La energía mareomotriz como energía renovable

INTRODUCCIÓN

La energía mareomotriz es la que se obtiene
aprovechando las mareas, transformando la energía
mareomotriz en energía eléctrica. Con un promedio
aproximado de 4Kilometros de profundidad los océanos
cubren las tres cuartas partes de la tierra conformando un enorme
depósito de energía siempre en movimiento, el
viento es el encargado de formar las olas que pueden alcanzar los
12 metros en condiciones normales, y las temperaturas (entre
-2º C a 25º) generan corrientes y por ultimo la
conjugación tanto en la superficie como en el fondo, de
las atracciones solar y lunar.

Las mareas, es decir, el movimiento de las aguas en el
mar, producen una energía que se transforma en
electricidad en las centrales mareomotrices. Se aprovecha la
energía liberada por el agua de mar en sus movimientos de
ascenso y descenso de las mareas (flujo y reflujo). El sistema
consiste en aprisionar el agua en el momento de la alta marea y
liberarla, obligándola a pasar por las turbinas durante la
bajamar. Cuando la marea sube, el nivel del mar es superior al
del agua del interior. Abriendo las compuertas, el agua pasa de
un lado a otro del dique, y sus movimientos hacen que
también se muevan las turbinas de unos generadores de
corrientes situados junto a los conductos por los que circula el
agua.

Cuando por el contrario, la marea baja, el nivel dela
mar es inferior porque el movimiento del agua es en sentido
contrario que el anterior, pero también se aprovecha para
producir electricidad.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL.

Conocer y aprender acerca de la
generación de energía eléctrica mediante el
uso de la energía motriz producida por las olas en los
océanos.

OBJETIVO ESPECÍFICOS.

Identificar los elementos que intervienen
en la generación de energía eléctrica
mediante el aprovechamiento de la energía
mareomotriz.

Conocer las etapas de la generación
de energía eléctrica mediante la energía
mareomotriz.

Comprender como se transforma la
energía mareomotriz en energía
eléctrica.

JUSTIFICACIÓN

El presente reporte se realizara con el fin de conocer
mas sobre lo que es la generación de energía
eléctrica aprovechando la energía motriz del mar
(energía mareomotriz) investigar y comprender como esta es
generada en las diferentes centrales y cuales son las formas de
generar aprovechando las propiedades del mar y la energía
motriz que esta genera

De igual manera este reporte se realizara para
comprender en si este tipo de energía renovable y porque
se le llama así, conocer sus ventajas y desventajas y
formar una idea de si este tipo de energía seria o no
rentable en el país y podría ser utilizado como una
forma mas de generación de energía eléctrica
en nuestro país El Salvador; aprovechando asi la costa
marítima que poseemos del océano pacifico y
entender si cumple o no con los requisitos para que en nuestro
país este tipo de energía sea utilizada ya
aprovechada

ENERGÍA
MAREOMOTRIZ

La energía mareomotriz forma parte del grupo de
las llamadas energías renovables y se obtiene a
través de las energías cinética y potencial
de las mareas es decir,

Aprovecha la fuerza de las olas del mar de y de los
cambios entre las mareas alta y baja que convierten su
variación en energía eléctrica.

Tres cuartas partes de la superficie terrestre
está cubierta por mares y océanos que constituyen
un enorme depósito de energía renovable, limpia y
no contaminante, pero los grandes costes que suponen la
instalación de centrales mareomotrices, frenan la
proliferación de su explotación
energética.

La energía se define como mayor o menor capacidad
de realizar un trabajo o producir un efecto en forma de
movimiento, luz, calor, etc. Es la capacidad para producir
transformaciones.

Mares y océanos cubren las tres cuartas partes de
la superficie de nuestro planeta. En la superficie los vientos
provocan las olas que pueden alcanzar hasta 12 metros de
altura, 20 metros debajo de la superficie, las
diferencias de temperatura engendran corrientes; por
último, tanto en la superficie como en el fondo, la
conjugación de las atracciones solar y lunar. Las mareas,
es decir, el movimiento de las aguas del mar, producen una
energía que se transforma en electricidad en las centrales
mareomotrices.

Se aprovecha la energía liberada por el agua de
mar en sus movimientos de ascenso y descenso. Ésta es una
de las nuevas formas de producir energía
eléctrica.

La energía mareomotriz es la que se
obtiene aprovechando las mareas, mediante su empalme a un
alternador se puede utilizar el sistema para la generación
de electricidad, transformando así la
energía mareomotriz en energía eléctrica,
una forma energética más segura y
aprovechable.

El sistema consiste en aprisionar el agua en el momento
de la alta marea y liberarla, obligándola a pasar por las
turbinas durante la bajamar y en algunas centrales también
se aprovecha el proceso contrario para generar energía. La
energía gravitatoria terrestre y lunar, la energía
solar y la eólica dan lugar, respectivamente, a tres
manifestaciones de la energía del mar:
mareas, gradientes térmicos y olas. De ella se
podrá extraer energía mediante los dispositivos
adecuados.

La energía de las mareas o mareomotriz se
aprovecha embalsando agua del mar en ensenadas naturales y
haciéndola pasar a través de turbinas
hidráulicas.

La leve diferencia de temperaturas llega entre la
superficie y las profundidades del mar (gradiente
término), constituye una fuente de energía llamada
mareomotérmica.

La energía de las olas es producida por los
vientos y resulta muy irregular. Ello ha llevado a la
construcción de múltiples tipos de máquinas
para hacer posible su aprovechamiento.

Las tres categorías de movimientos de las aguas
del mar:

Debido a las acciones conjuntas del Sol y la Luna se
producen tres tipos de alteraciones en la superficie del
mar:

Las corrientes marinas. Las ondas y las
olas. Las mareas.

Las corrientes marinas son grandes masas de agua que,
como consecuencia de su calentamiento por la acción
directa y exclusiva del Sol, se desplazan horizontalmente; son,
pues, verdaderos ríos salados que recorren la superficie
de los océanos.

En su formación influye también la
salinidad de las aguas. La anchura y profundidad de las
corrientes marinas son, a veces considerables, ésta
última alcanza en algunos casos centenares de metros. El
sentido en el que avanzan es diferente en los hemisferios, boreal
y austral. Algunas corrientes pasan de uno a otro hemisferio,
otras se originan, avanzan, se mueven y se diluyen o mueren en el
mismo hemisferio en el que nacen.

Las trayectorias de tales corrientes son constantes, y
ésta circunstancia es la que aprovechó el hombre
durante la larga época de la navegación a vela; fue
la primera y única utilización de la fuerza de las
corrientes marinas.

El conocimiento de las corrientes marinas, de su
amplitud, sentido, velocidad, etc., tiene una importancia
considerable para los navegantes. Una de sus acciones es desviar
de su ruta a los buques que penetran en ellas; favorecen o
entorpecen la navegación según el sentido en que se
la recorra. La gran corriente caliente del Golfo, la cual se
dirige desde el Golfo de México a las costas
occidentales de Europa, no solo dulcifica el clima de
éstas por sus temperaturas, sino que facilita
además la travesía del Atlántico a los
buques que se dirigen de Oeste a Este.

Ningún otro efecto favorable ha podido obtener el
hombre de la enorme energía cinética de las
corrientes marinas. Pero los resultados y ventajas de otro orden
(climáticas, antropogeográficas, económicas,
etc.) son incalculables.

Es un tipo de energía renovable, en tanto que la
fuente de energía primaria no se agota por su
explotación, y es limpia ya que en la
transformación energética no se producen
subproductos contaminantes gaseosos, líquidos o
sólidos.

Sin embargo, la relación entre la cantidad de
energía que se puede obtener con los medios actuales y el
coste económico y ambiental de instalar los dispositivos
para su proceso han impedido una penetración notable de
este tipo de energía.

Otras formas de extraer energía del mar son: las
olas (energía undimotriz), de la diferencia de temperatura
entre la superficie y las aguas profundas del océano, el
gradiente térmico oceánico; de la salinidad, de las
corrientes marinas o la energía eólica
marina.

MÉTODOS DE
GENERACIÓN

APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA DE LAS ONDAS Y
LAS OLAS.

Ya se ha dicho que los vientos imprimen a las capas
superficiales del mar movimientos ondulatorios de dos clases: las
ondas y las olas.

Las primeras se pueden observar en el mar, incluso en
ausencia del viento; son masas de agua que avanzan y se propagan
en la superficie en forma de ondulaciones cilíndricas. Es
bastante raro ver una onda marina aislada; generalmente se
suceden varias y aparecen en la superficie ondulaciones paralelas
y separadas por intervalos regulares. Cuando una barca sube sobre
la cresta de la onda perpendicularmente a ella, la proa se eleva,
y cuando desciende sobre el lomo, la proa se hunde en el agua. Es
el característico cabeceo.

Los elementos de una onda son: su longitud, esto es, la
distancia entre dos crestas consecutivas; la amplitud o distancia
vertical entre una cresta y un valle; el período,
esto es el tiempo que se separa el paso de dos
crestas consecutivas por delante en un punto fijo; y la
velocidad.

El movimiento de las ondas en el mar se puede comparar
con el de un campo de trigo bajo la acción del viento. Las
espigas se inclinan en el sentido del viento, se enderezan y se
vuelven a inclinar; de modo análogo, por la acción
de la onda, una vena fluida y vertical, se contrae y se engruesa
en el movimiento momento que se forma el valle, en tanto que se
adelgaza y alarga en correspondencia con la fase de cresta o
elevación. Parece, pues, que oscila a un lado y otro en un
punto fijo, amortiguándose rápidamente
este movimiento oscilatorio que se profundiza en el
mar.

La energía que desarrollan las ondas es enorme y
proporcional a las masas de aguas que oscilan y a la amplitud de
oscilación. Esta energía se descompone en dos
partes, las cuales, prácticamente, son iguales: una
energía potencial, la cual provoca la deformación
de la superficie del mar, y una energía cinética o
de movimiento, debida al desplazamiento de las partículas;
en suma, de la masa de agua. Si la profundidad es pequeña,
la energía cinética es transportada con una
velocidad que depende de determinadas características de
la onda. Se ha calculado que una onda de 7,50 metros de altura
sobre el nivel de las aguas tranquilas y de 150 metros de
longitud de onda, propagándose con una velocidad de 15
metros por segundo, desarrolla una potencia de 700 caballos de
vapor por metro lineal de cresta; según esto, una onda de
las mismas características que tuviese 1Km. De ancho
desarrollaría la considerable potencia de 700.000 caballos
de vapor. Esto explica los desastrosos efectos que producen las
tempestades marinas.

Las ondas marinas se forman únicamente en puntos
determinados de nuestro planeta y desde ellos se propagan
radialmente. Por su importancia mencionaremos uno: el área
de las islas de Azores, situadas casi frente la Estrecho de
Gibraltar y a unos 1800 Km. Al Oeste de él, centro de un
área ciclónica casi permanente. Las grandes ondas
marinas que se forman en las islas mencionadas, recrecidas por el
empuje de los fuertes vientos aumentan considerablemente su
altura, masa y velocidad del avance.

Sencilla es la técnica utilizada para captar las
energías desarrolladas por las ondas marinas en sus
oscilaciones verticales. Basta para ello disponer de varios
flotadores provistos de un vástago que se desliza a lo
largo de unas guías y cuyos movimientos verticales se
transmiten mediante el vástago a generadores
eléctricos. La realización
práctica de este tipo de máquina es, sin
embargo, muy difícil, pues, a la corta o a la larga, estas
máquinas acaban por ser destruidas por el exceso de la
potencia que deben captar.

Las olas se forman en cualquier punto del mar por la
acción del viento. En un día de calma, por la
mañana, la superficie del mar está absolutamente
tranquila. Pero cuando comienza soplar una brisa suave se forman
en la superficie tranquila de las aguas pequeñas
elevaciones, olas minúsculas: el mar se "riza". A medida
que aumenta la velocidad del viento, las olas crecen en altura y
en masa más rápidamente que la longitud, en
profundidad, de la ola. Finalmente, cuando el viento sopla con
violencia, las olas alcanzan tamaño gigantesco y por el
impulso de aquél corren sobre la superficie marina a gran
velocidad y descargan toda su potencia sobre los
obstáculos que encuentran en su camino. Los efectos de
estos choques son enormes y la cantidad de energía
disipada en ellos es considerable.

Los efectos de tan tremendos choques se hacen visibles
en puertos y escolleras; se citan casos en que bloques
artificiales de cemento de más de dos o tres toneladas de
peso han sido levantados de su asiento y lanzados a varios metros
de distancia.

Se han proyectado numerosos aparatos y dispositivos para
aprovechar la energía del oleaje, pero ninguno hasta hoy
ha dado resultados prácticos. La energía de las
olas es salvaje, difícil de domesticar. En 1929 se
llevó a la practica el primer proyecto para utilizar la
fuerza horizontal de las olas, empleándose para ello el
rotor de Savonius, rueda formada por dos semicilindros
asimétricos montados sobre un mismo chasis. El aparato
funcionó por varios meses en Mónaco. La
acción corrosiva del agua del mar lo
inutilizó.

Éstas y otras técnicas se han aplicado a
la utilización de la energía horizontal o de
traslación de las ondas. La inconstancia de éstas
limita, por una parte, su empleo.

El fracaso de los intentos reseñados y muchos
otros llevados a cabo, parece querer demostrar que es vana la
esperanza de aprovechar la energía de las ondas y las
olas. Pero el hombre no se ha resignado a contemplar como se
pierde tanta energía cinética, continua, eterna,
que le ofrece la Naturaleza gratuitamente; en vista del fracaso
de la utilización de la energía de las ondas y las
olas, los técnicos orientaron sus esfuerzos a utilizar la
que se deriva de la variación del nivel del mar, esto es,
la de las mareas y la del calor de las aguas marinas.

De los sistemas propuestos, para fijar la energía
de las olas, se puede hacer una clasificación, los que se
fijan en la plataforma continental y los flotantes, que se
instalan en el mar.

Uno de los primeros fue el convertidor noruego Kvaerner,
cuyo primer prototipo se construyó en Bergen en 1985.
Consiste en un tubo hueco de hormigón, de diez metros de
largo, dispuesto verticalmente en el hueco de un acantilado. Las
olas penetran por la parte inferior del cilindro y desplazan
hacia arriba la columna de aire, lo que impulsa una turbina
instalada en el extremo superior del tubo. Esta central tiene una
potencia de 500 KW y abastece a una aldea de 50
casas.

El pato de Salter, que consiste en un flotador alargado
cuya sección tiene forma de pato. La parte más
estrecha del flotador se enfrenta a la ola con el fin de absorber
su movimiento lo mejor posible. Los flotadores giran bajo la
acción de las olas alrededor de un eje cuyo movimiento de
rotación acciona una bomba de aceite que se encarga de
mover una turbina.

La dificultad que presenta este sistema es la
generación de electricidad con los lentos movimientos que
se producen.

Balsa de Cockerell, que consta de un conjunto de
plataformas articuladas que reciben el impacto de las crestas de
las olas. Las balsas ascienden y descienden impulsando un fluido
hasta un motor que mueve un generador por medio de un sistema
hidráulico instalado en cada
articulación.

Rectificador de Russell, formado por módulos que
se instalan en el fondo del mar, paralelos al avance de las olas.
Cada módulo consta de dos cajas rectangulares, una encima
de la otra. El agua pasa de la superior a la inferior a
través de una turbina.

Boya de Nasuda, consiste en un dispositivo flotante
donde el movimiento de las olas se aprovecha de baja
presión que mueve un generador de electricidad.

APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA DE LAS
MAREAS:

Las mareas son oscilaciones periódicas del nivel
del mar. Es difícil darse cuenta de este fenómeno
lejos de las costas, pero cerca de éstas se materializan,
se hacen patentes por los vastos espacios que
periódicamente el mar deja al descubierto y cubre de
nuevo.

Este movimiento de ascenso y descenso de las aguas del
mar se produce por las acciones atractivas del Sol y de la Luna.
La subida de las aguas se denomina flujo, y el descenso reflujo,
éste más breve en tiempo que el primero.. Los
momentos de máxima elevación del flujo se denominan
pleamar y el de máximo reflujo bajamar.

La amplitud de mareas no es la misma en todos los
lugares; nula en algunos mares interiores, como en el Mar Negro,
entre Rusia y Turquía; de escaso valor en el
Mediterráneo, en el que solo alcanza entre 20 y 40
centímetros, es igual débil en el océano
Pacífico. Por el contrario, alcanza valor notable en
determinadas zonas del océano Atlántico, en el cual
se registran las mareas mayores. Así en la costa
meridional Atlántica de la República Argentina, en
la provincia de Santa Cruz, alcanza la amplitud de
11 metros, de tal modo que en Puerto Gallegos los buques
quedan en seco durante la baja marea. Pero aún la supera
la marea en determinados lugares, tales como en las bahías
de Fundy y Frobisher, en Canadá (13,6 metros), y en
algunos rincones de las costas europeas de la Gran
Bretaña, en el estuario del Servern (13,6 metros), y de
Francia en las bahías de Mont-Saint-Michel (12,7 metros) y
el estuario de Rance (13 metros).

Belidor, profesor en la escuela de Artillería de
La Fère (Francia), fue el primero que estudió el
problema del aprovechamiento de la energía cinética
de las mareas, y previó un sistema que permitía un
funcionamiento continuo de dicha energía, empleando para
ello dos cuencas o receptáculos conjugados.

La utilización de las mareas como fuente de
energía montaba varios siglos. Los ribereños de los
ríos costeros ya habían observado corrientes que
hacían girar las ruedas de sus molinos, que eran
construidos a lo largo de las orillas de algunos ríos del
oeste de Francia y otros países en los cuales las mareas
vivas son de cierta intensidad. Aún pueden verse algunos
de estos molinos en las costas normandas y bretonas francesas.
Los progresos de la técnica provocaron el abandono de
máquinas tan sencillas de rendimiento, hoy
escaso.

Las ideas de Belidor fueron recogidas por otros
ingenieros franceses que proyectaron una mareomotriz en el
estuario de Avranches, al norte y a 25 Km. De Brest
basándose en construir un fuerte dique que cerrase el
estuario y utilizar la energía de caída de la marea
media, calculando las turbinas para aprovechar una caída
comprendida entre 0,5 y 5,6 metros. Los estudios
para este proyecto estaban listos a fines de 1923, pero el
proyecto fue abandonado.

Otros proyectos se estudiaron en los Estados Unidos para
aprovechar la energía de las mareas en las bahías
de Fundy y otras menores que se abren en ella, en las cuales las
mareas ofrecen desniveles de hasta 16,6 metros. En la Cobscook se
construyo una mareomotriz de rendimiento medio, lo cual
duró durante pocos años, pues su rendimiento
resultaba mas caro que las centrales termoeléctricas
continentales.

Las teorías expuestas por Belidor en su Tratado
de Arquitectura hidráulica (1927) quedaron en el aire;
pero la idea de aprovechar la enorme energía de las mareas
no fue jamás abandonada del todo; solo cuando la
técnica avanzo lo suficiente, surgió un grupo de
ingenieros que acometió el proyecto de resolver
definitivamente el problema.

La primera tentativa seria para el aprovechamiento de la
energía de las mareas se realiza actualmente en Francia,
precisamente en el estuario de Rance, en las costas de
Bretaña. Solo abarca 2.000 ha. , pero reúne
magnificas condiciones para el fin que se busca; el nivel entre
las mareas alta y baja alcanza un máximo de 13,5 metros,
una de las mayores del mundo. El volumen de agua que entrara en
la instalación por segundo se calcula que en 20.000 m3. ,
cantidad muy superior a la que arroja al mar por segundo el Rin.
Su coste será de miles de millones de francos; pero se
calcula que rendirá anualmente mas de 800 millones de
kv/h. Un poderoso dique artificial que cierra la entrada del
estuario; una esclusa mantiene la comunicación de
éste con el mar y asegura la navegación en su
interior.

Todos los elementos de la estación mareomotriz
– generadores eléctricos, máquinas
auxiliares, las turbinas, los talleres de reparación,
salas y habitaciones para el personal director y obreros-, todo
está contenido, encerrado entre los muros del poderoso
dique que cierra la entrada del estuario. Una ancha pista de
cemento que corre a lo largo de todo él.

Los métodos de generación mediante
energía de marea pueden clasificarse en estas
tres:

Generador de la corriente de marea

Los generadores de corriente de mareputotifiogdfa
Tidal Stream Generators (o TSG por sus iniciales
inglés) hacen uso de la energía cinética del
agua en movimiento a las turbinas de la
energía, de manera similar al viento (aire en movimiento)
que utilizan las turbinas eólicas. Este método
está ganando popularidad debido a costos más bajos
y a un menor impacto ecológico en comparación con
las presas de marea.

Presa de marea

Las presas de marea hacen uso de la energía
potencial que existe en la diferencia de altura (o pérdida
de carga) entre las mareas altas y bajas. Las presas son
esencialmente los diques en todo el ancho de un estuario, y
sufren los altos costes de la infraestructura civil, la escasez
mundial de sitios viables y las cuestiones
ambientales.

Energía mareomotriz
dinámica

La energía mareomotriz dinámica
(Dynamic tidal power o DTP) es una tecnología de
generación teórica que explota la
interacción entre las energías cinética y
potencial en las corrientes de marea. Se propone que las presas
muy largas (por ejemplo: 30 a 50 km de longitud) se construyan
desde las costas hacia afuera en el mar o el océano, sin
encerrar un área. Se introducen por la presa diferencias
de fase de mareas, lo que lleva a un diferencial de nivel de agua
importante (por lo menos 2.3 metros) en aguas marinas
ribereñas poco profundas con corrientes de mareas que
oscilan paralelas a la costa, como las que encontramos en el
Reino Unido, China y Corea. Cada represa genera energía en
una escala de 6 a 17 GW.

ENERGÍA
TÉRMICA OCEÁNICA:

La explotación de las diferencias de temperatura
de los océanos ha sido propuesta multitud de veces, desde
que d"Arsoval lo insinuara en el año 1881, pero el mas
conocido pionero de esta técnica fue el científico
francés Georgi Claudi, que invirtió toda su
fortuna, obtenida por la invención del tubo de
neón, en una central de conversión
térmica.

La conversión de energía térmica
oceánica es un método de convertir en
energía útil la diferencia de temperatura entre el
agua de la superficie y el agua que se encuentra a 100 m de
profundidad. En las zonas tropicales esta diferencia varia entre
20 y 24º C. Para el aprovechamiento es suficiente una
diferencia de 20º C.

Las ventajas de esta fuente de energía se asocian
a que es un salto térmico permanente y benigno desde el
punto de vista medioambiental. Puede tener ventajas
secundarias, tales como alimentos y agua potable,
debido a que el agua fría profunda es rica en sustancias
nutritivas y sin agentes patógenos.

Las posibilidades de esta técnica se han
potenciado debido a la transferencia de tecnología
asociada a las explotaciones petrolíferas fuera de costa.
El desarrollo tecnológico de instalación de
plataformas profundas, la utilización de materiales
compuestos y nuevas técnicas de unión harán
posible el diseño de una plataforma, pero el máximo
inconveniente es el económico.

Las posibilidades de futuro de la energía
mareomotriz no son de consideración como fuentes
eléctricas, por su baja rentabilidad y por la grave
agresión que supondría para el medio ambiente. En
Galicia, las estaciones de este tipo solo serian posible en la
ría de Arousa (Pontevedra), y su construcción
supondría la destrucción de gran parte de los
recursos marisqueros de esta ría.

En la Actualidad existen cuatro proyectos aprobados para
restaurar este patrimonio marítimo

VENTAJAS Y
DESVENTAJAS DE LA ENERGÍA MAREOMOTRIZ

Las ventajas más importantes de
estas centrales es que tienen las características
convencionales de cualquier central hidroeléctrica.
Responden de forma rápida y eficiente a los cambios de
carga, generando energía libre de contaminación, y
de variaciones estacionales o anuales. Tienen un mantenimiento
bajo y una vida prácticamente ilimitada. Este tipo de
energía se auto renueva, no contamina, es silenciosa, la
materia prima es la marea y es muy barata, funciona en cualquier
clima y época del año, y ayuda para que non haya
inundaciones.

Ventajas:

Auto renovable. No contaminante.
Silenciosa.

Bajo costo de materia prima. No concentra
población.

Disponible en cualquier clima y
época del año.

La desventaja fundamental es que necesita una gran
inversión inicial y se tardan varios años en
construir las instalaciones. Otros inconvenientes son los
posibles cambios en el ecosistema y el impacto visual y
estructural sobre el paisaje costero.

Desventajas:

Impacto visual y estructural sobre el
paisaje costero. Localización puntual.

Dependiente de la amplitud de mareas.
Traslado de energía muy costoso.

Efecto negativo sobre la flora y la fauna.
Limitada.

¿CÓMO FUNCIONA LA ENERGÍA
MAREOMOTRIZ?

La energía mareomotriz se produce gracias al
movimiento generado por las mareas, esta energía es
aprovechada por turbinas, las cuales a su vez mueven la
mecánica de un alternador que genera energía
eléctrica, finalmente este último esta conectado
con una central en tierra que distribuye la energía hacia
la comunidad y las industrias.

Al no consumir elementos fósiles ni tampoco
producir gases que ayudan al efecto invernadero. Se le considera
una energía limpia y renovable. Dentro de sus ventajas el
ser predecible y tener un suministro seguro con potencial que no
varía de forma trascendental anualmente, solo se limita a
los ciclos de marea y corrientes.

La instalación de este tipo de energía se
realiza en ríos profundos, desembocaduras (estuarios) de
rió hacia el océano y debajo de este ultimo
aprovechando las corrientes marinas

Las Mareas

Participante de este efecto son el sol, la luna y la
tierra. Siendo la mas importante en esta acción la luna,
por su cercanía. La luna y la Tierra ejercen una fuerza
que atrae a los cuerpos hacia ellas: esta fuerza de gravedad hace
que la Luna y la Tierra se atraigan mutuamente y permanezcan
unidas. Como la fuerza de gravedad es mayor cuanto
más cerca se encuentren las masas, la fuerza
de atracción que ejerce la Luna sobre la Tierra es
más fuerte en las zonas más cercanas que en las que
están más lejos.

Esta desigual atracción que produce la Luna sobre
la Tierra es la que provoca las Mareas en el mar. Como la Tierra
es sólida, la atracción de la Luna afecta
más a las aguas que a los continentes, y por ello son las
aguas las que sufren variaciones notorias de acuerdo a la
cercanía de la L

TURBINAS MARINAS HAMMERFEST

Turbinas davis Blue Energy

En la Actualidad año 2009 y 2010 se ha presentado
distintas opciones en modelos ya comerciales para la
generación de la energía, hay que indicar que
después de los daños ambientales producidos en la
central mareomotriz La Rance en Francia construida en
1967 los especialistas en los modelos actuales, han
minimizado el impacto sobre la vida marina para no repetir los
errores de La Rance. Un ejemplo que se repite es la baja
velocidad en que se mueven las turbinas, tal como las puertas
giratorias que podemos encontrar en los hoteles o centros
comerciales esta baja velocidad no significa que no generen
potencia la densidad del agua es mucho mayor que cualquier otro
tipo de energía en condiciones optimas.

También existen otras soluciones que están
asociadas al aprovechamiento energético marino
como:

La energía maremotérmica : la podemos
encontrar en zonas tropicales se obtiene por la diferencia de
temperaturas entra las aguas profundas y las cercanas a la
superficie marina.

La energía undimotriz : es la que obtenemos
gracias al movimiento de las olas.

La energía azul: es la energía obtenida
por la diferencia en la concentración de la sal entre el
agua de mar y el agua de río.

CARACTERÍSTICAS DE LA ENERGÍA
MAREOMOTRIZ

La explotación de la energía potencial
correspondiente a la sobre elevación del nivel del mar
aparece en teoría como muy simple: se construye un dique
cerrando una bahía, estuario o golfo aislándolo del
mar exterior, se colocan en él los equipos adecuados
(turbinas, generadores, esclusas) y luego, aprovechando el
desnivel que se producirá como consecuencia de la marea,
se genera energía entre el embalse así formado y el
mar exterior.

Esta energía es, sin embargo, limitada; la
potencia disipada por las mareas del globo terrestre es del orden
de 3 TW, de los cuales sólo un tercio se pierde en mareas
litorales. Además , para efectividad la
explotación, la amplitud de marea debe ser superior a los
4 metros, y el sitio geográfico adecuado, lo que elimina
prácticamente el 80% de la energía
teóricamente disponible, dejando aprovechables unos 350
TW-hr por año (Bonefille, 1976).A modo de
resumen se muestran la fig. 1 los proyectos al año
1982.

Uno de los mayores inconvenientes en la
utilización aparece precisamente debido a las
características inherentes al fenómeno de las
mareas. En efecto, como el nivel del mar varía (con un
período del orden de 12 has. 30 min. en las zonas
apuntadas), a menos que se tomen las precauciones necesarias, la
caída disponible (y la potencia asociada) varían de
la misma forma, y por lo tanto se anulan dos veces por
día. Además, la marea sigue el ritmo de la luna y
no del sol, de manera que hay un retardo diario de 30 min., en
las horas en que dichas energía está disponible.
Los esquemas teóricos diseñados para salvar esta
dificultad resultan antieconómicos y actualmente el
problema solo se puede resolver con regulación externa o
interconexión.

Como contrapartida, un análisis del promedio de
amplitudes demuestra que, a los fines prácticos que se
persiguen, el mismo puede considerarse constante a lo largo del
año e incluso con el transcurso de los mismos
(investigadores franceses y rusos señalan diferencias de 4
al 5% en 18 años); desapareciendo el riesgo de los
períodos de sequía, característicos de las
centrales hidroeléctricas.

FUTURO DE LA ENERGÍA
MAREOMOTRIZ

Los avances actuales de la técnica, el acelerado
crecimiento de la demanda energética mundial, y el siempre
latente incremento en el precio de los combustibles son factores
primordiales que achican cada vez más la brecha entre los
costos de generación mareomotriz y los de las fuentes
convencionales de energía. Así lo entienden
países como Canadá e Inglaterra, donde se incorpora
la misma a los planes energéticos como solución a
medianos plazos en el proceso de sustitución de plantas
termales.

Respecto a la forma de funcionamiento y
construcción de las plantas, actualmente se aceptan
ciertas premisas básicas como por ejemplo:

Se asume el sistema de embalse único y simple
efecto como el más apropiado desde el punto de vista
económico.

En lo que hace al diseño constructivo, se adopta
en la mayor parte de la obra el uso de cajones prefabricados
(caissons) incluso en reemplazo de los diques complementarios de
relleno (éstos se reservan solamente para las zonas
intertidales).

La importancia de la organización constructiva se
hace evidente en la necesidad de reducir el tiempo de cierre y
aceleración de este modo el instante de puesta en marcha.
Para ello , se cree conveniente colocar las turbo máquinas
con posterioridad al cierre de la obra.

Las turbinas Bulbo y strafflo se usan indistintamente
para los estudios comparativos de costos, aunque este
último tipo reduce en un 20% el peso muerto
(hormigón y balasto) de la obra civil. Sin embargo,
todavía no hay en el mercado unidades Strafflo de gran
diámetro suficientemente probado. En Annapolis Royal
(Canadá), se puso en funcionamiento una unidad
experimental (d= 7.6 m.)Que servirá para testear las
características de funcionamiento en condiciones reales
(whitaker, 1982).

La forma de regulación más conveniente es
la incorporación de la producción a sistemas o
redes de interconexión (cuya capacidad debe ser por lo
menos 10 veces superior a la magnitud de la usina) ; o en su
defecto una conexión optimizada con centrales de
acumulación por bombeo (Gibson y Wilson, 1979) o
hidroeléctrica (Bernshtein, 1965, Godin, 1974).

Una de las ventajas más importantes de estas
centrales es que tienen las características principales de
cualquier central hidroeléctrica convencional, permitiendo
responder en forma rápida y eficiente a las fluctuaciones
de carga del sistema interconectado, generando energía
libre de contaminación, externa de variaciones
estacionales o anuales, a un costo de mantenimiento bajo y con
una vida útil prácticamente ilimitada.

Dentro de las desventajas se encuentran: la necesidad de
una alta inversión inicial (por otra parte
características de cualquier obra de explotación
energética) sumado al suministro intermitente, variable y
desfasado de los bloques de energía.

PROYECTOS
MÁS CONOCIDOS A NIVEL MUNDIAL SOBRE LA GENERACIÓN
DE ENERGÍA ELÉCTRICA A TRAVÉS DE LA
ENERGÍA MAREOMOTRIZ

Onchón, en Corea del Sur.

La primera central mareomotriz fue la de Rance, en
Francia, que estuvo funcionando casi dos décadas desde
1967. Consistía en una presa de 720 metros de largo, que
creaba una cuenca de 22 Km2. Tenia una exclusa para la
navegación y una central con 24 turbinas de bulbo y seis
aliviaderos, y generaba 240MW. Desde el punto de vista
técnico-económico funcionaba muy
satisfactoriamente, y proporcionó muchos datos y
experiencias para proyectos del futuro. Rance producía 500
GW/año: 300.000 barriles de petróleo. Sus gastos
anuales de explotación en 1975 fueron comparables a los de
plantas hidroeléctricas convencionales de la época,
no perjudicaban al medio ambiente y proporcionaba grandes
beneficios socioeconómicos en la región. Se
benefició la navegación del río y se
duplicó el número de embarcaciones que pasan por la
esclusa, y en el coronamiento de esta estructurase
construyó una carretera.

Proyecto Kislogubskaya, de Rusia.

Esta central experimental, ubicada en el mar de Barentz,
con una capacidad de 400KW, fue la segunda de esta clase en el
mundo. Se empleó un método empleado en Rance: cada
módulo de la casa de máquinas, incluídos los
turbogeneradores, se fabricaron en tierra y se llevaron flotando
hasta el lugar elegido y se hundieron en el lecho previamente
elegido y preparado. Se puso en marcha en 1968 y envío
electricidad a la red nacional.

El único problema es el elevado costo inicial por
KW de capacidad instalada, pero se deberá tener en cuenta
que no requiere combustible, no contamina la atmósfera y
su vida útil se calcula un siglo.

Por todo ello, sería interesante retomar el
estudio de éstas y otras energías renovables no
convencionales para asegurar un futuro predecible.

La Rance, en Francia.

En el estuario del río Rance, EDF instaló
una central eléctrica con energía mareomotriz.
Funciona desde el año 1967, produciendo electricidad para
cubrir las necesidades de una ciudad como Rennes (el 9% de las
necesidades de Bretaña). El coste del kwh resultó
similar o más barato que el de una central
eléctrica convencional, sin el coste de emisiones de gases
de efecto invernadero a la atmósfera ni consumo de
combustibles fósiles ni los riesgos de las centrales
nucleares (13 metros de diferencia de marea).

Los problemas medio ambientales fueron bastante graves,
como aterramiento del río, cambios de salinidad en el
estuario en sus proximidades y cambio del ecosistema antes y
después de las instalaciones.

Otros proyectos exactamente iguales, como el de una
central mucho mayor prevista en Francia en la zona del Mont Saint
Michel, o el de la bahía de Fundy, en Canadá, donde
se dan hasta 15 metros de diferencia de marea, o el del estuario
del río Severn, en el Reino Unido, entre Gales e
Inglaterra, no han llegado a ejecutarse por el riesgo de un
fuerte impacto ambiental.

CONCLUSIÓN

Después de realizar este trabajo, se llego
conclusión de que hay que tener en cuenta varios puntos
importantes para tener una idea clara sobre el tema.

Lo primero que hay que considerar, es que podemos
fomentar el uso de la energía mareomotriz, como así
también contar con el uso de todas las energías
limpias o alternativas; lo más importante de este punto es
terminar de una vez por todas con el uso de combustibles
fósiles.

El aprovechamiento del agua como recurso natural,
implica tener en cuenta los factores que participan; entre los
que podemos citar, la influencia de los astros que producen los
movimientos en el mar, o también la presencia de los
vientos que producen el oleaje, entre otros; lo mas saliente de
este uso del mar, es que no contamina. si bien la
inversión de capitales que hay que realizar es grande y
que, en nuestro país, es difícil invertir, el uso
de energías limpias, es una fuente de ahorro.

Los combustibles fósiles, son los principales
productores de energía, también, como dijimos, son
responsables en gran parte del calentamiento de la tierra. Si
tomamos como base el uso de energías renovables, no
sólo evitaríamos la contaminación, sino que
también ahorraríamos mucho.

Si tenemos en cuenta que el petróleo,
además, constituye un factor sumamente contaminante,
solamente tenemos que ver la información sobre los
derrames en diferentes ríos y mares; y los hechos
desastrosos que causa, no solo en el agua, sino también en
la flora y en la fauna.