El mar, un almacén inacabable de energía

La energía solar captada en un año por los mares tropicales es cuatro mil veces la que consume la humanidad en ese tiempo, un incentivo para aprovecharla y combatir el sobrecalentamiento global Conexión Mundial

Autor:

Juventud Rebelde

Cuba es un archipiélago bañado por las cálidas aguas del Mar Caribe y por el Océano Atlántico Norte. Nuestras playas gozan de gran reputación y son fuente de ingresos para la economía nacional. Más allá de los desastres causados por los embates del mar, de él obtenemos alimentos y sustancias para la fabricación de medicamentos. Pero el mar es también un reservorio de recursos energéticos renovables. Estos se originan en la interacción de nuestro planeta con el Sol y la Luna, la que se manifiesta a través de las mareas, las olas y la energía térmica oceánica, entre otras.

Seres mitológicos

Para los griegos, Poseidón era el dios de los mares y regía los destinos de los navegantes y sus embarcaciones. Creían también que en el mar habitaban las nereidas, personajes femeninos de gran belleza. Cuentan que Casiopea, esposa del rey Cefeo, se jactó de su belleza ante las nereidas, las que por celos, se quejaron ante Poseidón. Este desató toda su ira enviando un monstruo marino. Para salvar su reino, Cefeo sacrificó a Andrómeda, su única hija. La entregó al monstruo marino, encadenándola a una roca en la playa para que este la devorase y así calmar la furia de Poseidón. Pero Andrómeda fue salvada por el valiente guerrero Perseo, quien entabló feroz combate contra el monstruo marino, mostrándole la mirada de la cabeza cortada de Medusa, lo que lo convirtió en una roca. Perseo desencadenó a Andrómeda y la entregó a su padre. Cuenta la leyenda que Perseo y Andrómeda se casaron y fueron felices. Este pasaje mitológico es recordado en forma de constelaciones astronómicas.

Mareomotriz

Las mareas se deben a la atracción gravitatoria del Sol y la Luna sobre la Tierra. Su repetitividad da lugar a corrientes de agua que se aprovechan como en una hidroeléctrica. En el siglo XII aparecieron los primeros molinos para triturar granos empleando esta fuente de energía en las costas de Francia, España e Inglaterra. Los molinos se instalaban en el centro de un dique que cerraba una ensenada. Se creaba un embalse que se llenaba durante el flujo a través de compuertas, y que se vaciaba en el reflujo, durante el cual la salida del agua accionaba una rueda de paletas para moler los granos.

La energía mareomotriz es aprovechable en sitios donde el desnivel entre ambas mareas, supere los tres metros. Globalmente, la energía de las mareas se estima en unos 22 mil terawatt-hora (un terawatt-hora es igual a mil millones de kilowatt-hora) y se podrían aprovechar unos 200 TWh. Gran parte del potencial aprovechable de energía mareomotriz, lo po-seen Francia y el Reino Unido, aunque otros países exploran esta posibilidad.

Existen instalaciones comerciales que convierten la energía de las mareas en electricidad. La mayor está en El Rance, Francia

(240 MW). Produce 500 GWh al año con un desnivel de mareas de ocho metros. La otra está en la Bahía de Fundy, Canadá (20 MW) y produce unos 30 GWh al año. En este sitio se registran las mayores mareas del mundo, con un desnivel de 16 metros. Hay instalaciones demostrativas en China (5 MW) y Rusia posee una de 400 kW. En Noruega se conectó por primera vez a la red eléctrica un generador anclado al lecho marino para aprovechar las corrientes de marea. La turbina submarina de 300 kW y 120 toneladas de masa, genera 700 MWh al año. En 2008 se instaló en Irlanda del Norte la mayor turbina submarina del mundo que aprovecha las corrientes de marea. Tiene una masa de mil toneladas y un diámetro de rotor de 16 metros. Su potencia es de 1,2 MW y genera al año unos 7 GWh.

Parques undimotrices

Las olas se deben a la acción del viento sobre la superficie del mar, por lo que son en cierto modo impredecibles y eso dificulta captar su energía. Los antecedentes de su aprovechamiento se remontan al siglo XIX. Hoy existen boyas marítimas cuyo suministro eléctrico es a partir de la energía de las olas o undimotriz. Sin embargo, esta energía puede proveer electricidad comercial, como los generadores Pelamis y las Boyas Eléctricas.

El primer «parque undimotriz» se comenzó a instalar en la costa de Portugal a base de generadores Pelamis de 750 kW. El Pelamis consta de secciones cilíndricas parcialmente sumergidas y unidas adecuadamente. Las olas mueven las secciones y eso hace funcionar motores hidráulicos acoplados a un generador eléctrico. La Boya Eléctrica es un convertidor que se sumerge más de un metro; dentro tiene un pistón y con las sacudidas producidas por las olas, transmite el movimiento a un generador. En ambos casos la electricidad se envía a la orilla mediante un cable submarino. Estas tecnologías tienen un relativamente bajo impacto ambiental. Una ventaja de aprovechar la energía de las olas es la capacidad del océano de «almacenarlas», pues estas siguen manifestándose después que cesa el viento que las produjo.

El mayor colector solar

Es el mar el mayor colector solar natural del mundo, y por tanto un formidable almacén de energía. La absorción de la energía solar ocurre cerca de la superficie, y se crea una diferencia de temperatura respecto a las aguas más profundas. La conversión de la energía térmica del océano (OTEC en inglés) en energía útil, se hace empleando máquinas térmicas. Estas trabajan a partir de la diferencia de temperatura entre las aguas superficiales y profundas (unos 20 grados Celsius), y usan agua o amoniaco como fluido de trabajo. Los rendimientos de estos sistemas son muy bajos, alrededor de 2,5 por ciento.

Estados Unidos de América y Japón, encabezan las investigaciones en energía maremotérmica. El Laboratorio de Energía Natural de Hawai investiga esta tecnología y sus diversas aplicaciones. La empresa Xenesys, de Japón, también tiene varios proyectos en ejecución con buenos resultados. Un aspecto que debe considerarse al implementar proyectos OTEC, es el relativo a sus impactos ambientales.

Otras tecnologías

Las corrientes marinas poseen gran cantidad de energía cinética que históricamente se utilizó para la navegación y que se puede convertir en electricidad. Se han realizado experimentos e identificado las zonas de mayor factibilidad, pero el aprovechamiento de esta energía aún está en su infancia. De gran interés debido a su potencial teórico mundial, es la mezcla de agua dulce con agua de mar que ocurre en la desembocadura de los ríos. Ello provoca un desprendimiento de energía (0,65 kWh por cada metro cúbico de agua mezclada), que podría aprovecharse para generar electricidad. Sin embargo las tecnologías desarrolladas son aún muy costosas.

La producción de algas para obtener biodiésel, puede ser una alternativa a los combustibles fósiles que hoy se emplean en el transporte automotor. Varios países llevan a cabo experimentos con resultados favorables.

Nuestras posibilidades

La ubicación geográfica de Cuba favorece el aprovechamiento de la energía del mar. La tecnología OTEC y las corrientes de marea son vías muy prometedoras. La primera central maremotérmica del mundo fue construida en 1930 por el francés George Claude, que hundió un tubo de 1,6 metros de diámetro y dos kilómetros de largo en la Bahía de Matanzas. La planta de 22 kW funcionó durante 11 días, pero fue destruida la conexión de agua fría por una tormenta. Las tecnologías actuales son más seguras y minimizan esos impactos.

Estudios realizados por investigadores del Grupo Nacional de Energía del Mar muestran las seis zonas donde es más factible instalar sistemas OTEC para obtener energía útil, aprovechando además la energía térmica del agua de enfriamiento enviada al mar por centrales termoeléctricas. Estos sistemas servirían para inyectar electricidad a la red, climatización u otros usos.

Las plantas OTEC trabajan todo el día y están disponibles el 90 por ciento del tiempo. Por otro lado, de probarse su factibilidad técnica y económica, aprovechar las corrientes de marea que ocurren en algunas bahías de bolsa, como la de Nuevitas, es una alternativa que se debe evaluar. Ambas tecnologías se pueden integrar al modelo de Generación Distribuida de la Revolución Energética, evitando la emisión de gases contaminantes. Con tecnología OTEC teóricamente podría instalarse una potencia ascendente al 30 por ciento de la que hoy tiene el país. La estabilidad de la diferencia de temperatura oceánica y la predictibilidad de las mareas, permitirían incorporar ambas tecnologías a la carga base del Sistema Electroenergético Nacional.

Los recursos energéticos oceánicos son manifestaciones indirectas de la energía solar. Su carácter renovable puede ayudarnos a cubrir nuestra demanda energética futura.

*El autor es especialista de CUBAENERGÍA y miembro de CUBASOLAR.

 Conexión Mundial

EN OSLO, NORUEGA, SE HA ENCONTRADO UTILIDAD A LAS HECES DE SUS CIUDADANOS, ellas serán la nueva fuente de combustible de su sistema de transporte público. La ciudad está convirtiendo 80 autobuses municipales para que se impulsen con biometano extraído de desechos humanos. A partir de septiembre de este año se pondrá en marcha la nueva metodología que convertirá a la cuidad en una de las más sostenibles del mundo ya que mermará sus emisiones de CO2, las cuales se espera reducir a cero para el año 2050. Para poder llevar a cabo el proyecto se tratará la materia fecal en dos plantas para que luego se pueda usar el biometano de las mismas a modo de combustible, pero no se espanten que los autobuses no van a oler como se imaginan, ya que a este peculiar combustible se le aplicarán sustancias químicas que supriman los fétidos aromas. El biometano es un combustible de relativamente sencillo proceso y cuya «materia prima» está siempre accesible y en cantidad. Las autoridades de la ciudad de Oslo estiman que el biometano producido a partir de dos plantas de tratamiento podrán colocar a la ciudad entre las más «sostenibles». Si esta prueba piloto llevada a cabo en Oslo tiene éxito, la ciudad planea extender el uso de este tipo de combustible al resto de sus 400 autobuses y de generalizarlo a partir de la extracción de metano de desechos hogareños, basura orgánica de restaurantes y demás. REPOWER INSTALA SU PRIMER AEROGENERADOR DE SEIS MEGAWATT. El fabricante alemán ha confirmado la conclusión de la instalación del primer parque eólico que utiliza su nueva máquina de seis megawatt de potencia. El parque, Westre Civic, consta de tres unidades de estos gigantes. Esa potencia acumulada (18 MW) habría requerido la instalación de entre 60 y 120 máquinas a principios de los 90. El REpower 6M, que cuenta con un diámetro de rotor de 126 metros y una altura de buje de 100 metros (equivalente al largo de un campo de fútbol), ha sido diseñado por el propio tecnólogo alemán especialmente para aplicaciones marinas. Las pruebas a que se someterán las tres máquinas de Westre Civic se realizarán bajo criterios marinos y con vistas a conseguir su certificación. La instalación se ubica cerca de la frontera con Dinamarca, en la ciudad de Dagebüll. Las palas miden 61,5 metros de largo. El 6M representa una modificación de la máquina REpower 5M, de cinco megawatt, modelo que cuenta ya con 17 unidades instaladas. REpower ha conseguido un contrato para la instalación de 250 aerogeneradores de cinco o seis megawatt en un proyecto eólico marino en aguas alemanas.

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