16: Temas Especiales - Energía del Mar

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En un mundo donde las fuentes de energía renovables se han vuelto cada vez más importantes, muchos han recurrido a los vastos océanos como fuente de energía. A medida que los vientos barren a través del océano, aplican una fuerza al agua en la superficie. A medida que el agua es empujada en una dirección u otra, crea olas. La energía contenida en las olas está claramente ilustrada por la destrucción que puede causar el tsunami, así como la continua erosión de las costas. Aunque no todos los sitios potenciales para la captura de energía undimotriz pueden ser utilizados (debido a carriles marítimos, pesquerías, hábitats sensibles, etc.), todavía hay suficiente energía disponible para apoyar nuestras necesidades. El Instituto de Investigación de Energía Eléctrica (EPRI) realizó un estudio que estimó que la cantidad total de energía de las olas disponible a lo largo de la plataforma exterior de Estados Unidos es de alrededor de 1,170 TWh/año. Para poner esto en perspectiva, todo Estados Unidos utiliza un total de alrededor de 4,000 TWh anuales. Consulta el informe completo del EPRI aquí.

¿Cómo aprovechamos la energía de una ola? Hay muchas variaciones diferentes, y las nuevas tecnologías se desarrollan constantemente, pero todas se construyen a partir de un tema central. Para generar energía eléctrica a partir de las olas, se necesita energía mecánica. Esto puede ser en forma de una bomba o una turbina que se gira, y a través del movimiento de campos electromagnéticos, se crea una corriente eléctrica. Hay cuatro tipos principales de dispositivos para capturar la energía de las olas:

Dispositivos Terminadores

Estos dispositivos se sitúan típicamente perpendiculares a la dirección de las olas con el fin de utilizar el movimiento vertical de la superficie del agua. En un dispositivo de columna de agua oscilante, las olas empujan el agua a través de una abertura debajo de la superficie del dispositivo. A medida que aumenta el nivel del agua dentro del dispositivo, el aire dentro de la cámara se comprime y se fuerza a salir de una turbina para generar energía eléctrica. Los dispositivos de columna de agua oscilante se encuentran con mayor frecuencia en las costas, pero también se han producido sistemas flotantes.

Atenuadores

Los atenuadores son dispositivos largos y segmentados que se encuentran paralelos a la dirección de las ondas. A medida que pasa una ola, se elevan y bajan diferentes segmentos. El movimiento entre segmentos a diferentes alturas se utiliza para accionar bombas hidráulicas o algún tipo de convertidor que luego puede generar electricidad.

Absorbedores de Punto

Estos dispositivos utilizan el movimiento vertical de un componente flotante para comprimir un fluido a través de una turbina, provocando un movimiento rotacional que puede ser utilizado para la generación de electricidad. Por lo general, son más compactos que otros dispositivos y requieren que algún componente esté estacionario (montado en el fondo marino) mientras que un componente complementario se mueve debido a las olas.

Dispositivos de sobretopping

Estos dispositivos cuentan con un reservorio que se llena con las ondas entrantes. A medida que las olas se amontonan, el nivel del agua en el embalse aumenta, aumentando su energía potencial. De la misma manera que lo hace una presa en un río, el agua en el embalse se libera a través de una turbina, y a medida que fluye hacia abajo hacia el agua circundante genera electricidad.

Fuente: (Bureau of Ocean Energy Management).

Miniatura: la turbina 'SeaFlow' de 300 kW frente a la costa norte de Devon. (CC BY-SA 3.0 Unported; Fundy).