Como ya te contamos en el artículo anterior, los océanos nos ofrecen un gran potencial energético, que gracias a las nuevas tecnologías puede ser transformado en electricidad. Una de las energías del mar más conocidas y desarrolladas es la energía Mareomotriz o energía de las mareas.
La energía mareomotriz es una fuente de energía alternativa basada en aprovechar el ascenso y descenso del agua del mar, es decir, las mareas, producidas por la acción gravitatoria del Sol y la Luna. De esta manera encontramos que es un fenómeno natural previsible, que nos permite establecer cuándo se podrán aprovechar mayormente estos movimientos marinos para producir electricidad.
En nuestro artículo de hoy, el capítulo 11 de la serie sobre las Energías Renovables, te queremos contar la historia y desarrollo de esta energía marina tan desconocida.
¿Cómo obtenemos electricidad a partir de la energía mareomotriz?
Actualmente esta fuente de energía puede obtenerse de tres formas distintas:
- GENERADORES DE CORRIENTE DE MAREA:
También conocidos como Tidal Stream Generator (TSG) aprovechan el movimiento del agua para convertir la energía cinética en electricidad y es el método más conocido.
- PRESAS DE MAREA:
Dichas presas aprovechan la energía potencial del agua existente entre la diferencia de altura de las mareas altas y bajas, y constan de unas turbinas muy parecidas a las de las presas tradicionales, construidas en la entrada de bahías o lagos. Su coste es muy elevado y aún no están lo suficientemente desarrolladas para que sea tan rentable su implementación.
- ENERGÍA MAREOMOTRIZ DINÁMICA:
Tecnología que únicamente se encuentra en fase teórica, también llamada Dynamic Tidal Power (DTP) y que combina los dos formatos anteriores: explota la interacción entre la energía cinética y la potencia en las corrientes de las mareas. Este método consiste en un sistema de grandes represas que inducen en el agua distintas fases de las mareas, con la finalidad de movilizar sus turbinas generadoras.
Historia de la energía mareomotriz
El uso de las mareas como una fuente energética se remonta hasta la antigüedad, donde podemos encontrar la evidencia más temprana respecto a conversión de energía mareomotriz en los albores del año 900 D.C., aunque los historiadores ven más probable la existencia de sistemas similares que no se han encontrado o que sus vestigios se hayan perdido.
El molino de mareas más antiguo conocido sería el Woodbridge Tide Mill, erigido en Suffolk, Inglaterra, y que data del año 1170.
El uso más típico que se atribuía a este tipos de sistemas de generación energética a partir de las mareas era la molienda de diferentes tipos de granos, que resultaban tan duros que se hacía más fácil molerlos que cocinarlos. Algunos otros usos encontrados, como el ejemplo de la localidad inglesa de Hayley, fue el empleo de la fuerza de las mareas para dragar un canal.
Ya en la era moderna, el concepto de “molino de mareas” atravesó el Océano Atlántico junto con los colonos y llegó principalmente al Estado de Maine, donde se emplearon varios de estos sistemas de forma habitual, desde el siglo XVIII. A finales del siglo XIX, la definición de energía mareomotriz se asoció finalmente a la generación de electricidad y Francia fue pionera en este desarrollo, tanto a nivel Europeo como mundial.
Por esto, en 1920 en Francia se quiso apostar por aprovechar el potencial energético de las mareas y se planificó la construcción de una planta de energía mareomotriz; sin embargo, sin fondos suficientes el proyecto tuvo que ser abandonado. Varias décadas más tarde se construyó en la desembocadura del Río Rance en Bretaña, la Central Eléctrica de Mareas de Francia, considerada la primera central eléctrica de origen mareomotriz del mundo.
Fue la primera obra a gran escala para la explotación de energía mareomotriz, con un idque de 750 metros de longitud y una capacidad de 240 megavatios, aportados gracias a sus 24 turbinas.
Mientras, en el continente americano, el ingeniero Dexter P. Cooper en el año 1920 también se propuso generar energía eléctrica a partir de las mareas: en este caso, su intención era un proyecto internacional que implicaba la implementación de presas en las bah
Ias de Passamaquoddy y Cobscook, que pertenecían a provincias de Canadá y el estado norteamericano de Maine.
En este proyecto, su aliado y partidario indiscutible era Franklin D. Roosevelt y cuando este llegó a la presidencia de los Estados Unidos años más tarde pidió un estudio de viabilidad del Proyecto Passamaquoddy Tidal Power, que pretendía mover 135 millones de litros de agua, con los que se generaría electricidad para toda la ciudad de Washington. Sin embargo el gobierno federal consideró que el proyecto tenía unos costes inasumibles.
Recién empezado el año 1984 se construyó la primera (y aún en la actualidad la única) central mareomotriz de América del Norte, ubicada entre Nueva Escocia y Canadá, y conocida como Estación Generadora Real de Annapolis. Esta central funciona alimentándose de la diferencia de mareas, de la cuenca del río Annapolis y de la subcuenca de la cercana bahía de Fundy.
Su implementación en España
La mayor central mareomotriz en España se ubica en el puerto de Mutriku, inaugurada en julio de 2011, está compuesta por una cámara de turbinas que contiene 16 unidades de tecnología OWC (Columna de Agua Oscilante en sus siglas en inglés) y se trata de una planta de energía marina de fabricación nacional. Su potencia instalada es de 296 kW en 16 turbinas, lo que le permite generar energía limpia equivalente al consumo anual de 600 personas.
Cuando la ola llega, el agua entra en la cámara y comprime el aire del interior, que sale a presión por su orificio superior; mientras, a su paso, impulsa la turbina que, a su vez, hace girar el alternador que produce energía eléctrica. Cuando la ola se retira succiona aire a través del mismo orificio y vuelve a impulsar la turbina generando nuevamente energía eléctrica.
Dicha central mareomotriz vasca cuenta con innovadoras instalaciones para el ensayo de nuevos conceptos de turbinas de aire, estrategias de control y equipamiento auxiliar. Algunas de las más destacadas son:
- Su cámara de aire fijada al dique.
- La apertura circular de 750 mm de diámetro que conecta la cámara de aire con la turbina.
- Conexión a la red de distribución local.
- Disponibilidad de datos sensores, como la presión y el nivel de agua dentro de la cámara, humedad y temperatura ambiental en la galería.
Desde el año 2019 se encuentra integrada en el Biscay Marine Energy Platform, el centro de ensayos de energías marinas de Euskadi; centro de investigación que cuenta también con instalaciones en mar abierto para la prueba de dispositivos flotantes,tanto boyas como sistemas eólicos, frente a la costa de Armintza.
Además de la producción energética, una de las principales funciones de esta planta de energía mareomotriz en Euskadi es el ensayo de nuevas tecnologías en materia de turbinas y sistemas de control. Y es que, aún nos encontramos en una fase de desarrollo y mejora respecto de las tecnologías marinas, por lo que se busca encontrar sistemas más eficaces que permitan producir más energía, de forma más eficiente y con un menor coste.
Por si fuera poco, la central mareomotriz de Mutriku estableció en febrero de 2020 un nuevo récord en la generación de energía al alcanzar un acumulado de 2.000.000 kWh, lo que, según declaraciones del Ente Vasco de Energía, “se trata de una generación nunca antes lograda en una instalación que aprovecha la energía contenida en las olas para obtener electricidad”.
Pese a que esta producción marina es modesta en comparación con otras tecnologías de generación eléctrica más maduras, como la eólica o la solar fotovoltaica, su desarrollo sigue un buen camino, y se prevé que se aumente progresivamente su capacidad y producción.
Además, Valencia construirá una nueva central mareomotriz en nuestro país para el año 2023, buscando generar 130.000 kilovatios al año. Su objetivo es aumentar la cuota de energías renovables y evitar la emisión anual de 16 toneladas de CO2.
Este proyecto, llamado Wave Energy Converter (WEC) se situará en la zona norte del puerto de Valencia, y se estima una inversión de 495.000 €; además, esta iniciativa cuenta con respaldo de Europa, y estará cofinanciada al 50% por el Ayuntamiento de Valencia y la Unión Europea.
Ventajas e inconvenientes
Por último, queremos repasar las ventajas e inconvenientes que aún presenta esta fuente de energía, tanto para el medioambiente como para la sociedad.
VENTAJAS:
Es una fuente de energía limpia e inagotable que no emite ningún tipo de gas de efecto invernadero, lo que favorece a reducir las emisiones de CO2 producidas por la quema de combustibles fósiles.
Además, es absolutamente predecible y gestionable, ya que podemos conocer los ciclos de las mareas y esto facilita la construcción de sistemas con las dimensiones adecuadas. Esto nos permite conocer la potencia que podrá ofrecer cada central a lo largo del año, algo que otras energías renovables como la solar o la eólica no aseguran con tanta exactitud, ya que dependen de las condiciones meteorológicas.
Puesto que el agua es 1.000 veces más densa que el aire, es posible generar electricidad a baja velocidad; incluso con velocidades de 1 m/s puede obtenerse energía, por lo que lo importante es la masa de agua que se desplaza, mucho más que la velocidad de caudal que se aprovecha, siendo eficientes a bajas velocidades.
Y posee una larga vida útil, y es que, aunque aún encontramos pocos ejemplos de plantas mareomotrices, la de La Rance en Francia aún se encuentra en funcionamiento y produciendo gran cantidad de electricidad desde 1966.
INCONVENIENTES:
Debido a la poca existencia de verdaderas plantas mareomotrices en el mundo no podemos saber a ciencia cierta cuáles son los efectos que puede producir la construcción de una central de este tipo, pero sí que se conoce que los ecosistemas sufrirán alteraciones generadas de la bahía cerrada por la presa que se necesita para aprovechar la energía, pudiendo modificar también los ecosistemas y afectar su hábitat, fondos marinos y flora. Además, puede producir un efecto directo sobre la salinidad o calidad del agua.
También necesitan ser construidas cerca de tierra firme, ya que es donde encontramos las diferencias más marcadas entre mareas, lo que provoca un impacto visual y la ocupación de zonas costeras, pudiendo ocasionar la degradación de paisajes o ecosistemas.
Por último, al tratarse de una tecnología nueva y aún en vías de desarrollo, resulta menos competitiva que otras ya establecidas y extendidas desde hace más tiempo. Esto conlleva que la energía resultante sea significativamente más cara que la obtenida por centrales nucleares, térmicas o a través de otras fuentes de energía renovables.
Pese a esto, se considera una de las fuentes de energía renovables con más posibilidades de desarrollo y que más energía limpia nos proporcionará.
No te pierdas el siguiente artículo de nuestra serie dedicada a las energías renovables y aprende todo lo necesario sobre la Energía Undimotriz. ¡Te esperamos!
