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Energía mareomotriz

Energía mareomotriz

La energía mareomotriz se obtiene por medio del aprovechamiento de las mareas. Lo que produce es una transformación de la energía mareomotriz en energía eléctrica. Esto significa que el movimiento de las mareas, de las aguas del mar, generan una energía que se convierte en electricidad en las centrales mareomotrices.

Los océanos cubren las tres cuartas partes de la tierra, lo que hace que dispongamos de una fuente de energía enorme y siempre en movimiento. El viento genera las olas, que pueden llegar a alcanzar los 12 metros, esto sumado a las temperaturas que hacen que se creen corrientes nos da una fuente de energía inagotable.

¿Qué es la energía mareomotriz?

La energía mareomotriz es una de las energía renovables que existen, ya que como dijimos, la misma se obtiene de la fuerza de las corrientes marítimas.

En las centrales mareomotrices se aprovecha la energía que se libera por el agua del mar en sus movimientos de ascenso y descenso de las mareas. El funcionamiento es muy claro. El agua se aprisiona cuando hay marea alta y luego se libera, haciendo que la misma pase por una serie de turbinas durante la marea baja.

Cuando la marea sube, el nivel del mar está por encima del agua del interior. Entonces cuando se abren las compuertas, el agua pasa de un lado a otro del dique y los movimientos generan el accionar de las turbinas de los generadores de corriente que se encuentran junto a los conductos por donde circula el agua. Por otro lado, cuando la marea es baja, el nivel del mar es inferior porque el movimiento del agua va en sentido contrario. De todas maneras también se usa para generar electricidad.

Energía mareomotriz

La energía gravitatoria terrestre y lunar, la energía solar y la eólica dan lugar, respectivamente, a tres manifestaciones de la energía del mar: mareas, gradientes térmicos y olas. De ella se podrá extraer energía mediante los dispositivos adecuados.

Si bien como ya mencionamos, las tres cuartas partes del planeta están cubiertas por mares y océanos que conforman un depósito inagotable de energía renovable y limpia, los grandes costos que implica la instalación de una central mareomotriz, hace que su aprovechamiento sea menor al ideal.

Métodos de generación de energía mareomotriz

Existen diferentes maneras de extraer la energía del mar. Podemos mencionar las siguientes:

  • Las olas, que constituye la energía undimotriz.
  • De la diferencia de temperatura entre la superficie y las aguas profundas del océano, el gradiente térmico oceánico.
  • De la salinidad, de las corrientes marinas.
  • La energía eólica marina.

Aprovechamiento de la energía de las ondas y las olas

El viento es el responsable de la generación de las olas en las capas superficiales del mar. Sin embargo, podemos apreciar ondas constantemente, aun en ausencia de viento.

La energía que generan las ondas es bastante importante y proporcionar a las masas de agua que mueven, así como también de la amplitud de las oscilaciones.

La energía que se genera se puede separar en dos partes. Por un lado tenemos la energía potencial que genera la deformación de la superficie del mar. Y por el otro podemos ver la energía cinética o de movimiento que se genera por el desplazamiento de las partículas de la masa de agua.

Para captar este energía generada por las ondas marinas en sus oscilaciones tenemos que contar con una serie de flotadores provistos de un vástago que se desliza a lo largo de unas guías y cuyos movimientos verticales se transmiten mediante el vástago a generadores eléctricos. Sin embargo estas construcciones no son lo suficientemente efectivas. Lo que sucede es que las fuertes corrientes y la fuerza del agua terminan por destruirlas.

Energía mareomotriz

Por otro lado, las olas se forman en cualquier punto del mar gracias al accionar del viento. Dependiendo de la intensidad del mismo es la altura y la fuerza que pueden ganar las olas, así como también la potencia para generar energía.

Si bien hasta el día de hoy se han creado una gran cantidad de aparatos y dispositivos para poder aprovechar esta energía de las olas, ninguno de ellos ha tenido resultados prácticos hasta el momento. La energía de las olas es extremadamente alta e imposible de controlar. Además se debe tener en cuenta la acción corrosiva del agua del mar y su efecto en los dispositivos.

Sin embargo hay algunos sistemas para fijar la energía de las olas. Algunos de ellos se fijan en la plataforma continental, mientras que otros se instalan de manera flotante en el mar.

Convertidor noruego Kvaerner

Se trata de un tubo hueco de hormigón de diez metros de largo. El mismo se coloca de manera vertical en el hueco de un acantilado. De esta manera las olas entran por la parte inferior del cilindro y hacen que la columna de aire se desplace hacia arriba. Esto hace que se impulse una turbina que se encuentra instalada en la parte superior del tubo.

Pato de Salter

Consiste en un flotador alargado que precisamente tiene forma de pato. La parte más estrecha del mismo se enfrenta a la ola para absorber el movimiento de la mejor manera posible. Luego, los flotadores giran por la acción del oleaje al rededor de un eje. El movimiento de rotación de estos últimos acciona una bomba de aceite que mueve una turbina. 

El problema que genera un sistema de este tipo es que la generación de electricidad depende absolutamente de los movimientos que se produzcan.

Balsa de Cockerell

Se trata de un conjunto de plataformas articuladas que reciben los impactos de las crestas de las olas. De esta manera las balsas ascienden y descienden y con ello se impulsa un fluido hasta un motor. El mismo es el responsable de poner en marcha un generador por medio de un sistema hidráulico que está instalado en cada una de las articulaciones.

Rectificador de Russell

Este rectificador se encuentra formado por módulos que se instalan en el fondo del mar. Los mismos se colocan de forma paralela al avance de las olas.

Cada uno de los módulos tiene dos cajas rectangulares, una encima de la otra. Así el agua pasa desde la superior a la inferior por medio de una turbina.

Boya de Nasuda

Finalmente tenemos esta boya que consta de un dispositivo flotante donde el movimiento de las olas se aprovecha de baja presión y se mueve un generador de electricidad.

Aprovechamiento de la energía de las mareas

Cuando hablamos de mareas estamos haciendo referencia a las oscilaciones periódicas del nivel del mar. Si bien lejos de las costas es un fenómeno casi imperceptible, cuanto más cerca estemos de las mimas, vamos a poder apreciarlo mejor.

Este movimiento de ascenso y descenso de las aguas del mar se produce por las acciones atractivas del Sol y de la Luna. La subida de las aguas se denomina flujo, y el descenso reflujo. Por otro lado, los momentos de máxima elevación del flujo se denominan pleamar y el de máximo reflujo bajamar.

Sin embargo, el éxito de aprovechar esta fuente de energía no ha sido tan importante. Se han puesto en marcha diferentes métodos y construcciones con el fin de capturar toda la energía generada por las mareas. Pero la imposibilidad de controlar su fuerza, sumado al efecto corrosivo de las aguas, hacen que sea una tarea para nada sencilla.

Energía mareomotriz

Métodos de generación mediante energía de mareas

Generador de la corriente de marea

Estos generadores de corriente hacen uso de la energía cinética del agua en movimiento. De esta manera se consigue accionar una serie de turbinas, tal y como lo hace el viento cuando hablamos de energía eólica.

Este método se está volviendo muy popular debido a los bajos costos que implica y al menor impacto ecológico que tiene su puesta en marcha. Esto último es especialmente importante si lo comparamos con las presas de marea.

Presa de marea

Las presas de marea hacen uso de la energía potencial. La misma se da por la diferencia de altura entre las mareas bajas y las altas. Las presas son los diques en todo el ancho de un estuario, y realmente tienen importantes costos de infraestructura. También se debe considerar que no hay tantos sitios viables para su construcción y tiene un impacto ambiental bastante importante.

Energía mareomotriz dinámica

Finalmente tenemos una tecnología de generación teórica que se encarga de explotar la enteracción entre la energía cinética y la potencial que se da en las corrientes de marea.

Lo que se hace es construir las presas muy largas (aquellas de entre 30 y 50 km de longitud) desde las costas hacia afuera del mar o el océano. Esto quiere decir que se busca no encerrar un área. Entonces se introducen por la presa diferencias de fase de mareas, lo que lleva a un diferencial de nivel de agua.

Ventajas y desventajas de la energía mareomotriz

Ventajas

Energía mareomotrizEntre las ventajas más relevantes que podemos mencionar de las centrales de energía mareomotriz, muchas se centran en que cuentan con las mismas características que las centrales hidroeléctricas.

  • Tienen una respuesta rápida y eficiente a los cambios de carga.
  • Se permite generar energía libre de contaminación y de variaciones estacionales. Algo que ocurre mucho con las energía renovables.
  • También podemos mencionar el costo de mantenimiento bajo y una vida útil bastante extensa, casi ilimitada podríamos decir. 
  • Uno de los puntos más fuertes de la energía mereomotriz es que se autorenueva, lo que la convierte en una de las fuentes renovables más inagotables. 
  • Energía no contaminante y silenciosa.
  • La materia prima que emplea para generar energía es barata y se encuentra disponible sin importar el clima que tengamos o la época del año en la que nos encontremos.
  • Es útil para aquellos lugares que son muy propensos a las inundaciones.

Desventajas

Energía mareomotrizEntre las principales desventajas podemos mencionar las siguientes:

  • Requiere de una infraestructura muy importante. Esto se traduce en una inversión inicial extremadamente alta.
  • El tiempo que se tarda en poner en marcha estas centrales es mucho, debido a la demora de la construcción.
  • Puede generar cambios en el ecosistema.
  • El impacto visual de las construcciones es realmente significativo.
  • Tiene un impacto negativo sobre la flora y la fauna de la zona.