La energía de las mareas y ondas oceánicas, se captura directamente de las ondas superficiales y las fluctuaciones de presión debajo de la superficie. Las olas son causadas por el viento que sopla sobre la superficie del mar y océano.
En muchas áreas del mundo, el viento sopla con suficiente constancia y fuerza para proporcionar olas continuas a lo largo de la costa. Las olas del océano contienen un importante potencial energético. Los dispositivos de energía de las olas extraen energía del movimiento de la superficie de las olas del océano o de las fluctuaciones de presión debajo de la superficie.
¿Qué es la Energía Mareomotriz
La energía mareomotriz, también se le conoce como energía del mar o del océano, es la energía que se obtiene de la fuerza de las olas. El firme y sostenido movimiento vertical de las olas oceánicas superficiales contiene una gran cantidad de energía cinética (movimiento) que las tecnologías de energía de las olas capturan para realizar tareas útiles, por ejemplo, la generación de electricidad, la desalinización del agua y el bombeo de agua a los embalses.
La energía mareomotriz data 1799, siendo Girard y sus hijos quienes la patentaron para utilizarla en París. Esta energía de las olas fue luego implementada en Japón en 1940, cuando fue desarrollada por Yoshio Masuda, un ex comandante naval japonés, al que se le considera pionero de la tecnología moderna de la energía de las olas.
La energía mareomotriz se hizo conocida después de la crisis del petróleo de 1963 cuando el profesor Stephen Hugh Salter inventó el epónimo de energía de onda del pato saltarin que era capaz de convertir el 90% del movimiento de las olas en electricidad, generando una eficiencia del 80%.
Se conocen tres tipos de esta energía mareomotriz: La Energía eólica marina que se obtiene instalando turbinas eólicas en alta mar en varios países para aprovechar la energía del aire en movimiento sobre los océanos y convertirla en electricidad. Los vientos marinos tienden a fluir a velocidades más altas que los vientos en tierra, lo que hace que las turbinas sean más eficientes.
En la energía de la Onda Oceánica (Hidrocinética), los dispositivos de energía de las olas extraen energía directamente del movimiento de la superficie de las olas del océano.
Se ha propuesto una variedad de tecnologías para capturar esta energía, y algunos de los diseños más innovadores se están sometiendo a pruebas de demostración. La costa noroeste de los Estados Unidos tiene un potencial especialmente alto para el desarrollo de la energía de las olas, y es una de las pocas áreas del mundo con abundantes recursos de esta energía disponibles.
Energía de la Corriente Oceánica (Hidrocinética), contienen una enorme cantidad de energía que se puede capturar y convertir en una forma utilizable.
Algunas de las corrientes oceánicas en el OCS son la Corriente del Golfo, la Corriente del Estrecho de Florida y la Corriente de California. Las turbinas de agua sumergidas similares a las turbinas de viento, pueden implementarse en el OCS en los próximos años para extraer energía de las corrientes oceánicas.
¿Cómo funciona la energía mareomotriz?
La potencia de las olas varía considerablemente en diferentes partes del mundo. Las áreas del mundo con abundantes recursos de energía mareomotriz incluyen las costas occidentales de Escocia, el norte de Canadá, el sur de África, Australia y la costa noroeste de los Estados Unidos, particularmente Alaska.
Mientras que el potencial del recurso eólico se suele medir en gigavatios (GW), el potencial de los recursos de las olas y las mareas se suele otorgar en teravatios-hora / año (TWh / año).
La energía mareomotriz, tanto oceánica, como la energía de las olas del mar, es la energía que se consigue por el movimiento vertical de las olas oceánicas superficiales que alberga una cantidad de energía cinética (movimiento) que las tecnologías para este fin, capturan para emplearla en tareas útiles, por ejemplo, la generación de electricidad, la desalinización del agua y el bombeo de agua a los embalses.
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.
La energía mareomotriz que llega a la costa se convierte en electricidad mediante un convertidor de energía de las olas (WEC), es decir, una central eléctrica. El principio de funcionamiento de esta central eléctrica es sencillo e inteligente. Es un espacio cerrado con una abertura debajo del mar, que permite que las fuertes olas del mar fluyan hacia el interior 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 ella. 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 considerablemente bajos pueden producir un flujo de aire suficiente para mantener el movimiento de la turbina para generar energía.
Ventajas de la energía mareomotriz
La energía de las olas es una fuente de energía que proviene de la marcha interminable de las olas a medida que ruedan en la costa y luego vuelven a salir. Los humanos aprovechan este poder a lo largo de las regiones costeras de los Estados Unidos, Canadá, Escocia y Australia.
La energía que proviene de las olas en el océano suena como un suministro ilimitado e inofensivo. Teniendo las siguientes ventajas:
1. Es un recurso natural Renovable
Lo mejor de la energía de las olas es que nunca se agota. Siempre habrá olas rompiendo en las costas de las naciones, cerca de las regiones costeras pobladas.
Las olas fluyen de regreso desde la orilla, pero siempre regresan. A diferencia de los combustibles fósiles, que se están agotando, en algunos lugares del mundo, tan rápido como la gente puede descubrirlos. Las olas no están limitadas por una temporada. No requieren ninguna intervención del hombre para hacer su poder, y siempre se puede contar con ellas.
2. Respetuoso con el medio ambiente
También a diferencia de los combustibles fósiles, la creación de energía a partir de las olas no genera subproductos dañinos como el gas, los desechos y la contaminación.
La energía de las olas se puede tomar directamente en la maquinaria que produce electricidad y se usa para alimentar generadores y plantas de energía cercanas. En el mundo alimentado por energía de hoy, es difícil encontrar una fuente de energía limpia y la energía de las olas lo es.
3. Abundante y ampliamente disponible
Otro beneficio del uso de esta energía es su cercanía a lugares que pueden usarla. Muchas ciudades grandes y puertos están al lado del océano y pueden aprovechar el poder de las olas para su uso. Las ciudades costeras tienden a estar bien pobladas, por lo que muchas personas pueden utilizar las plantas de energía de las olas.
4. Variedad de maneras de aprovecharla
Un beneficio final es que hay una variedad de formas de recopilarla. Los métodos de recolección actuales van desde la planta de energía instalada con turbinas hidráulicas hasta los barcos de mar equipados con estructuras masivas que se depositan en el mar para recolectar la energía de las olas.
Desventajas de la energía mareomotriz
1. Adecuada para ciertas ubicaciones
La mayor desventaja de obtener energía de las olas es la ubicación. Sólo las centrales eléctricas y las ciudades cercanas al océano se benefician directamente de ella. Debido a su fuente, la energía de las olas no es una fuente de energía viable para todos.
Las naciones sin litoral y las ciudades alejadas del mar tienen que encontrar fuentes alternativas de energía, por lo que la energía de las olas no es la solución de energía limpia para todos.
2. El Efecto en el Ecosistema Marino
Por más que esta energía alternativa sea muy limpia, todavía crea peligros para algunas de las criaturas marinas cercanas. Las máquinas grandes deben colocarse cerca y dentro del agua para recolectar la energía de las olas.
Estas máquinas perturban el lecho marino, cambian el hábitat de las criaturas cercanas a la costa, como los cangrejos y las estrellas de mar. Crean además, un ruido que altera la vida marina a su alrededor. También existe el peligro de que los químicos tóxicos que se utilizan en las plataformas de energía de las olas derramen y contaminen el agua cerca de ellos.
3. Fuente de perturbación para embarcaciones privadas y comerciales
Otro inconveniente con el sistema de captación de esta energía, es que perturba las embarcaciones comerciales y privadas. Las plantas de energía que recolectan energía de las olas tienen que ser colocadas por la costa para hacer su trabajo, y tienen que estar cerca de las ciudades y otras áreas pobladas para que sean de mucha utilidad para cualquiera.
Estos lugares son vías importantes para los buques de carga, cruceros, vehículos recreativos y aficionados a la playa. Todas estas personas y embarcaciones se ven afectadas por la instalación de fuentes de recolección de energía de las olas.
Esto significa que los funcionarios del gobierno y las empresas privadas que desean invertir en fuentes de energía de las olas deben tener en cuenta y considerar las necesidades de todos los involucrados.
4. Longitud de la onda
La potencia del viento depende en gran medida de la longitud de onda, la velocidad, y la densidad del agua. Por lo que, Requiere un flujo constante de ondas potentes para generar una cantidad significativa de energía.
Algunas áreas experimentan un comportamiento de onda no confiable y se vuelve impredecible para pronosticar la potencia de onda precisa y, por lo tanto, no se puede tomar como una fuente de energía confiable.
5. Débil desempeño en condiciones climáticas adversas
El rendimiento de la energía de las olas disminuye significativamente durante las condiciones meteorológicas adversas, por lo que, deben soportar el mal tiempo.
6. El ruido y la contaminación visual
Los generadores de energía de las olas pueden ser desagradables para algunos que viven cerca de las regiones costeras. Parecen máquinas grandes que trabajan en medio del océano y destruyen la belleza del mismo. También generan contaminación acústica, sin embargo, el ruido suele estar cubierto por el ruido de las olas.
Cuánta energía se genera en promedio
El análisis completado por el Instituto de Investigación de Energía Eléctrica (EPRI), establece que el potencial del recursos de energía de las olas de los EE. UU, a lo largo de la plataforma continental exterior, es de 2,640 TWh / año.
Se estima que esta energía tiene un gran potencial, tomando en cuenta que solo 1 TWh / año, abastece anualmente a aproximadamente 93,850 hogares de los EE. UU.
No obstante, hay una gran cantidad de energía mareomotriz disponible, que no se puede aprovechar completamente en todas partes por una serie de razones, tales como otros usos competitivos del océano, es decir, el transporte marítimo, la pesca comercial, y otras operaciones navales y también por las preocupaciones ambientales en áreas sensibles.
El Instituto de Investigación de la Energía Eléctrica (EPRI) estima que el recurso recuperable total a lo largo del borde de la plataforma de los EE. UU. es de 1,170 TWh / año, que es casi un tercio de los 4,000 TWh de electricidad que se utilizan en este país, cada año.