Qué es la Energía Mareomotriz o Marítima: Definición y Cómo Funciona
La energía mareomotriz es un tipo de energía renovable que se obtiene gracias a la alternancia de los niveles del mar. La energía cinética de la subida y bajada natural de las mareas es aprovechada y convertida en electricidad.
Las mareas son causadas por las fuerzas gravitatorias combinadas de la luna, el sol y la tierra, aunque mayormente influenciadas por la luna. La fuerza gravitacional de la luna es tan fuerte que arrastra el océano hacia un abultamiento.
Las mareas altas y bajas crean corrientes que son esenciales en la generación de este tipo de energía que prevalece principalmente en las zonas costeras.
La energía mareomotriz, que al igual que la energía undimotriz, se deriva de la energía oceánica. A esta se le considera una fuente de energía renovable porque los océanos y los mares permanecerán hasta el fin de los tiempos y las mareas son altamente predecibles.
Definición y concepto de energía mareomotriz o marítima
La energía mareomotriz consiste en la producción de electricidad a partir del movimiento de las mareas marítimas. Existen dos ramas fundamentales de la tecnología que aprovechan las mareas para obtener energía.
La primera y más conocida son las tecnologías de la distribución de las mareas, que aprovechan la energía a través de estructuras en forma de presa que atrapan las aguas crecientes por un lado y luego las devuelven al otro a través de turbinas que giran para generar energía eléctrica.
La segunda tecnología es más nueva y apenas comienza a ser probada a escala comercial en todo el mundo, son las llamadas tecnologías de corrientes de marea. Estas captan corrientes de flujo rápido para hacer girar las turbinas.
Las turbinas de corriente de marea vienen en muchas formas y tamaños, pero los diseños más comunes son básicamente las turbinas eólicas sumergidas.
La energía marítima se considera renovable porque las mareas se mueven en un horario diario predecible, dependiendo sólo de las órbitas de la Tierra, la Luna y el Sol, y son esencialmente inagotables.
Aunque la energía de las mareas es libre de emisiones de carbono, las tecnologías de generación no han demostrado ser ambientalmente benignas. La preocupación por la salud de los ecosistemas costeros y acuáticos perjudica esta fuente de energía limpia.
Hasta la última década, los sistemas mareomotrices a gran escala dominaban el panorama central mareomotriz. Sin embargo, los graves inconvenientes ambientales y económicos de esta tecnología rápidamente se hicieron evidentes, lo que ha obstaculizado su desarrollo y ha impedido su despegue. Aunque ha existido desde la década de 1960, sólo se ha construido un puñado de presas marinas en todo el mundo.
El enfoque de la investigación y el desarrollo se ha desplazado de los sistemas de alcance de mareas a las tecnologías de corrientes de marea. Aunque hay que realizar más estudios ambientales sobre estas nuevas tecnologías, en este momento parecen muy prometedores.
La energía procedente de las turbinas mareomotrices sigue siendo muy cara, pero la tecnología está todavía en su infancia y la industria actual se compara a menudo con la industria de la energía eólica hace 20 años.
En aquella época, la producción de energía de viento era enormemente cara, pero las continuas inversiones lograron reducir el precio de los parques eólicos a su nivel actual y competir económicamente con prácticamente todas las fuentes de energía.
Características y cómo funciona la energía de las mareas
Las centrales mareomotrices se instalan con mayor frecuencia a lo largo de las costas, aunque las plantas marinas son cada vez más populares. Las costas son preferidas porque reciben 2 mareas altas y 2 mareas bajas todos los días. Para generar electricidad, la disparidad en los niveles de agua debe ser de al menos 5 metros.
La energía mareomotriz tiene un gran potencial para el futuro, ya que las mareas pueden predecirse con mucha más precisión que el viento o el sol y debido al tamaño masivo de los océanos.
Aunque está disponible en abundancia, aprovechar su energía no es tan sencillo. Para producirla se requiere de una inversión enorme y limita la disponibilidad de sitios donde puede ser aprovechada.
La energía mareomotriz funciona como electricidad mediante tres tecnologías principales:
Turbinas de marea
Las turbinas mareomotrices utilizan la misma tecnología que las turbinas eólicas. La única diferencia es que las palas de las turbinas de marea son mucho más fuertes y más cortas. Por lo tanto, la mejor manera de comparar las turbinas mareomotrices es con los molinos de viento submarinos.
Idealmente, las corrientes de agua hacen girar la turbina mientras están conectadas a un generador a través de un eje (así, cuando la turbina gira, también gira el eje). El eje de giro activa un generador que el cual produce electricidad. Así, cuando la turbina gira, el eje también gira. El eje de giro activa un generador que genera electricidad.
El coste inicial de la instalación de este sistema de corrientes de marea es bastante más elevado, por no hablar de la dificultad de su mantenimiento. Sin embargo, sigue siendo una alternativa más barata y no causa degradación ambiental en comparación con otras tecnologías mareomotrices.
Presas de marea
Las presas mareomotrices son las tecnologías de energía mareomotriz más eficientes. Se asemejan a las presas utilizadas en las centrales hidroeléctricas. La diferencia es que son mucho más grandes, ya que se construyen a través de una bahía o un estuario.
Para que la presa pueda producir energía, el rango de marea, que es la diferencia entre la marea alta y baja, tiene que ser de más de 5 metros. A medida que la marea entra en el sistema, el agua del océano o del mar fluye a través de la presa hacia la cuenca. Cuando las mareas bajan, las puertas del sistema se cierran, atrapando el agua en el estuario o la cuenca.
Cuando las mareas empiezan a salir, las compuertas de la presa, que consisten en turbinas, se abren y el agua comienza a fluir, golpeando a las turbinas, que eventualmente giran para producir energía. La construcción de presas mareomotrices implica altos costos de capital inicial, además de que tienen efectos devastadores en el medio ambiente local.
Lagunas de marea
Esta tecnología tiene mucho en común con los diques de marea, sólo que no implica un gran desembolso de capital inicial y es amigable con el medio ambiente.
La laguna mareomotriz es una central eléctrica separada del resto del océano o mar. Su funcionalidad es similar a la de una presa de marea, ya que cuando sube, la laguna se llena completamente. Cuando la marea baja, el agua se deja drenar a través de una abertura formada por turbinas. El flujo de agua hacia afuera hace girar la turbina, la cual produce energía.