¿Qué es la energía maremotriz?

La energía maremotriz es la que se obtiene aprovechando las mareas de los océanos. La energía mecánica producida por las mareas es llevada a un alternador para producir energía eléctrica.

La energía maremotriz consiste en aprovechar el movimiento de las masas de agua que tiene lugar al subir y bajar la marea para producir energía eléctrica.

Las mareas son movimientos oscilatorios del nivel del mar debido a las fuerzas de atracción gravitacional que la luna y el sol ejercen sobre las partículas líquidas de los océanos.

Durante las fases de luna nueva y llena donde el sol, la Luna y la Tierra están alineados, se crea un estado conocido como mareas de primavera o mareas vivas. En este caso los efectos se suman, provocando pleamares más altas y bajamares más bajas que las mareas promedio.

Cuando la Luna está en el primer o tercer cuadrante, el Sol forma un ángulo recto con respecto a la Tierra. Esto provoca unas fuerzas opuestas que hacen que las amplitudes de las mareas sean menores. Este estado se denomina marea muerta o marea de cuadratura, donde las mareas altas son más bajas y las mareas más bajas son más altas que lo normal.

Las mareas de primavera y muerta se producen 60 horas después de las fases correspondientes de la Luna. Las mareas se producen en función del Sol, de la Luna y de la combinación de los dos.

La amplitud de las mareas da lugar a que el agua de los océanos tenga energía cinética. Esta energía denominada maremotriz se utiliza en las presas de marea para recoger el agua detrás de unos diques y dejarla caer cuando el mar se retira, teniendo por lo tanto energía potencial que la convertiremos en eléctrica mediante las turbinas.

En la mayoría de las costas del mundo se producen dos mareas altas y dos mareas bajas cada día. Si disponemos de una bahía acondicionada, esta se llenará y vaciará diariamente en dos ocasiones:

Esta fuente de energía no se agota por su explotación y es limpia y renovable. El principal problema para su desarrollo es el coste económico.

La generación de corriente eléctrica a partir de las mareas se puede clasificar en tres formas:

–       Generador de la corriente de marea.

–       Presa de marea.

–       Energía maremotriz dinámica.

El generador de la corriente de marea, hace uso de la energía cinética del agua en movimiento para mover las turbinas unidas al generador eléctrico. El coste económico de este método es bajo.

La energía cinética del agua mueve directamente el generador eléctrico produciendo energía eléctrica. El sistema puede estar sobre el fondo marino o ser un sistema flotante entre dos aguas anclado al fondo del mar.

La energía cinética se convierte en electricidad en el módulo de producción. El módulo de producción tiene el sistema de control, la caja de engranajes y el generador de electricidad. La energía eléctrica se lleva a tierra mediante un cable submarino.

Existen dispositivos capaces de generar una potencia eléctrica del orden de los MW. Normalmente se instalan entre los 40 y los 100 metros de profundidad y son bidireccionales por el diseño de las palas.

Unos se instalan sobre el fondo marino y otros flotan a distintas profundidades anclados al fondo del mar.

Estas turbinas submarinas no generan ninguna contaminación acústica ni visual por encima de la superficie por estar todo el sistema sumergido.

Se puede trasladar con cualquier embarcación mediana al lugar donde se ubicará. Una vez en el lugar se ancla al fondo y en función de la potencia deseada se instalan una cantidad determinada. Un cable submarino lleva la energía eléctrica hasta el centro de transformación en tierra.

Este tipo de generador si produce contaminación acústica y contaminación visual. No está completamente sumergido. También difiere respecto a los anteriores en el número de aspas.

Las presas de marea utilizan la energía potencial del agua debido a la diferencia de alturas entre las mareas altas y bajas. Utilizan la energía maremotriz.  Las presas están formadas por un dique a lo largo de un estuario con lo que necesitan una infraestructura de un alto coste económico y no en todos los sitios son viables, además de tener un coste ambiental.

En las presas de marea el coste del KWh suele ser menor que el de una central eléctrica convencional. El principal problema suele ser el medioambiental debido a que suele cambiar la salinidad de los estuarios.

Esta presa funciona desde el año 1967 y no tiene costes de efecto invernadero a la atmósfera ni consumo de combustibles fósiles ni tampoco el riesgo de las centrales nucleares.

La diferencia de alturas entre las distintas mareas es aproximadamente 13 metros. Esta diferencia de altura es la que provoca la energía potencial del agua que mueve las turbinas y a su vez los generadores eléctricos.

Debido a esta pequeña diferencia en altura, las turbinas más adecuadas son las de hélice de flujo axial y de alta velocidad.

El principal problema fue el medioambiental: aterramiento del río, cambio de salinidad, impacto visual. Este cambio de salinidad y posible efecto sobre los estuarios han provocado que otros proyectos se hayan descartado.

Autor: Antonio Blanco, profesor del Máster en Energías Renovables y Eficiencia Energética y del Curso de Energías Renovables Alternativas