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Energía mareomotriz, ¿qué es y cómo funciona?

Energía mareomotriz

Una de las renovables más desconocidas y a su vez con mayor potencial de todas; hoy descubrimos la energía mareomotriz

Vivimos en un planeta donde el 70% de la superficie terrestre está cubierto por agua, siendo el 97,6% perteneciente a aguas de mares y océanos. Esta realidad, de la que a menudo nos olvidamos, muestra que nuestra existencia está íntimamente ligada a las aguas que nos rodean y conforman nuestra geografía. Desde los albores de la humanidad, hemos aprovechado estas aguas con infinidad de usos para nuestro propio beneficio, construyendo nuestras sociedades en comunión con ellas y entiendo su complejo funcionamiento a través de la observación durante el tiempo. En la actualidad, dicha importancia no ha hecho sino que redoblarse; y es que el mar, además de una fuente de recursos alimenticios y una gigante autopista de transporte de mercancías, se ha revelado como una crucial fuente de generación de recursos energéticos. Y es que la era de las energías renovables ha puesto su mirada en el mar dado su enorme potencial, y el resultado es la energía mareomotriz.

Quizá la primera pregunta a responder es ¿qué es la energía mareomotriz? Podríamos definir esta como un tipo de energía renovable alternativa que, mediante el uso de la tecnología en su favor, es capaz de aprovechar los movimientos de las mareas, producidos por la influencia gravitacional del sol y de la luna, para generar energía eléctrica limpia. Su gran ventaja es que se trata de una energía renovable altamente previsible, a diferencia de otras más dependientes de fenómenos meteorológicos no tan previsibles como el sol o el viento. ¿El motivo? Conocemos los ciclos de las mareas con gran exactitud, lo que nos permite conocer en qué momentos podríamos incorporar al mix energético la electricidad generada por las mareas. Interesante, ¿verdad?

¿Cómo funciona la energía mareomotriz?

Como decíamos, el agua se desplaza en función de la influencia gravitacional que la luna y el sol provocan sobre nuestro planeta. De esta manera, esta fuerza ejerce una deformación sobre las masas de agua, provocando un movimiento de las mismas y generando corrientes y desplazamientos que nosotros llamamos mareas. Cualquier persona que conozca mínimamente un entorno marino, sabe de la existencia de mareas altas y bajas. Pues bien, las centrales de energía mareomotriz usan en su favor estas fluctuaciones del agua para generar energía. ¿Cómo? Veámoslo según el tipo de central:

Central tipo presa

Las centrales tipo presa son lo más parecido a una central hidroeléctrica aplicado a un entorno marítimo. Gracias a la instalación de uno o varios muros de contención (presa) para provocar un desnivel artificial, el agua queda atrapada a través de unos canales de llenado cuando la marea llega a su punto álgido. Así, el dique inundado se sitúa en una situación de desnivel con respecto a la lámina de agua natural cuando la marea comienza a descender. Es, en ese momento cuando las compuertas de los canales son abiertas para que el agua circule a través de las turbinas; donde las hélices comienzan a girar drásticamente para accionar un generador que, a su vez, produce electricidad.

Energía mareomotriz de central tipo presa
Energía mareomotriz de central tipo presa

Pese a que su funcionamiento parece sencillo, se trata de una obra que requiere unas condiciones muy especiales; siendo muy escasos los lugares que reúnen las condiciones para albergar una instalación de este tipo. Además, este tipo de instalaciones generan un impacto medioambiental significativo; al situarse en estuarios o bahías que son alteradas para uso humano.

En todo este proceso, resulta fundamental el papel de la aparamenta eléctrica situada junto a las estaciones. Una vez la energía ha sido generada, esta discurre a través de la red de transporte para terminar en una subestación, donde su tensión aumenta para facilitar la eficiencia durante el transporte y minimizar las pérdidas. Aquí entran en funcionamiento dispositivos como los transformadores eléctricos, que facilitan dicho cambio de tensión, y las celdas de distribución primaria, que hacen las veces de grandes interruptores para la protección de toda la subestación en caso de cualquier tipo de problemática. Una vez la energía es transformada, esta pasa a las torres de alta tensión para ser transportada hasta los puntos de consumo.  

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Central de generador de corrientes de mareas

Se trata de una instalación compuesta por un conjunto de generadores, anclados al lecho marino, que podríamos comparar con una turbina eólica y cuyo rol es el de aprovechar el movimiento del agua de manera similar a como lo hacen los generadores eólicos. Esta es la tipología menos invasiva con el medio ambiente y cuyo coste es inferior al resto, dado que son instalaciones con una obra de ingeniería mucho más sencilla; algo que está haciendo que, poco a poco, gane cuota de mercado frente a otras soluciones.

Central de generador de corrientes de mareas
Central de generador de corrientes de mareas

Cuando las corrientes pasan a través de una instalación tipo «Tidal Stream Generators» (TSG por sus siglas en inglés), la energía cinética del agua discurre a través de las turbinas, tal y como lo hacen las corrientes de viento en los eólicos que conocemos, accionando estas y generando, a su vez, el movimiento necesario para que un repetidor y, posteriormente, un generador entren en funcionamiento. Et voilá, «ya» disponemos de energía eléctrica.

Pero, al igual que en el caso anterior, la energía eléctrica ha de ser transportada. En este caso, debido a que la energía se genera en potencias más pequeñas, esta discurre a través de los centros de transformación; que tratan la energía eléctrica, protegiendo en todo momento la red, y la distribuyen directamente a los puntos de consumo.

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Central de energía mareomotriz dinámica

Central de energía dinámica
Central de energía dinámica

El último tipo de central de energía mareomotriz es la llamada dinámica o DTP (Dynamic Tidal Power). Esta es tecnología, todavía en fase teórica, que trata de aprovechar la interacción de las energías cinéticas y potenciales generadas por las corrientes de marea. Para ello, se propone construir sistemas de grandes represas, de entre 30 y 50 kilómetros de longitud desde la costa hacia el mar, que no encierren un área como tal. Así, se forma una especie de dique en forma de T que genera una diferencia entre el nivel del mar a cada lado del dique más largo; que se dota de turbinas para aprovechar la transferencia de agua de un lado al otro. Algunos de los planteamientos cifran entre 6 y 17 GW el poder de generación de una de estas centrales, que nuevamente requerirían de unas condiciones geológicas especiales que se encontrarían en países como Corea del Sur o Reino Unido.

¿Cuáles son las ventajas y desventajas de la energía de las mareas?

El enorme potencial de la energía mareomotriz es indudable, si bien existen diferentes ventajas y desventajas a tener en cuenta con este tipo de instalaciones. Veamos algunas de ellas:

Principales ventajas

  • Se trata de una energía 100% renovable.
  • La producción es constante durante los cambios de mareas.
  • Los ciclos marítimos son previsibles y, por tanto, se puede estimar la producción energética.
  • La densidad de generación de energía por instalación es mayor que la de otras fuentes de energía.
  • Sus costes de mantenimiento son relativamente bajos.
  • Las presas de mareas funcionan, a su vez, como muros de contención antes inundaciones.
  • No existen residuos fruto de la generación eléctrica.
  • La vida útil de estas centrales se cifra entre 75 y 100 años, lo que reduce su coste operativo anual.
  • El factor de carga de una central de este tipo se sitúa en el 80%, lo que es similar a una central térmica pero sin producir

Principales desventajas

  • Algunos tipos de centrales, como las presas, requieren de elevadas inversiones para su construcción, así como están expuestas a cambios imprevistos según las condiciones.
  • Requiere de unas condiciones geográficas y orográficas muy particulares, lo que limita su instalación e impide su escalabilidad a nivel mundial.
  • El impacto de una instalación tipo presa es significativo sobre el litoral marítimo.
  • Su horario efectivo de generación es de máximo 10 horas al día, coincidiendo con la fluctuación de las mareas.
  • El transporte de la energía de la costa a la tierra requiere de una inversión.
  • Al igual que otras tecnologías, se ha de adaptar la tecnología para resistir la corrosión del mar.

Como podemos ver, la energía mareomotriz cuenta con un gran potencial, pero es sumamente dependiente de la ubicación geográfica donde se instale -para lo que es necesario, como en el resto de energías renovables, un estudio técnico de viabilidad- dada la diferencia de energía que las mareas pueden generar según las condiciones orográficas del lugar donde se quiera desarrollar una instalación. Así, hoy por hoy, la energía mareomotriz está presente de manera significativa en Corea del Sur, Francia, Canadá, Reino Unido y Noruega; siendo Francia el primer país en probar su uso durante los años 60 con su planta en Rance, que aún sigue en funcionamiento.

Ahora que sabemos qué es la energía mareomotriz, ¿qué otros tipos de energía marítima existen?

Dada la variedad de impactos que los mares causan en nuestra geografía, existen numerosos tipos de tecnologías renovables para tratar de aprovechar la energía de las aguas en nuestro favor. Ya sea en estuarios, marismas, costas o en el propio interior del mar, encontramos diferentes tipologías que podríamos resumir en:

  • Energía de las corrientes: Consiste en el aprovechamiento de la energía cinética de las corrientes marinas para producir electricidad.
  • Energía Undimotriz o energía de las olas: Aprovecha la energía mecánica de las olas a través de su movimiento para generar energía.  
  • Energía Maremotérmica o del gradiente térmico: Extrae energía de la diferencia de temperatura que se genera, por corrientes, entre las aguas superficiales y el lecho marino; generando electricidad a través de esa variación térmica. 
  • Energía Mareomotriz o energía de las mareas: Ya conocemos su funcionamiento 🙂