Potencial Energético Y Obtención De La Energía Mareomotriz

Introducción

El presente artículo tiene como finalidad conocer cómo funciona el aprovechamiento de la energía mareomotriz, qué formas de generación existen, cuáles son las más eficientes dependiendo de la ubicación geográfica, además de entender las diferencias entre una y otra. Se pretende averiguar qué prácticas y proyectos se están ejecutando actualmente en el mundo y en nuestro país con respecto a la generación de energía mareomotriz, partiendo desde el punto que es una forma de aprovechamiento con poca investigación pero con gran potencial en todo el planeta.

Método

(narrar el proceso de la búsqueda bibliográfica, objetivos de la revisión, tipo de revisión, criterios de selección de los artículos o documentos, así como el diversidad de documentos, etc.)

Resultados

La energía mareomotriz puede considerarse una fuente de energía renovable con gran potencial energético, debido a que se puede aprovechar de las siguientes maneras: la energía cinética representada en las corrientes oceánicas, la velocidad que éstas tienen permiten el funcionamiento de turbinas instaladas en el océano; por otro lado se puede aprovechar el movimiento que tiene las olas, que se denomina energía undimotriz, dicho movimiento permite el accionamiento de dispositivos bien sea, tipo boya o de traslación lineal, convirtiendo la energía mecánica proveniente de las olas en energía eléctrica. Por otro lado también se existe un potencial energético o denominado energía mareo térmica, donde con el diferencial entre las temperaturas de la superficie y el fondo del océano, en éste caso habitualmente se usa para la refrigeración en las centrales nucleares.

Aunque poco explotada y con baja investigación en éste campo, especialmente en los países en vía de desarrollo, la energía mareomotriz puede llegar a representar gran cantidad de la capacidad instalada en algunos países especialmente en Europa y Asia, como lo son el caso de Reino Unido, donde se estima que para el año 2050 la capacidad total instalada de energía obtenida del océano, sea de 27,5 GW, un estimado de la quinta parte de la demanda para el año 2015.

Para el caso de Asia, a partir de Liu , china tenía para el año 2011 un potencial energético explotable en los océanos de 2100 MW, en 7 provincias y abarcando un área de 8354 Km2; pudiendo producir anualmente 580 MWh. También existe un gran potencial en Corea, donde debido a las altas velocidades de las corrientes marinas, las cuales alcanzan hasta los 6,5 m/s, tal como lo expresa Jo , se podría producir entre 330 GWh y 640 GWh durante todo el año.

En Colombia se ejecutó un estudio en el 2008 donde se estima que la región con viabilidad para aprovechar la energía mareomotriz es en el océano pacífico, donde se ha estimado un potencial energético de unos 120 MW en unos 15 puntos geográficos a lo largo de la costa occidental de Colombia, dado los datos de Gómez y Burgos .

Para conocer qué tan viable es la obtención de energía mareomotriz en un lugar geográfico específico, es preciso conocer el potencial energético con qué se cuenta, además de tener en presente cuál es el método que será empleado para el aprovechamiento de dicha energía, según las características medioambientales del lugar, es así como mediante un estudio realizado en Medan indonesia, se logra identificar que para lugares donde haya una altura de la onda en el océano entre 0,1m-0,7 m, los métodos para la el aprovechamiento de la energía mareomotriz pueden ser: sistema de columna de agua oscilante OWC (por sus siglas en inglés), este método se basa en la oscilación del agua dentro de unas recámaras con aire, haciendo que éste varíe su presión generando un empuje en las turbinas de viento. El siguiente método es el de Canal Cónico donde se aprovecha la ruptura de la ola para hacer fluir el agua por diferentes colectores hasta conducir a las turbinas de agua las que producirán el movimiento en el generador eléctrico y por último está el sistema de Potencia de Boya, que es donde se aprovecha la oscilación de las ondas en el agua para que la boya que está flotante en el océano genere la electricidad. Después del análisis de los tres métodos a aplicarse en ésta parte de Indonesia, Fahmi da por hecho que la mejor manera de aprovechar la energía mareomotriz es el sistema de canal cónico donde se puede obtener una potencia de salida de 464,31 KW en contraste con tan solo 54,65 KW obtenidos por el método OWC.

Por otro lado un estudio en de dos académicos Iraníes , dan razón a qué uno de los sistemas más usados y con mejor rendimiento en la obtención de energía mareomotriz es el de la Potencia de Boya, pero además afirman que otro método también muy útil es el de Oscilación de ola de Arquímedes AWC (por sus siglas en inglés), ya que ambos permiten la conversión directa de la energía de las olas (energía mareomotriz) a energía eléctrica, sin necesidad de emplear turbinas, recamaras de conducción, ni construir diques; pues estos dispositivos hacen que la oscilación directa del agua, haga subir y bajar una especie de flotador produciendo la inducción electromagnética. La diferencia más significativa de estos dos sistemas, es que el AWC se instala bajo el agua, sujetado al lecho submarino, mientras que la potencia de boya se instala en la superficie del océano.

Faiz y Ebrahimi simularon por medio de elementos finitos el comportamiento y la potencia generada por estos dos métodos de obtención de energía, comparándolos a diferentes condiciones del oleaje demostrando que “las características de las ondas tienen un efecto muy grande en el diseño y la elección del sistema más adecuado” debido a que cuando hay un comportamiento con periodos de onda cortos y una altura baja, el sistema AWC es menos adecuado que el sistema de potencia de boya; pero si la onda tiene un comportamiento contrario al mencionado, entonces el sistema AWC es el que mayor energía genera.

Discusión

Las implicaciones de estos modelo representa una gran alternativa de generación de energía en los países donde la producción es limitada ya que los recurso naturales comienzan a escasear, es necesarios buscar alternativas que permitan el crecimiento económico que tienen como base principal la energía que es la base fundamental para alcanzar las metas propuestas sin generar un impacto negativo en el ambiente, este tipo de innovación solo se puede generar en lugares donde tenga un potencial energético alto en las zonas costeras; por ejemplo en colombia hay lugares en donde las condiciones ambientales son las idóneas para implantar estas tecnologías tanto en el mar caribe, como en la océano pacífico, incluso se puede llegar aplicar a los diferentes ríos que cruzan el país que tienen un gran caudal que no es aprovechado.

Aunque esta misma geología del país puede llegar a presentar dificultades en las zonas costeras, esto puede generar que la oportunidad de desarrollo energético se vea limitado o en muchos casos imposible ya que en dichas zonas el desarrollo social y de infraestructura es nulo y el costo de colocar en funcionamientos dichos sistemas en un inicio representa un costo elevado para implementar esta tecnología.

Además, otro factor importante en la hora de la planeación y puesta en funcionamiento del los equipos de generación de energía, es el impacto ambiental y ecológico sobre la zona donde se instalará, al ser un medio nuevo no se sabe a ciencia cierta cuales pueden ser las repercusiones en el ambiente que estos puedan generar, es decir cada lugar en el planeta donde planee la instalación tiene sus características propias del ambiente que no se pueden tomar como verdades o generalidades en el resto de ecosistemas, antes de pensar en implementarlas se ve analizar qué tan prudente es el lugar de su instalación; estas son unas de las muchas variables que pueden influir en la puesta en marcha de la generación de energía mareomotriz .

Conclusión

A partir de la información documentada y revisada, se destaca que a pesar de que la generación de energía mareomotriz en el planeta no tiene gran auge aún, existen proyectos muy interesantes donde se pretende obtener gran cantidad de energía, especialmente en países de Europa y Asia; con respecto a Colombia, se han hecho algunas investigaciones para saber cuál es el potencial de energía de este tipo en el país, encontrándose que la viabilidad del mismo se concentra en las costas del océano Pacífico.

Por otro lado también pudimos diferenciar los métodos empleados para la generación de energía mareomotriz, concluyendo que cada método estudiado aquí, puede tener mayor o menor potencial de producción dependiendo de la ubicación geográfica donde se esté trabajando, porque por ejemplo, si tenemos períodos de onda largos y la onda es alta, lo más eficiente es recurrir al método de oscilación de ola de Arquímedes (AWC). En lo que respecta al impacto medio ambiental que tiene el aprovechamiento de la energía del mar, se ha podido deducir que aunque es un sistema de generación renovable, puede tener algunas repercusiones especialmente en lo que concierne a la invasión de los ecosistemas propios de la geografía intervenida al momento de construir diques, canales o muros; además también puede verse afectada la migración de especies marinas, el control poblacional y en menor escala la oxigenación del agua también tendrá su impacto. Pero si se analiza la producción de gases de efecto invernadero en este caso, la generación de energía mareomotriz se considera cero emisiones debido a que la materia prima con que se trabaja es agua corriente del océano.

Referencias

1.  Quintero, J. y Quintero, L. “Energía mareomotriz, potencial energético y medio ambiente”. Gestión y ambiente 18(2): 121-134. 2005.
2.  Fahmi. “Feasibility study of ocean wave energy for wave power plant at Sibolga-Tapanuli Tengah”. The 2017 international conference on control, electronics, renewable and communications. 2015. P 111-115.
3.  Fahmi. “Feasibility study of ocean wave energy for wave power plant at Sibolga-Tapanuli Tengah”. The 2017 international conference on control, electronics, renewable and communications. 2015. P 114. Tabla 3.
4. [ Faiz, J. Ebrahimi, M. “Comparison of the performance of two direct wave energy conversion sytems: Archimedes wave swing and power buoy. 2011