los terminadores.

Por otro lado la energía maremotriz trata de obtener energía del ascenso y descenso del mar provocado por las mareas. Un depósito de agua a modo de embalse se llena durante la pleamar y se vacía con la bajamar, hasta que se alcanza una diferencia de nivel adecuada entre el mar y el embalse. A partir de este momento se hace pasar el agua a través de una turbina que genera electricidad.

Fuente: http://www.pelamiswave.com

Para que esta tecnología sea rentable a día de hoy se necesita un salto de marea superior a 5 metros, lo que sólo ocurre en lugares muy determinados. Además supone un importante impacto ambiental ya que las ubicaciones óptimas se encuentran normalmente en estuarios o bahías con una gran variedad biológica. La mayor instalación de este tipo es la central de La Rance en Francia que comenzó a funcionar en 1967 y genera anualmente 4.400 GWh con una potencia instalada de 240 MW.

Las corrientes marinas también son capaces de generar energía. La tecnología actual es muy parecida a la eólica marina pero en este caso los dispositivos se encuentran sumergidos. El rotor de la turbina va montado en una estructura apoyada en el fondo o sobre un sistema flotante. Serían necesarias corrientes con velocidades entre 1 y 3 m/s para la rentabilidad de la instalación, lo que una vez más limita las ubicaciones para éste tipo de tecnología. Actualmente el mayor potencial se encuentra en el Reino Unido.

Las tecnologías de Gradiente Térmico (Ocean Thermal Energy Conversion-OTEC) son capaces de aprovechar la diferencia de temperatura existente entre la superficie del mar y las zonas profundas, es decir, lo que se conoce como gradiente térmico oceánico. Se necesita una diferencia de temperatura superior a 20ºC, por lo que las regiones ecuatoriales y subtropicales son las más adecuadas para este tipo de energía.

Hay que resaltar que a pesar de su alto potencial las investigaciones y proyectos se encuentran todavía en una fase preliminar. A pesar de ello se han realizado instalaciones de carácter experimental en Hawai, India y Japón. Entre ellas destaca la plataforma flotante instalada en India en 2001 con una potencia de 1 MW. Dicha plataforma denominada Sagar shakti (en sánscrito, “el poder del océano”) fue puesta en marcha por el National Institute of Ocean Technology de la India y la Universidad de Saga (Japón). Está ubicada a 40 kilómetros de la costa de Tamilnadu y se trata de una plataforma flotante que utiliza agua recogida a 1.000 metros de profundidad.

Por último se encuentran las tecnologías de Presión Osmótica (también denominado Energía Azul) y Gradiente Salino.

Fuente: http://ocsenergy.anl.gov/guide/current/index.cfm

La primera de ellas se basa en el fenómeno de la ósmosis, por lo que son capaces de aprovechar la diferencia de presión existente entre agua dulce y el agua salada para producir energía.

El grupo energético estatal noruego Statkraft ha inaugurado el primer prototipo en el mundo de éste tipo de tecnología, situado en el fiordo de Oslo.

En el caso del gradiente salino se obtiene energía por la diferencia de la concentración de sal existente entre el agua de mar y el agua de los ríos. Cuando el agua dulce se mezcla con agua salada se produce una liberación de energía que en teoría podría ser aprovechada.

Es importante reconocer el alto potencial de esta tecnología aunque se encuentra todavía poco desarrollada y su coste sigue siendo muy elevado.