Energía Marina; distintos tipos de energías renovables del mar

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31/03/2015

La energía marina es la fuente de energía renovable transportada por las olas del mar, las mareas (energía mareomotriz), las corrientes marinas, la salinidad y las diferencias de temperatura del océano. El movimiento del agua en los océanos del mundo crea un vasto almacén de energía cinética o energía en movimiento. Esta energía se puede aprovechar para generar electricidad que alimente las casas, el transporte y la industria.

El término energía marina abarca tanto la energía de las olas – la energía de las olas de superficie y la energía mareomotriz – obtenida a partir de la energía cinética de grandes cuerpos de agua en movimiento.

La energía eólica marina suele confundirse como una forma de energía marina, pero en realidad es derivada de la del viento, aunque los aerogeneradores se coloquen sobre el agua.

Los océanos tienen una enorme cantidad de energía y están muy cerca a muchas, sino a la mayoría, de las concentraciones de población. Bastantes investigaciones muestran que la energía oceánica tiene el potencial de proporcionar una cantidad sustancial de nuevas energías renovables en todo el mundo.

Tipos de energía marina

Se habla de distintos tipos de energía, en el ámbito de la energía marina, en función de su aprovechamiento energético y de cómo funcionan. Los principales tipos de energía marina son los siguientes:

Energía Mareomotriz

La energía mareomotriz obtiene la energía con el aprovechamiento del ascenso y el descenso del agua del mar y de sus corrientes ante la acción gravitatoria de la Luna y el Sol y de esta forma genera electricidad de una forma limpia.

La energía maremotriz se basa en el almacenamiento de agua en un embalse formado al construir un dique con unas compuertas que permiten la entrada de agua o caudal para la generación eléctrica. Cuando la marea sube, cuando la marea sube, se abren las compuertas y se deja pasar el agua hasta que llega a su máximo nivel. A continuación, se cierra el dique para retenerla y se espera a que el mar vaya bajando al otro lado, lo que produce un gran desnivel. Esta altura es aprovechada para hacer pasar el agua por las turbinas y generar electricidad.

Según el Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE), sólo en aquellos puntos de la costa en los que la mar alta y la baja difieren más de cinco metros de altura es rentable instalar una central de estas características.

Energía de las olas (Undimotriz u Olamotriz)

Provocada por la acción del viento sobre la superficie del mar, trasladándose a través de kilómetros de distancia. La energía de las olas es la energía que permite la obtención de electricidad a partir de energía mecánica generada por el movimiento de las olas. Es uno de los tipos de energías renovables más estudiada actualmente, y presenta enormes ventajas frente a otras energías renovables debido a que en ella se presenta una mayor facilidad para predecir condiciones óptimas que permitan la mayor eficiencia en sus procesos.

Es más fácil llegar a predecir condiciones óptimas de oleaje, que condiciones óptimas en vientos para obtener energía eólica, ya que su variabilidad es menor.

undimotriz

Energía Maremotérmica

También conocida como Energía térmica del mar o en inglés, Ocean Thermal Energy Conversion, conversión de energía térmica oceánica, abreviadamente OTEC u OTE es decir, la diferencia de temperatura existente entre las distintas capas de agua más o menos profundas.

Es un tipo de energía renovable que utiliza las diferencias entre las aguas oceánicas profundas, más frías, y las superficiales, más cálidas, para mover una máquina térmica y producir trabajo útil, generalmente en forma de electricidad. Fue originalmente concebida por el físico francés Arsène d’Arsonval.

El aprovechamiento de este género de energía requiere que el gradiente térmico sea de cuando menos 20º. Las plantas maremotérmicas convierten la energía térmica en energía eléctrica usando el ciclo termodinámico llamado “ciclo de Rankine” cuyo foco caliente es el agua de la superficie del mar y el foco frío el agua de las profundidades.

Hasta ahora ha tenido el problema del rendimiento, pero los nuevos diseños en intercambiadores y otros dispositivos térmicos hacen que éste se aproxime al máximo teórico.

Energía Alternativa del Mar por Temperatura (Maremotérmica)
Energía Marina – Esquema de Utilización de las Diferencias de Temperaturas de las Corrientes Marinas

Energía de las corrientes

Es aquella que utiliza la energía cinética del agua marina para obtener electricidad, princiapalmente de los movimiento de agua de las corrientes marinas.

Las corrientes marinas son los flujos de agua prácticamente invariables en el tiempo de manera que pueden ser predecidas y cuantificadas. Por tanto, es relativamente sencillo realizar cálculos de la energía que podría llegar a obtenerse.

El proceso de captación de este tipo de energía de las corrientes marinas se fundamenta en convertidores de energía cinética afines a los aerogeneradores empleando instalaciones submarinas.

Energía Mareomotriz Ventajas y Desventajas

Energía azul o energía del gradiente salino

La energía del gradiente salino, también llamada energía azul o potencia osmótica se basa en aprovechar la diferencia en la concentración salina entre el agua del mar y el agua de los ríos. En concreto, hace uso de la energía liberada cuando el agua dulce entra en contacto con la salada; cuando un río muere en el mar, la diferencia de salinidad entre dos tipos de agua se puede aprovechar como energía renovable.

Para producir energía azul se necesitan dos tanques: uno con agua dulce, y otro con agua salada, y en medio, se coloca una membrana semi-permeable que permita el paso del agua dulce aunque reteniendo los iones de sal. A mayor presión tenga el tanque de agua salada, mejor.

También es posible conseguir este tipo de energía mediante otros procesos: por un lado, la electrodiálisis inversa, donde una membrana mueve iones de un solo signo generando un voltaje y por otro, la denominada “capacitive mixing”, basada en exponer dos electrodos iguales a los diferentes tipos de agua.

Energía Marina: ventajas y desventajas

La energía marina, al igual que otras fuentes de energía, también presenta ventajas y desventajas.

Entre sus principales ventajas destacan:

  • Es un tipo de energía renovable, en tanto que la fuente de energía primaria no se agota por su explotación-
  • No es contaminante, es una energía limpia ya que en la transformación energética no se producen subproductos contaminantes gaseosos, líquidos o sólidos.
  • Se caracteriza por su eficiencia eficiencia a baja velocidad; por ser 1000 veces más densa que el aire, el agua, aún con mínimos movimientos, puede generar energía. Se habla de que aun cuando el agua manifiesta velocidades de 1m/s, puede obtenerse energía.
  • En mucho más predecible que otras energías renovables, ya que, al conocer los ciclos de las altas y bajas mareas, es fácil predecir cuándo aprovechar la energía cinética de los mares. Asimismo, se pude tener en detalle las especificaciones del oleaje y características de las profundidades con las que se podría diseñar a la perfección el mecanismo y estructuras de obtención.

Y como principales desventajas podríamos decir que:

  • El coste de su tecnología es aún elevado, son formas de obtención de electricidad relativamente nuevas y aún no han alcanzado su madurez tecnológica
  • Efectos medioambientales; aun no está claro el efecto ambiental que podrían tener este tipo de plantas en el ecosistema marino.
  • Algunas de estas instalaciones requieren ser construidas cerca de tierra firme con el consiguiente impacto visual en la costa y su ocupación.

Sin embargo, la relación entre la cantidad de energía que se puede obtener con los medios actuales y el coste económico y ambiental de instalar una central mareomotriz y los dispositivos para su proceso han impedido una penetración notable de este tipo de energía.

El reciente Plan Nacional Integrado de Energía y Clima 2021-2030 ( PNIEC) considera que las energías del mar aunque no han alcanzado su fase de madurez tecnológica, son susceptibles de experimentar reducciones en sus costes de generación que permitan la aplicación a mayor escala de estas tecnologías. En este sentido, prevé medidas y programas específicos destinados a tecnologías en desarrollo.

Dadas las potenciales sinergias e interacciones entre la energía eólica marina y el resto de energías del mar, se considera necesario elaborar de forma coordinada los instrumentos de desarrollo estratégico de estas tecnologías.

Vídeo sobre los distintos tipos de energía marina

Te invitamos a ver este vídeo del Ente Vasco de la Energía, donde se habla de los distintos los tipos de energía marina.

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