viernes, 22 de mayo de 2015

Energías Renovables; La Energía de los Mares

Para aquellos que os han gustado los últimos post relacionados con las energías renovables se tomaran esto como una mala noticia y para otros… como una buena, puesto que este post es el último sobre dichas energías. La energía de los mares.



Sea cual sea tu punto de vista, si hablamos de la energía mareomotriz tendremos que decir de antemano que las investigaciones y los proyectos para obtener esta energía se encuentran todavía en fase preliminar, sin embargo, su potencial es muy alto porque cualquier país con costa puede desarrollarla.

Concretamente se le puede dar el nombre de la energía de los mares debido a que la energía mareomotriz es un tipo de esta clase de energía que por diversos motivos, es la más conocida.

Dicha energía de los mares se puede dividir por consiguiente en:

  1. La energía de los mares o energía mareomotriz.
  2. La energía de las olas.
  3. La conversión de energía térmica oceánica.
  4. La energía del gradiente salino.
  5. La energía de las corrientes marinas.


De forma breve y concisa explico cada tipo.

Energía de las mareas

El movimiento de las aguas, producido por la atracción de la Luna 2 veces al día. Este movimiento consiste en una elevación del nivel del mar, que en algunas zonas puede llegar a ser considerable y muchos de vosotros habéis notado si estáis a cierta hora de la tarde en la playa.




Yo casi pierdo chanclas y gorra a parte de mojarse totalmente la toalla por esta clase de “energía”.

El aprovechamiento de la energía de las mareas en principio es sencillo y es muy similar al de la energía hidroeléctrica. Consiste en una presa, con compuertas y turbinas hidráulicas, situada cerrando un estuario, donde las mareas tengan cierta importancia de altura.

El funcionamiento del sistema se puede observar en la siguiente imagen.


Cuando sube la marea y se va a alcanzar la pleamar, se abren las compuertas y se comienza a turbinar el agua que accede al estuario, después pasa la pleamar y se acumula una carga de agua suficiente, se cierran las compuertas para evitar que el agua regrese al mar. Una vez alcanzada la bajamar, se deja salir el agua a través de las turbinas.

Ahora bien, tanto en el proceso de entrada como de salida del agua, las turbinas mueven unos generadores, que producen la energía eléctrica.

Esta energía como ventajas presenta:

  • Es una fuente de energía inagotable y renovable
  • Esta distribuida por amplias zonas del planeta
  • Es perfectamente regular, independientemente de la época del año.

Los graves inconvenientes que podemos encontrar son:

  • El considerable tamaño y coste de sus instalaciones
  • La necesidad de que los emplazamientos posean una topografía que permita la construcción de la presa de manera fácil  y económica
  • La producción intermitente, aunque predecible, de la energía
  • La restricción de acceso a los puertos situados aguas arriba
  • Los posibles efectos nocivos sobre el medio ambiente, como el aterramiento, reducción de las playas de los estuarios de las que dependen multitud de aves y organismos marinos, la reducción de zonas de cría de especies marinas y la acumulación de residuos contaminantes en los estuarios aportados por los ríos



Energía de las olas

Las olas de los océanos contienen una gran cantidad de energía derivada de los vientos, de modo que la superficie del océano puede verse como un inmerso colector de energía eólica.


Por otro lado, los mares absorben enormes cantidades de energía solar, que también contribuye al movimiento de las corrientes marinas y de las olas.

Desde hace mucho tiempo se ha intentado convertir el movimiento vertical y horizontal de las olas en energía aprovechable para el ser humano, generalmente en energía eléctrica, aunque también se han realizado proyectos para convertirlo en movimiento mecánico.

Existe una variedad de ingenios diseñados para tales fines, que pueden estar ubicados en las costas, sumergidos o en alta mar.

Por ejemplo, en zonas en que los vientos Alisios proporcionan un movimiento continuo a las olas se puede construir un embalse con una pared inclinada de hormigón de cara al océano, en la que se pueden deslizar las olas para acumularse en el embalse situado entre 1.5 y 2 metros por encima del nivel del mar.
Esta agua podría ser turbinada y permitirle el regreso al mar para sí poder producir electricidad. A esto se le conoce como acumuladores en tierra de la energía de las olas.

Existen otros dispositivos para convertir el movimiento de las olas en electricidad como son; la balsa de Cockerell, que consiste en una balsa articulada que se dobla con el paso de las olas, aprovechando el movimiento para impulsar una bomba hidráulica o el pato de Salter, que está formado por una serie de cuerpos de perfil ovalados que se mueven alternativamente hacia delante y hacia atrás, al ser azotados por las olas.
Balsa de Cockerell
Pato de Salter

Dicha energía tiene algunas ventajas como:

  • Es una fuente de energía renovable e inagotable a escala humana
  • Su impacto ambiental es prácticamente nulo, si exceptuamos los sistemas de acumular energía de las olas en tierra
  • Muchas de las instalaciones costeras pueden ser incorporadas a complejos portuarios o de otro tipo.

Frente a estas ventajas tiene desventajas importantes:

  • Los sistemas de acumulación de la energía de las olas en tierra pueden tener un fuerte impacto ambiental como he dicho antes
  • Es casi exclusivamente utilizable en los países industrializados
  • La energía de las olas no puede predecirse con exactitud, ya que las olas dependen de las condiciones climatológicas
  • Algunos de los dispositivos mencionados tienen todavía problemas de funcionamiento y se enfrentan con problemas tecnológicos complejos
  • Las instalaciones costeras tienen un gran impacto visual y tienen que soportar condiciones muy extremas durante largos periodos de tiempo
  • En las instalaciones situadas en alta mar es muy complejo transmitir la energía producida a tierra firme



Energía térmica oceánica

No es más que la energía acumulada en los océanos, procedente de la radiación solar absorbida por el agua y que, puede ser aprovechada como fuente de energía.


Para el aprovechamiento de este tipo de energía se utilizan 2 tipos de instalaciones que para no extender demasiado el post solo las mencionare.
Estas instalaciones son de ciclo abierto y ciclo cerrado, si tenéis alguna duda o curiosidad por saber más sobre dichas instalaciones podéis dejar un comentario y sin problemas os comento más acerca de esto.

La energía térmica oceánica como ventajas tiene:

  • Es una fuente renovable de energía
  • Es un recurso energético enorme
  • Su rendimiento, contra lo que ocurre con muchas otras fuentes energéticas renovables, apenas se ve afectado por las condiciones meteorológicas o por las estaciones
  • Su tecnología es relativamente sencilla
  • Una vez pasada la instalación, el agua rica en elementos nutritivos procedentes de las profundidades marinas podría ser aprovechada para la piscicultura

Como desventajas tiene:

  • Son instalaciones gigantescas
  • Elevarían a la superficie enormes cantidades de agua fría, que podrían producir una terrible contaminación térmica, lo que puede provocar gravísimos impactos ambientales
  • Tanto la duración como la eficiencia de las instalaciones podrían verse afectadas por la corrosión
  • Algunas zonas propicias, particularmente el Caribe y el Mar Meridional de la China, son propensas a los huracanes


Corrientes marinas

Hay diversas tecnologías para utilizar las corrientes marinas, de hecho hay nuevas tecnologías experimentales de alto interés para el futuro.


El principio de funcionamiento de las corrientes marinas es similar al de los aerogeneradores eólicos, un fluido en movimiento, en este caso el agua del mar, cede parte de su energía cinética a una máquina que la convierte en energía eléctrica.

La enorme ventaja de utilizar la energía de las corrientes marinas es que la densidad energética del agua es mucho mayor que la del aire y que las corrientes marinas son mucho más predecibles.

Una forma de aprovechar esta energía es mediante el empleo de un modelo submarino del molino de viento. Una máquina de eje vertical con paletas de 100 metros de diámetro, poseería un rendimiento energético de 10Mw e una corriente de 4 nudos.


La energía de las corrientes marinas podría ser de utilidad a las comunidades isleñas, como alternativa a la costosa energía importada.

Como ventajas este tipo de energía de los mares tiene:

  • Es renovable e inagotable. No produce el agotamiento de los recursos naturales, ni está expuesta al encarecimiento
  • No es contaminante. No produce CO2, mareas negras, lluvias ácidas o residuos
  • Su nivel de producción es constante
  • El impacto ambiental de las instalaciones es prácticamente nulo
  • Como he mencionado antes, es una buena alternativa al costoso envió de energía a zonas insulares desde zonas continentales

Sin embargo, las desventajas que presenta son:

  • No todos los emplazamientos son igualmente adecuados para su instalación
  • Se pueden producir impactos de mamíferos acuáticos y otros animales de especial interés ecológico con las palas de los generadores. Por lo es que especialmente importante no situarlos en lugares habituales de paso de cría
  • La tecnología es muy compleja, debido a las duras condiciones de trabajo de las instalaciones


Para terminar tenemos el gradiente salino que no es más que la diferencia de salinidad entre el agua del mar y de los ríos

Se está trabajando en 2 tecnologías diferentes para el aprovechamiento del gradiente salino.
Por un lado, el retardo de la presión osmótica, que consiste en bombear agua marina a un depósito, donde la presión es inferior a la presión osmótica entre el agua dulce y la salada.
La electrodiálisis, por otro lado, consiste en el fenómeno inverso a la desalación de agua, mediante membranas selectivas a los iones se crea electricidad en forma de corriente continua.


Todo lo que  explico son mis conocimientos adquiridos en el curso de Energías Renovables y en la Universidad de Jáen.


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2 comentarios :

  1. No sabía lo de la energía de las olas, pero las desventajas superan a las ventajas, como en casi todo. Un post muy informativo.
    Que disfrutes tu domingo Daniel.

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    Respuestas
    1. Uno nunca se acuesta sin aprender nada nuevo, por lo menos suelen decir eso.
      Gracias por comentar Alejandra
      Un abrazo

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