Las fuerzas de atracción gravitatoria entre la tierra,la luna y el sol permiten aprovechar la energía mareomotriz, la térmica oceánica y la energía de la olas
 Precisamente las fuerzas de atracción gravitatoria entre la tierra, la luna y el sol permiten al ser humano aprovechar, cada vez en mayor escala, la denominada energía mareomotriz. También se desarrollan la energía térmica oceánica, que aprovecha la diferencia de temperatura de la superficie marina con la que se encuentra bajo los 100 metros; la energía de las olas, que usa el movimiento de boyas para activar generadores eléctricos; y la energía de las corrientes marinas, que consiste en instalar hélices-turbinas en las profundidades del mar.
Estas últimas tres formas, empero, se implementan a una escala menor y experimental.
Limpia e Inagotable
Los usos reales de este tipo de energía alternativa en el mundo son poco numerosos y se localizan fundamentalmente en Francia, Rusia y China, aunque según un reciente estudio, hoy en día existen muchos proyectos mareomotrices en desarrollo, muchos de los cuales ya se encuentran en la etapa de pruebas, tanto en modelos a escala como a tamaño real.
La generación mareomotriz por medio de olas es la que está obteniendo el mayor interés de investigación a través del mundo, lo que es lógico considerando el alto contenido energético de estas masas de agua, el progreso de las tecnologías en motores lineales, la baja en los costos de las instalaciones y la abundancia de lugares favorables para la ubicación de granjas mareomotrices.
Cabe destacar que las mareas de los océanos constituyen una fuente gratuita, limpia e inagotable de energía, estando disponible en cualquier clima y época del año. Es un recurso hidráulico que tiene analogía con la hidroelectricidad. Análisis internacionales indican que la energía mareomotriz podría aportar en todo el mundo unos 635.000 gigavatios/hora anuales, equivalentes a 1.045 millones de barriles de petróleo ó 392.000.000 toneladas de carbón al año.
Primera Planta
En el verano de 1966 se puso en marcha, en el estuario de Rance, en el noroeste de Francia, la primera planta a gran escala de energía mareomotriz. Esta cuenta con una potencia instalada de 240 MW, un caudal de 20.000 metros cúbicos por segundo, un salto de agua de 8 metros y un dique de más de 700 metros, siendo la superficie de agua embalsada de 17 km2.
La planta ha funcionado satisfactoriamente durante varias décadas, produciendo electricidad para cubrir las necesidades de una localidad como Rennes. El costo del kwh ha sido similar e, incluso, más barato que el de una central eléctrica convencional, con el valor agregado que no produce emisiones de gases de efecto invernadero, no consume combustibles fósiles y no presenta los riesgos de las centrales nucleares. Aunque sí ha ocasionado otros perjuicios medioambientales, como aterramiento del río, cambios de salinidad en el estuario y sus proximidades, y modificaciones del ecosistema antes y después de las instalaciones.
Otra obra es la planta que se construirá en el puerto de Mutriku, en el norte de España, en la costa Atlántica, la primera en el mundo que venderá la energía a la red de distribución eléctrica. La instalación basará su tecnología en el principio de la columna oscilatoria de agua (OWC). ¿Cómo opera? Una apertura en medio del rompeolas permite al mar elevarse y descender dentro de una cámara como resultado de la acción de las olas. Este movimiento comprime y descomprime el volumen de aire contenido en la misma. La energía generada por la diferencia de presión se transforma en electricidad y se introduce en la red con la ayuda de una turbina y un generador.
Tecnologías de Generación
Existen diversas formas de convertir la energía del mar en energía eléctrica. A continuación se describe, de acuerdo al estudio desarrollado en el Curso Mercados Eléctricos de la Pontificia Universidad Católica de Chile (PUC), cada una de estas opciones.
• Por medio de mareas
Este método es bastante simple, muy similar a las centrales hidráulicas de embalse. Implica almacenar agua cuando la marea está alta, que se libera posteriormente a través de turbinas hidráulicas en marea baja. Luego, cuando la marea sube y la presa se encuentra vacía, se comienza a llenar haciendo circular el agua a través de las turbinas. Un ejemplo de esta tecnología es la central en el río Rance, en Francia.
El mayor problema que ocasiona son los efectos ambientales que derivan de la construcción del dique, tales como el bloqueo en la navegación, la muerte de peces al atravesar las turbinas y la modificación del hábitat provocado por los cambios forzados en las mareas. Por estas razones se está privilegiando al desarrollo de otros sistemas que producen menor impacto ambiental.
• De corrientes marinas
Generalmente las corrientes marinas se localizan cerca de la costa, donde el fondo marino fuerza al agua a circular en canales angostos. Este fenómeno se da típicamente en zonas cercanas a islas. Las corrientes generadas por las mareas son predecibles (posición del sol y la luna), por lo tanto el generador obtendrá su velocidad máxima 4 veces al día (2 subidas de mareas diarias). Actualmente existen 4 tecnologías para obtener energía eléctrica por medio de corrientes marinas:
 - Turbinas axiales horizontales: consiste en la utilización de generadores tipo molino sumergidos (similares a los de las granjas eólicas). El agua, al tener mayor densidad que el aire (832 veces), puede otorgar la misma cantidad de energía que un generador eólico, pero en una menor área (20 m vs. 60 m) y velocidad (9,25 – 16,7 km/h vs. 390 km/h). Un ejemplo de esta tecnología es el modelo Marine Current Turbines (MCT) de 300 kW.
- Turbinas axiales verticales: involucra el uso de turbinas axiales verticales que hacen girar un generador eléctrico. Estas se pueden apilar y construirse barreras por las cuales circule la corriente. Se obtienen altas potencias, pero se forma una barrera a la biodiversidad. También se generan problemas para la circulación de embarcaciones.
- Principio de Venturi: se coloca, de acuerdo a este principio, una cañería en la corriente marina. La succión provocada por la corriente hace rotar una turbina con un generador instalado fuera del agua. Su ventaja es que no existen piezas móviles bajo el agua.
- Ala tipo “mantarraya”: Se instala un dispositivo en el fondo marino que utiliza un hidroplano ligado a un brazo mecánico, el cual cambia la posición del hidroplano en cada ciclo. El brazo también se encuentra conectado con una bomba que presuriza aceite. Luego éste circula a través de una turbina hidráulica que mueve finalmente a un generador eléctrico. Su diseño tolera profundidades de hasta 100 metros.
El impacto ambiental derivado del uso de conversores de energía mareomotriz a eléctrica, por medio de corrientes marinas, es en general reducido, similar al de una central hidroeléctrica de pasada. Permiten que embarcaciones pequeñas continúen circulando en el área, no afectan tanto a la vida marina (a excepción de las barreras con turbinas verticales) y tienen la ventaja que son silenciosos y no se ven desde la superficie, salvo por el transformador.
• De las olas
Por intermedio de 7 tecnologías se logra actualmente obtener electricidad a partir de las olas. Tome nota:
- Con un atenuador: este es un dispositivo flotante alineado en paralelo con la dirección de la ola, en donde la estructura monta esta masa de agua. Los movimientos en su longitud pueden ser utilizados para producir energía. Uno de los modelos representativos de esta categoría es el sistema Pelamis.
- A través de un colector: es una estructura flotante que captura las olas para concentrar la energía en un punto, donde se produce la conversión de la energía.
- Mediante rebalse: consiste en una estructura que utiliza una pared, la cual es sobrepasada por las olas que entran a un depósito de agua. Este acumula energía potencial, descargando el agua a través de turbinas hidráulicas. Uno de los modelos representativos de esta categoría es el Wave Dragon, que posee un colector de olas (brazos del dispositivo) y las turbinas en el sector central.
- Columna de agua oscilatoria: implica la utilización de un estanque abierto en la parte inferior, parcialmente sumergido en el agua superficial, de manera tal que el movimiento vertical de las olas produzca una diferencia de presión dentro del estanque, la cual es canalizada a turbinas para aire (comúnmente bidireccionales). Uno de los sistemas que mejor la representan es Wavegen.
- Conversores de atenuadores de ola: Se trata de un dispositivo que captura el movimiento horizontal de las olas por medio de una paleta pivoteada en la parte superior. La paleta oscila como un péndulo, permitiendo la conversión de la energía.
- Absorbedores de punto: es una estructura flotante que absorbe energía en cualquier dirección debido a su movimiento cercano o en la superficie del agua. Se puede diseñar para que quede en resonancia para maximizar la potencia. El dispositivo para transformar la energía cinética de la estructura puede tomar diversas formas, siendo el más común el uso de generadores lineales. Uno de los principales modelos dentro de esta categoría es Aqua Buoy.
- Diferencial de presión sumergido: consiste en una estructura sumergida en el fondo marino cercana a la costa. Aprovecha el avance y retroceso de las olas, aumentando y disminuyendo el volumen de agua sobre el dispositivo y, por ende, la presión. La tecnología Ceto es un buen ejemplo.
- Otros: Consisten en configuraciones especiales únicas, de las cuales no se encuentra suficiente información disponible.
• Por gradiente térmico
La generación por gradiente térmico se logra al utilizar la diferencia de temperatura existente entre las aguas superficiales con las heladas aguas de las profundidades del océano. Para eso se instala una central térmica con una tubería para bombear agua desde las profundidades.
Pablo Demarco y Rodrigo de la Calle
Pontificia Universidad Católica de Chile
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