Función de la energía de las mareas
La energía mareomotriz es una forma de energía hidroeléctrica que funciona aprovechando la energía cinética creada por la subida y bajada de las mareas y corrientes oceánicas, también llamadas flujos de marea, y la convierte en electricidad utilizable.
Las mareas fluctúan gracias a la atracción gravitatoria del sol y la luna. La energía mareomotriz es una fuente de energía limpia y renovable: no emite gases de efecto invernadero mientras produce electricidad. La energía mareomotriz sólo es práctica para proyectos a gran escala.
Las mareas contienen una cantidad increíble de energía, hasta el punto de que el Laboratorio Nacional de Energías Renovables ha calculado que el océano tiene el potencial de proporcionar un tercio de la electricidad necesaria en Estados Unidos.
Las turbinas mareomotrices son muy parecidas a las eólicas, salvo que están bajo la superficie del agua en lugar de encima o en tierra. La corriente del agua empuja las palas de la turbina, que está conectada a un generador que crea electricidad.
Las turbinas mareomotrices son capaces de producir mucha más electricidad que las centrales eólicas, principalmente porque el agua es mucho más densa que el aire. Sin embargo, la alta densidad del agua también significa que las turbinas mareomotrices tienen que ser mucho más fuertes que las eólicas, lo que hace que sean más caras de fabricar.
Cómo funciona la energía mareomotriz
La energía mareomotriz se crea utilizando el movimiento de nuestras mareas y océanos, donde la intensidad del agua por la subida y bajada de las mareas es una forma de energía cinética. La energía mareomotriz rodea a la hidroeléctrica gravitacional, que utiliza el movimiento del agua para empujar una turbina y generar electricidad. Las turbinas se asemejan a las eólicas, con la diferencia de que están colocadas bajo el agua.
El clima de las islas escocesas permite la mayor producción de energía mareomotriz del Reino Unido: ¿sabías que las últimas cifras han demostrado que Escocia produjo suficiente energía de los parques eólicos en la primera mitad de 2019 para alimentar hasta 4,47 millones de hogares? Casi el doble de lo que tiene. En todo el mundo, la energía mareomotriz está mejorando, ya que los ingenieros desarrollan nuevos conceptos y tecnologías para aumentar la demanda de energía. Aquí, en Irlanda del Norte, en 2007, en Strangford Lough, se desarrolló la primera central mareomotriz a escala comercial del mundo (SeaGen), compuesta por dos turbinas de 600 kW.
La energía mareomotriz puede aprovecharse de tres maneras diferentes: corrientes de marea, presas y lagunas. Sin embargo, como todavía estamos esperando que la energía mareomotriz sea más económica, hay algunas formas alternativas de capturar la energía mareomotriz, destacadas en el siguiente vídeo.
Energía geotérmica
La energía mareomotriz aprovecha el flujo y reflujo natural de las aguas costeras provocado principalmente por la interacción de los campos gravitatorios de la tierra, la luna y el sol. Las rápidas corrientes marinas suelen verse magnificadas por características topográficas, como cabos, ensenadas y estrechos, o por la forma del fondo marino cuando el agua se ve obligada a pasar por canales estrechos. Los dispositivos de corriente mareomotriz, que utilizan estas corrientes, son en líneas generales similares a las turbinas eólicas sumergidas y se utilizan para aprovechar la energía cinética de las corrientes mareomotrices. Debido a la mayor densidad del agua, las palas pueden ser más pequeñas y girar más lentamente, pero siguen suministrando una cantidad significativa de energía. Para aumentar el flujo y la potencia de la turbina, se pueden utilizar concentradores (o cubiertas) alrededor de las palas para racionalizar y concentrar el flujo hacia los rotores.
Las turbinas de eje horizontal extraen la energía del agua en movimiento del mismo modo que las turbinas eólicas extraen la energía del aire en movimiento. La corriente de las mareas hace que los rotores giren alrededor del eje horizontal y generen energía.
Desventajas de la energía mareomotriz
La atracción gravitatoria de la luna y el sol junto con la rotación de la tierra crean mareas en los océanos. En algunos lugares, las mareas hacen que el nivel del agua cerca de la costa suba y baje hasta 12 metros. Los europeos aprovecharon este movimiento del agua para hacer funcionar los molinos de grano hace más de 1.000 años. Hoy existen sistemas de energía mareomotriz que generan electricidad. Para producir energía mareomotriz de forma económica se requiere un rango de marea de al menos 10 pies.
En Estados Unidos no hay ninguna central de energía mareomotriz que funcione comercialmente, aunque hay varios proyectos de demostración en distintas fases de desarrollo. Dos lugares de Estados Unidos con potencial para la energía mareomotriz son la ensenada de Cook en Alaska, que tiene el segundo rango de mareas más alto de Norteamérica, y varios lugares de Maine.
Un tipo de sistema de energía mareomotriz utiliza una estructura similar a una presa, llamada presa. La presa se instala en la entrada de una bahía o laguna oceánica que forma una cuenca mareal. Las compuertas de la presa controlan los niveles de agua y los caudales para permitir que la cuenca mareal se llene con las mareas altas entrantes y se vacíe a través de un sistema de turbinas eléctricas con la marea baja saliente. Un sistema de energía mareomotriz bidireccional genera electricidad a partir de las mareas entrantes y salientes.