Convertidor de energía de las olas
Al mirar el océano, a menudo se ve una serie aparentemente infinita de olas que transportan el agua de un lugar a otro. Aunque las olas hacen que la superficie del agua se mueva, la idea de que las olas son masas de agua que viajan es engañosa.
En realidad, las olas son energía que pasa a través del agua, haciendo que se mueva en un movimiento circular. Cuando una ola encuentra un objeto en la superficie, el objeto parece tambalearse hacia delante y hacia arriba con la ola, pero luego cae hacia abajo y hacia atrás en una rotación orbital mientras la ola sigue pasando, terminando en la misma posición que antes de que la ola pasara. Si uno se imagina que el agua de las olas sigue este mismo patrón, es más fácil entender que las olas del océano son simplemente la manifestación exterior de la energía cinética que se propaga a través del agua del mar. En realidad, el agua de las olas no viaja mucho. Lo único que transmiten las olas a través del mar es la energía.
La idea de que las olas son un movimiento de energía en lugar de un movimiento de agua tiene sentido en el océano abierto, pero ¿qué pasa con la costa, donde las olas se ven claramente chocando dramáticamente contra la costa? Este fenómeno es el resultado del movimiento orbital de la ola que es perturbado por el fondo marino. Cuando una ola atraviesa el agua, no sólo el agua de la superficie sigue un movimiento orbital, sino que una columna de agua situada por debajo (hasta la mitad de la longitud de onda de la ola) completa el mismo movimiento. La aproximación del fondo en las zonas poco profundas hace que la parte inferior de la ola se frene y se comprima, forzando la cresta de la ola a estar más alta en el aire. Finalmente, este desequilibrio en la ola alcanza un punto de ruptura, y la cresta se desploma al disiparse la energía de la ola en el oleaje.
Central de energía de las olas en el océano
Convertidor de energía de las olas Pelamis en el Centro Europeo de Energía Marina (EMEC), en 2008Azura en el Sitio de Pruebas de Energía de las Olas (WETS) de la Armada estadounidense en OahuEl convertidor de energía de las olas (WEC) AMOG, en funcionamiento frente al suroeste de Inglaterra (2019)El convertidor mWave de Bombora Wave PowerCalWave Power Technologies, Inc. convertidor de energía de las olas en California
La energía de las olas consiste en capturar la energía de las olas del viento para realizar un trabajo útil, por ejemplo, la generación de electricidad, la desalinización de agua o el bombeo de agua. Una máquina que aprovecha la energía de las olas es un convertidor de energía de las olas (WEC).
Las olas se generan cuando el viento pasa por la superficie del mar. Mientras las olas se propaguen más lentamente que la velocidad del viento justo por encima de las olas, se produce una transferencia de energía del viento a las olas. Tanto las diferencias de presión atmosférica entre el lado de barlovento y el de sotavento de la cresta de una ola, como el rozamiento en la superficie del agua por el viento, que hace que el agua entre en tensión de cizalladura, provocan el crecimiento de las olas[1].
La energía de las olas es distinta de la energía de las mareas, que capta la energía de la corriente causada por la atracción gravitatoria del Sol y la Luna. Las olas y las mareas también son distintas de las corrientes oceánicas, que son causadas por otras fuerzas, como la rotura de las olas, el viento, el efecto Coriolis, el cabeceo y las diferencias de temperatura y salinidad.
Energía de las olas ecológica
Se calcula que la energía de las olas tiene un potencial global de entre 1.000 y 10.000 GW, del mismo orden de magnitud que el consumo mundial de electricidad, según el informe World Offshore Renewable Energy Report 2002-2007 publicado por UK Renewables.
Sin embargo, a pesar del potencial demostrado de la energía oceánica, muchas sociedades siguen apostando por otras tecnologías de lucha contra el carbono no probadas, sobre todo el secuestro de carbono (también conocido como captura y almacenamiento de carbono – CCS).
La primera generación de tecnologías de energía oceánica se desarrolló hace más de 100 años: las primeras patentes de dispositivos alimentados por las olas se publicaron en el siglo XIX. La energía mareomotriz se remonta aún más atrás si se consideran las técnicas de rueda hidráulica o de paletas.
Las primeras presas mareomotrices (grandes presas que captan la energía de las mareas) entraron en funcionamiento ya en 1966 en Francia, y a menor escala poco después en China y Canadá. Sin embargo, los elevados costes medioambientales asociados a estas estructuras han desaconsejado su aplicación a gran escala.
Planta de energía undimotriz
Los océanos contienen una enorme cantidad de energía. Capturar esta energía podría tener beneficios sustanciales. La energía de las olas del océano es una forma de energía solar concentrada que se transfiere a través de complejas interacciones entre el viento y las olas. Los efectos de la variación de la temperatura terrestre debida al calentamiento solar, combinados con una multitud de fenómenos atmosféricos, generan corrientes de viento a escala global. La generación, propagación y dirección de las olas oceánicas están directamente relacionadas con estas corrientes de viento.
Por otra parte, las mareas oceánicas son variaciones cíclicas de la elevación del agua del mar y de la velocidad del flujo como resultado directo del movimiento de la tierra con respecto a la luna y al sol y de la interacción de sus fuerzas gravitatorias. Una serie de fenómenos relacionados con la inclinación de la tierra, la velocidad de giro y la interacción entre las fuerzas gravitatorias y rotativas hacen que las condiciones de las mareas varíen significativamente con el tiempo. Las condiciones de las mareas son más evidentes en las zonas costeras, donde los canales restringidos aumentan el flujo de agua y la densidad de energía.