La creciente preocupación por reducir los efectos del cambio climático derivados de la contaminación atmosférica causada por la quema de combustibles fósiles, la deforestación y la producción ganadera entre otras actividades humanas, están obligando a los gobiernos y a las industrias a buscar fuentes alternativas de energía menos contaminantes, como son la energía solar, la eólica y la hídrica.
Tomando en cuenta que nuestro planeta está cubierto en un 70% por agua de los océanos, desde los años 60 se han desarrollado tecnologías en todo el mundo para aprovechar el gran potencial energético que ofrece el mar, el cual es conocido como energía mareomotriz.
Para transformar la energía del mar en energía eléctrica se instalan grandes alternadores similares a los utilizados para aprovechar el viento y generar electricidad. Debido a que la fuente de energía primaria, en este caso es mar, no se agota por su aprovechamiento, la energía mareomotriz es una fuente renovable, que además 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 costo económico y ambiental de instalar los alternadores en los océanos, han impedido la implementación de estas tecnologías de manera masiva a nivel mundial.
Energía de las corrientes: consiste en aprovechar la energía cinética de las corrientes marinas para producir electricidad.
Energía Undimotriz o energía de las olas: es el aprovechamiento de la energía mecánica de las olas.
Energía Maremotérmica: se fundamenta en el aprovechamiento de la diferencia de temperatura o variación térmica entre las aguas superficiales y las del fondo marino.
Energía Mareomotriz o energía de las mareas: se basa en aprovechar la marea, el ascenso y descenso del agua del mar, producido por la acción gravitatoria del Sol y la Luna. Así la energía potencial de las mareas se convierte en energía eléctrica mediante el movimiento de una turbina, como en las centrales hidroeléctricas.
¿Cómo se obtiene la electricidad a partir de la energía mareomotriz?
La energía mareomotriz puede obtenerse de tres formas:
Generadores de corrientes de marea
Estos generadores también denominados TSG (Tidal Stream Generator) aprovechan el movimiento del agua para convertir la energía cinética en electricidad. Es el método más conocido.
Presas de marea
Estas presas aprovechan la energía potencial del agua que existe entre la diferencia de altura entre las mareas altas y bajas. Son unas barreras con turbinas muy parecidas a la de las presas tradicionales y se construyen en la entrada de bahías o lagos. El costo de estas presas es elevado y no son muy rentables.
Energía mareomotriz dinámica
Esta tecnología está en fase teórica. Es llamada también DTP (Dynamic Tidal Power) y combina las 2 anteriores; explota la interacción entre la energía cinética y la potencia en las corrientes de las mareas. Este método consiste en un sistema de grandes represas que inducen en el agua distintas fases de marea, con la finalidad de movilizar sus turbinas generadoras.
Ventajas de la energía mareomotriz
Debido a que las mareas son inagotables y fáciles de predecir, los océanos son una fuente de energía limpia y renovable que puede producir electricidad de manera constante y fiable, sin generar gases de efecto invernadero ni otros contaminantes producidos por combustibles fósiles.
Desventajas de la energía mareomotriz
A pesar de su enorme potencial, el aprovechamiento de la energía mareomotriz presenta inconvenientes, ya que para generar energía a partir de los océanos se requieren grandes inversiones económicas para la instalación de las turbinas que, aprovechando la energía del mar, generan electricidad. Estas instalaciones afectan visualmente las costas y no pueden instalarse en todas las regiones geográficas ya que la cantidad de energía que se puede obtener depende del alcance del movimiento del mar y la intensidad de las mareas.
Además del impacto visual y estructural sobre el paisaje costero, generar energía a partir del movimiento de los océanos produce un efecto negativo en la flora y fauna marina, transformando su hábitat natural al ocupar con turbinas espacios del hábitat marino en donde antes no había nada.
Situación actual de la energía mareomotriz
La energía mareomotriz se ha estado aprovechando desde los años 60, para generar electricidad, siendo Francia el país pionero en aprovechar el gran potencial del mar a partir de su planta de energía mareomotriz Rance, que aún está en funcionamiento.
Actualmente otros países como Corea del Sur, Canadá, Reino Unido, Suiza, Estados Unidos, Noruega y China, tienen capacidad instalada para producir energía mareomotriz, la cual representa una pequeña parte del total de la energía renovable que se produce en el mundo, pero ofrece un gran potencial.
Características de la planta de energía mareomotriz Rance
La planta de energía mareomotriz de Rance está instalada en el estuario del río Rance, está en operación desde 1966 y produce electricidad para cubrir las necesidades de 225 000 habitantes, equivalente a una ciudad como Rennes, lo que representa el 9 % de las necesidades de electricidad de Inglaterra.
La central tiene 390 m de largo y 33 de ancho y consta de 24 turbinas de tipo “bulbo” con generadores de 10 MW cada una, por las que pasa un caudal total de 6600 m³ por segundo. Cuenta con un embalse de 22 km² que alberga 184 000 000 m³ de agua regulada por seis compuertas de 10 m de alto por 15 de ancho.
La planta mareomotriz es una central hidroeléctrica reversible, que aprovecha tanto la marea alta como la marea baja ya que sus turbinas funcionan en ambos sentidos, en la fase de llenado y de vaciado del embalse. Las turbinas permiten también bombear agua. Durante la marea baja, la planta funciona “al revés” y bombea agua de mar para elevar todavía más el nivel de agua del embalse. El bombeo permite aumentar la producción porque aumenta la altura de la caída de las aguas y disminuye el período de tiempo entre la pleamar, o marea alta, y la bajamar.
La presa de 750 m de largo cierra el estuario del río y cuenta con una esclusa que permite el paso de unos 20 000 barcos al año. También cuenta con una carretera con un tráfico medio de 30 000 vehículos al día y hasta 60 000 en verano, la cual conecta los pueblos de Saint-Malo y Dinard.
El funcionamiento de una planta mareomotriz dinámica, es sencillo, cuando se eleva la marea se abren las compuertas del dique y el agua del mar ingresa en el embalse hasta llegar a su nivel máximo y se cierran las compuertas. Cuando la marea desciende por debajo del nivel del embalse alcanzando su amplitud máxima entre este y el mar, se abren las compuertas dejando pasar el agua por las turbinas a través de los estrechos conductos. Actualmente, la electricidad se transporta mediante cables en islas artificiales, en las que hay más turbinas.
Si bien el costo de la inversión de la planta de Rance para generar kilowats por hora resultó similar al de una central eléctrica convencional, la principal ventaja de esta planta mareomotriz es que no emite gases de efecto invernadero a la atmósfera, tampoco consume combustibles fósiles y lo más importante es que no presenta riesgos como las centrales nucleares que, en caso de fallar pueden producir contaminación radioactiva impactando gravemente el medio ambiente y la salud humana, como en el caso de la central térmica nuclear de Chernóbil, la cual sufrió el accidente nuclear más grave de la historia el 26 de abril de 1986, pero a pesar del gran desastre, debido a la alta demanda de energía eléctrica continuó funcionando hasta el 15 de diciembre del año 2000.
Por otro lado, el impacto ambiental de la planta de Rance fue significativo, como aterramiento del río, cambios de salinidad en el estuario en sus proximidades y cambio del ecosistema antes y después de las instalaciones. Por estas razones, otros proyectos similares, como el de una central mucho mayor prevista en Francia en la zona del monte 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.
Si bien la energía eólica, producida por el viento, sigue siendo la fuente de energía renovable más eficiente, la energía mareomotriz representa un gran potencial entre las energías renovables, por lo que el perfeccionamiento de las tecnologías y su implementación a gran escala, podrían contribuir significativamente a reducir los efectos del cambio climático.