CEU
Colegio Jesús María
Alicante
ENERGÍA MAREOMOTRIZ
La energía mareomotriz es aquella energía que aprovecha el ascenso y descenso del agua del mar producido por la acción gravitatoria del sol y la luna para generar electricidad de forma limpia. Se trata, por tanto, de una fuente de energía renovablee inagotable que utiliza la energía de las mareas producida en nuestros océanos.
Efectos en el medioambiente
Como se ha dicho anteriormente, los efectos de plantas mareomotrices en el medioambiente todavía no están muy claros. Todo lo que sabemos es que estas centrales producen energía limpia, pero no sabemos si estamos pagando algún tipo de precio para el futuro.
Si las comparamos con las presas hidroeléctricas, las centrales mareomotrices – que de manera similar bloquean el paso libre del agua -, podrían tener efectos parecidos en hábitats marinos. Por ello, los proyectos de investigación también ponen especial acento en este aspecto.
Cercanía a tierra
Las centrales mareomotrices requieren ser construidas cerca de tierra firme que es donde se dan las diferencias más marcadas entre mareas, y esto ello conlleva un impacto visual, ocupación de zonas costeras…
En un futuro, quizás sea posible situarlas en zonas de alta mar.
Tecnología cara
Al ser unas tecnologías nuevas resultan menos competitivas que otras establecidas y potenciadas desde hace más tiempo, y la energía resultante es significativamente más cara que la obtenida con centrales nucleares, térmicas, u otras fuentes de energía renovables.
Es un recurso renovable
La energía mareomotriz es una fuente de energía renovable. Esta energía es el resultado de los campos gravitatorios de la luna y el sol, combinados con la rotación terrestre sobre su eje, y que ocasiona mareas altas y bajas.
Puesto que la acción gravitatoria de sol y luna, así como la rotación de la tierra seguirán existiendo por muchos billones de años todavía, la energía mareomotriz es una fuente de energía renovable.
Energía limpia
La energía mareomotriz es una fuente de energía respetuosa con el medioambiente. Además de ser una fuente de energía renovable, no emite ningún gas de efecto invernadero y por otro lado, otra gran ventaja es que no demanda mucho espacio.
Es predecible
Las mareas son predecibles, sabemos cuándo se van a dar las mareas altas y cuando baja la mar. Al conocer estos ciclos, se hace más fácil la construcción de sistemas con las dimensiones adecuadas, puesto que sabemos qué potencia podemos esperar en cada caso.
Son eficientes a bajas velocidades
Puesto que el agua es 1000 veces más densa que el aire, es posible generar electricidad a baja velocidad. Incluso con velocidades de 1 m/s puede obtenerse energía
Larga vida útil
Aunque como se ha dicho todavía hay pocos ejemplos, la planta mareomotriz de La Rance en Francia lleva en funcionamiento desde 1966 y hoy en día sigue produciendo gran cantidad de electricidad.
El principio de funcionamiento es sencillo, normalmente existe un dique que separa dos masas de agua, el aumento del nivel en una de ellas por causa de la marea hace que aumente la presión con respecto a la otra. Esta diferencia de presiones es la que aprovecha un conjunto de turbinas para generar energía eléctrica.
Como se puede ver en el esquema, el proceso de generación mediante energía mareomotriz suele funcionar en ambos sentidos, tanto pleamar-bajamar como bajamar-pleamar. Además, este sistema cuenta con la ventaja de que la generación es bastante “predecible”, ya que depende directamente de las mareas. Esto hace que conozcamos la magnitud de la energía que se va a generar así como la distribución horaria de la generación. Por ejemplo, es mucho más sencillo predecir mareas, que condiciones de ventosidad para generación eólica.
CÓMO FUNCIONA
La energía mareomotriz es un tipo de energía renovable completamente libre de emisiones y subproductos contaminantes, obtenida del aprovechamiento de las mareas. Sin embargo, la relación entre la cantidad de energía que se puede obtener junto a su coste económico y ambiental, han sido un impedimento notable hasta ahora para el uso generalizado de este tipo de energía. En Fieras de la Ingeniería, enumeramos las cinco plantas de energía mareomotriz más grandes del mundo, incluidas las ya operativas así como las que se encuentran en proceso de construcción clasificadas por la capacidad instalada inicial.
1. Planta de Energía Mareomotriz Sihwa Lake, Corea del Sur:
Con una capacidad de producción eléctrica de 254 MW, la planta de energía mareomotriz Sihwa Lake localizada en el Lago Sihwa a unos 4 km de la ciudad de Siheung, en la provincia de Gyeonggi de Corea del Sur, es la planta de energía mareomotriz más grande del mundo. El proyecto, propiedad de la Corporación de Recursos Hídricos de Corea, fue inaugurada en agosto de 2011 contando con un malecón de 12,5 kilómetros de longitud construido en 1994, con el objetivo de prevenir inundaciones y para cumplir con propósitos agrícolas.
La energía de la planta es generada en las entradas de marea en la cuenca de 30 km² con la ayuda de 10 turbinas de bulbo sumergidas de 25,4 MW, utilizándose ocho tipos de compuertas de esclusa para la salida de agua desde el dique. El proyecto de energía mareomotriz fue construido entre 2003 y 2010 con un presupuesto de 256,8 millones de euros, siendo la compañía Daewoo Engineering & Construction la responsable de la ingeniería, suministro y construcción (EPC) para el proyecto. En la actualidad, la capacidad de generación anual de las instalaciones se sitúan en los 552,7 GWh.
2. Planta de Energía Mareomotriz La Rance, Francia:
La planta de energía mareomotriz de La Rance de 240 MW situada en el estuario del río Rance, en Bretaña, Francia, ha estado en funcionamiento desde el año 1966 siendo por tanto la estación de energía mareomotriz más antigua y la segunda más grande del mundo. La planta de energía renovable, actualmente operada por Electricité de France (EDF), tiene una capacidad de generación anual de 540 GWh.
La planta de energía mareomotriz de La Rance, llevada a cabo entre 1961 y 1966, consistió en la construcción de una presa de 145,1 m de longitud con seis compuertas de ruedas fijas y un dique de 163,6 m de largo, siendo el área de la cuenca abarcada por la planta de 22,2 km². El lugar donde se sitúa las instalaciones cuenta con un rango de marea media de 8,2 m, el más alto de Francia, permitiendo producir energía a través de 24 turbinas de bulbo reversibles con una potencia nominal de 10 MW cada una. La electricidad producida se envía a la red nacional de transmisión de 225kV, cubriendo las necesidades de aproximadamente 130.000 hogares cada año.
3. Planta de Energía Mareomotriz Tidal Lagoon, Reino Unido:
La planta Tidal Lagoon de 240 MW que se construirá en la bahía de Swansea en el Reino Unido, es uno de los proyectos de energía mareomotriz más grandes del mundo que igualará en capacidad a La Rance cuando quede completado. Con un presupuesto de 850 millones de libras (1.028 millones de euros), la planificación para su construcción fue aprobada en marzo de 2013.
La planta estará ubicada en un área con un rango de marea media de 8,5 m, construyéndose un dique de 9,5 km de longitud para crear una laguna acordonando 11,5 km² de mar. La planta utilizará turbinas de bulbo reversibles para generar energía cuando el agua entre y salga de la laguna a través de la subida y bajada de las mareas. El innovador proyecto de energía mareomotriz está programado para comenzar en 2015, mientras que su puesta en marcha completa está prevista para el 2018. La planta, con una capacidad de generación de energía estimada en 400 GWh anuales, proveerá de energía a más de 120.000 hogares durante un período de 120 años.
4. Proyecto de Energía Mareomotriz MeyGen, Escocia:
El Proyecto de Energía Mareomotriz MeyGen situado en el Inner Sound de Pentland Firth en la costa norte de Caithness, Escocia, es actualmente el proyecto de energía basado en turbinas mareomotrices más grande del mundo en fase de desarrollo. Los permisos del Gobierno de Escocia para la construcción en alta mar de la primera fase de las instalaciones con una capacidad instalada de 86 MW, fueron aprobados a finales de 2013. No obstante y aunque todavía no sea oficial se espera que, si los resultados son satisfactorios, la segunda fase de desarrollo del proyecto permita aumentar la capacidad instalada a un total de 398 MW en 2020.
El proyecto MyGen fue iniciado en 2006 por la compañía escocesa MeyGen, una empresa conjunta entre la compañía de tecnología mareomotriz Atlantis Resources y Morgan Stanley, adquiriendo finalmente ésta primera la propiedad total del proyecto en diciembre de 2013. Se espera que la construcción permita demostrar inicialmente la funcionalidad de hasta seis turbinas mareomotrices AR1000 mono-rotor en 2014, siendo estimada la puesta en marcha definitiva de la planta en 2015. El primer prototipo de turbina mareomotriz AR1000 de 1 MW, alcanza una altura de 22,5 m y un diámetro de rotor de 18 m, puesta ya a prueba por el Centro Europeo de Energía Marina en 2011.
5. Planta de Energía Mareomotriz Annapolis Royal, Canadá:
La planta de energía mareomotriz Annapolis Royal ubicada en la Cuenca de Annapolis, en la Bahía de Fundy en Canadá, cuenta con una capacidad instalada de 20 MW posicionándose como la tercera planta de energía mareomotriz más grande del mundo actualmente en servicio, generando 50 GWh de electricidad al año cubriendo las necesidades de energía de unos 4.000 hogares.
La planta, operada por Nova Scotia Power, entró en funcionamiento en 1984, después de cuatro años de construcción. La central consta de turbinas de cuatro palas y compuertas de esclusa, las cuales permanecen cerradas con las mareas entrantes para crear un estanque en la parte baja del río Annapolis. Cuando las compuertas se abren el agua se desplaza hacia el mar impulsando la turbina para generar energía, siempre que la diferencia de altura se sitúe en 1,6 m o más entre el estanque y el mar con la bajada de la marea.