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Energía mareomotriz

La central mareomotriz del lago Sihwa , ubicada en la provincia de Gyeonggi , Corea del Sur, es la mayor instalación de energía mareomotriz del mundo, con una capacidad total de...

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La central mareomotriz del lago Sihwa , ubicada en la provincia de Gyeonggi , Corea del Sur, es la mayor instalación de energía mareomotriz del mundo, con una capacidad total de producción de energía de 254  MW.
La central mareomotriz de Rance , en Bretaña , al noroeste de Francia, fue la primera central mareomotriz a gran escala (1966), con una capacidad total de producción de energía de 240 MW.

La energía mareomotriz se aprovecha convirtiendo la energía de las mareas en formas útiles de energía, principalmente electricidad, mediante diversos métodos.

Aunque aún no se utiliza ampliamente, la energía mareomotriz tiene el potencial para generar electricidad en el futuro . Las mareas son más predecibles que el viento y el sol . Entre las fuentes de energía renovable , la energía mareomotriz tradicionalmente ha sufrido un coste relativamente alto y una disponibilidad limitada de emplazamientos con rangos de marea o velocidades de flujo suficientemente elevadas, lo que restringe su disponibilidad total. Sin embargo, muchos avances y mejoras tecnológicas recientes, tanto en el diseño (por ejemplo, energía mareomotriz dinámica , lagunas mareomotrices ) como en la tecnología de turbinas (por ejemplo, nuevas turbinas axiales , turbinas de flujo cruzado ), indican que la disponibilidad total de energía mareomotriz puede ser mucho mayor de lo que se suponía anteriormente y que los costes económicos y ambientales pueden reducirse a niveles competitivos.

Históricamente, los molinos de marea se han utilizado tanto en Europa como en la costa atlántica de Norteamérica. El agua entrante se almacenaba en grandes estanques y, al bajar la marea, hacía girar ruedas hidráulicas que utilizaban la energía mecánica para moler el grano. [ 1 ] Los primeros ejemplos datan de la Edad Media , o incluso de la época romana . [ 2 ] [ 3 ] El proceso de utilizar la caída del agua y las turbinas giratorias para generar electricidad se introdujo en Estados Unidos y Europa en el siglo XIX. [ 4 ]

La generación de electricidad a partir de tecnologías marinas aumentó un 16 % estimado en 2018 y un 13 % estimado en 2019. [ 5 ] Se necesitan políticas que promuevan la I+D para lograr mayores reducciones de costos y un desarrollo a gran escala. La primera central mareomotriz a gran escala del mundo fue la central mareomotriz de Rance en Francia , que entró en funcionamiento en 1966. Fue la central mareomotriz más grande en términos de producción hasta que se inauguró la central mareomotriz del lago Sihwa en Corea del Sur en agosto de 2011. La central de Sihwa utiliza barreras de defensa de diques marítimos con 10 turbinas que generan 254  MW. [ 6 ]

Principio

Variación de las mareas a lo largo de un día

La energía mareomotriz se obtiene de las mareas oceánicas de la Tierra . Las fuerzas mareomotrices resultan de variaciones periódicas en la atracción gravitatoria ejercida por los cuerpos celestes. Estas fuerzas crean movimientos o corrientes correspondientes en los océanos del mundo. Esto produce cambios periódicos en los niveles del mar, que varían a medida que la Tierra rota. Estos cambios son muy regulares y predecibles, debido al patrón constante de la rotación de la Tierra y la órbita de la Luna alrededor de la Tierra. [ 7 ] La magnitud y las variaciones de este movimiento reflejan las posiciones cambiantes de la Luna y el Sol con respecto a la Tierra, los efectos de la rotación de la Tierra y la geografía local del fondo marino y las costas .

La energía mareomotriz es la única tecnología que aprovecha la energía inherente a las características orbitales del sistema Tierra-Luna y, en menor medida, del sistema Tierra-Sol. Otras energías naturales explotadas por la tecnología humana se originan directa o indirectamente del Sol, incluyendo los combustibles fósiles , la energía hidroeléctrica convencional , la energía eólica , los biocombustibles , la energía undimotriz y la energía solar . La energía nuclear utiliza los depósitos minerales de elementos fisionables de la Tierra, mientras que la energía geotérmica utiliza el calor interno de la Tierra , que proviene de una combinación de calor residual de la acreción planetaria (alrededor del 20%) y calor producido por la desintegración radiactiva (80%). [ 8 ]

Un generador mareomotriz convierte la energía de las corrientes de marea en electricidad. Una mayor variación de las mareas y velocidades de corriente más elevadas pueden aumentar drásticamente el potencial de un emplazamiento para la generación de electricidad mareomotriz. Por otro lado, la energía mareomotriz tiene una alta fiabilidad, una excelente densidad energética y una gran durabilidad. [ 9 ]

Debido a que las mareas terrestres se deben en última instancia a la interacción gravitacional con la Luna y el Sol y la rotación de la Tierra, la energía mareomotriz es prácticamente inagotable y, por lo tanto, se clasifica como un recurso energético renovable . El movimiento de las mareas provoca una pérdida de energía mecánica en el sistema Tierra-Luna: esto resulta del bombeo de agua a través de restricciones naturales alrededor de las costas y la consiguiente disipación viscosa en el lecho marino y en la turbulencia . Esta pérdida de energía ha provocado que la rotación de la Tierra se ralentice en los 4.500  millones de años desde su formación. Durante los últimos 620  millones de años, el período de rotación de la Tierra (duración de un día) ha aumentado de 21,9  horas a 24  horas; [ 10 ] en este período el sistema Tierra-Luna ha perdido el 17% de su energía rotacional. Si bien la energía mareomotriz tomará energía adicional del sistema, el efecto es insignificante y no sería perceptible en el futuro previsible.

Métodos

El primer generador de corriente mareomotriz a escala comercial y conectado a la red del mundo  – SeaGen – en Strangford Lough . [ 11 ] La fuerte estela muestra la potencia de la corriente de marea .

La energía mareomotriz se puede clasificar en cuatro métodos de generación:

Generador de corrientes mareomotrices

Los generadores mareomotrices aprovechan la energía cinética del agua en movimiento para accionar turbinas, de forma similar a como las turbinas eólicas utilizan el viento para su funcionamiento. Algunos generadores mareomotrices pueden integrarse en la estructura de puentes existentes o estar completamente sumergidos, evitando así problemas estéticos o de impacto visual. Las constricciones terrestres, como estrechos o ensenadas, pueden generar altas velocidades en determinados puntos, que pueden ser aprovechadas mediante turbinas. Estas turbinas pueden ser horizontales, verticales, abiertas o entubadas. [ 12 ]

Presa mareomotriz

Las presas mareomotrices utilizan la energía potencial de la diferencia de altura (o carga hidráulica ) entre la marea alta y la baja. Al utilizar presas mareomotrices para generar energía, la energía potencial de una marea se aprovecha mediante la ubicación estratégica de presas especializadas . Cuando sube el nivel del mar y comienza la marea, el aumento temporal de la energía mareomotriz se canaliza hacia una gran cuenca detrás de la presa, que almacena una gran cantidad de energía potencial. Con la marea baja, esta energía se convierte en energía mecánica a medida que el agua se libera a través de grandes turbinas que generan energía eléctrica mediante el uso de generadores. [ 13 ] Las presas mareomotrices son esencialmente diques que abarcan todo el ancho de un estuario de marea.

laguna mareal

Una nueva opción de diseño para la energía mareomotriz consiste en construir muros de contención circulares con turbinas integradas que capturen la energía potencial de las mareas. Los embalses creados son similares a los de las presas mareomotrices, con la diferencia de que su ubicación es artificial y carece de un ecosistema preexistente. [ 12 ] Las lagunas también pueden ser dobles (o triples) sin bombeo [ 14 ] o con bombeo [ 15 ] , lo que estabilizará la producción de energía. La energía de bombeo podría provenir del excedente de energía renovable de la red eléctrica, por ejemplo, de turbinas eólicas o paneles solares fotovoltaicos. El excedente de energía renovable, en lugar de ser restringido, podría utilizarse y almacenarse para un período posterior. Las lagunas mareomotrices geográficamente dispersas, con un desfase temporal entre los picos de producción, también estabilizarían la producción máxima, proporcionando una producción cercana a la carga base a un coste mayor que otras alternativas, como el almacenamiento de energía renovable para calefacción urbana. La laguna mareomotriz cancelada de la bahía de Swansea , en Gales, Reino Unido, habría sido la primera central mareomotriz de este tipo una vez construida. [ 16 ]

Energía mareomotriz dinámica

Diagrama de arriba hacia abajo de una presa DTP. Los colores azul y rojo oscuro indican marea baja y marea alta, respectivamente.

La energía mareomotriz dinámica (o DTP) es una tecnología teórica que aprovecharía la interacción entre las energías potencial y cinética de las mareas. Propone la  construcción de diques muy largos (por ejemplo, de 30 a 50 km de longitud) que se extienden desde la costa hacia el mar u océano, sin delimitar una zona. Las diferencias de fase de la marea se introducen a través del dique, lo que genera una importante diferencia en el nivel del agua en mares costeros poco profundos, caracterizados por fuertes corrientes de marea oscilantes paralelas a la costa, como las que se encuentran en el Reino Unido, China y Corea.

Estudios estadounidenses y canadienses en el siglo XX

El primer estudio sobre centrales mareomotrices a gran escala fue realizado por la Comisión Federal de Energía de EE. UU. en 1924. De haberse construido, las centrales se habrían ubicado en la zona fronteriza norte del estado estadounidense de Maine y en la zona fronteriza sureste de la provincia canadiense de Nuevo Brunswick, con varias presas, centrales eléctricas y esclusas que rodearían la bahía de Fundy y la bahía de Passamaquoddy (nota: véase el mapa en la referencia). El estudio no se llevó a cabo y se desconoce si la Comisión Federal de Energía de EE. UU. se puso en contacto con Canadá al respecto. [ 17 ]

En 1956, la empresa de servicios públicos Nova Scotia Light and Power de Halifax encargó dos estudios sobre la viabilidad del desarrollo comercial de la energía mareomotriz en la parte de Nueva Escocia de la Bahía de Fundy. Los dos estudios, uno realizado por Stone & Webster de Boston y otro por Montreal Engineering Company de Montreal , concluyeron de forma independiente que se podrían aprovechar millones de caballos de fuerza (es decir, gigavatios) de Fundy, pero que los costos de desarrollo serían comercialmente prohibitivos. [ 18 ]

En abril de 1961, la comisión internacional elaboró ​​un informe titulado "Investigación del Proyecto Internacional de Energía Mareomotriz de Passamaquoddy", junto con los gobiernos federales de Estados Unidos y Canadá. Según la relación costo-beneficio, el proyecto resultó beneficioso para Estados Unidos, pero no para Canadá.

Los gobiernos de Canadá, Nueva Escocia y Nuevo Brunswick encargaron un estudio (Reevaluación de la energía mareomotriz de Fundy) para determinar el potencial de las presas mareomotrices en la bahía de Chignecto y la cuenca de Minas, al final del estuario de la bahía de Fundy. Se determinaron tres emplazamientos financieramente viables: la bahía de Shepody (1550  MW), la cuenca de Cumberland (1085  MW) y la bahía de Cobequid (3800  MW). Estos proyectos nunca se construyeron a pesar de su aparente viabilidad en 1977. [ 19 ]

Estudios estadounidenses en el siglo XXI

El Snohomish PUD , un distrito de servicios públicos ubicado principalmente en el condado de Snohomish, estado de Washington, inició un proyecto de energía mareomotriz en 2007. [ 20 ] En abril de 2009, el PUD seleccionó a OpenHydro, [ 21 ] una empresa con sede en Irlanda, para desarrollar turbinas y equipos para su eventual instalación. El proyecto, tal como se diseñó inicialmente, consistía en colocar equipos de generación en áreas de alto flujo de marea y operarlos durante cuatro o cinco años. Después del período de prueba, los equipos serían retirados. El proyecto se presupuestó inicialmente en un costo total de $10  millones, con la mitad de esa financiación proporcionada por el PUD con fondos de reserva de la empresa de servicios públicos, y la otra mitad con subvenciones, principalmente del gobierno federal de los Estados Unidos. El PUD pagó parte de este proyecto con reservas y recibió una subvención de $900,000 en 2009 y una  subvención de $3.5 millones en 2010, además de utilizar reservas para pagar  costos estimados de $4 millones. En 2010, el presupuesto estimado se incrementó a 20  millones de dólares, la mitad a cargo de la empresa de servicios públicos y la otra mitad del gobierno federal. La empresa no pudo controlar los costos de este proyecto y, para octubre de 2014, los costos se habían disparado hasta alcanzar una cifra estimada de 38  millones de dólares, con proyecciones de que seguirían aumentando. La PUD propuso que el gobierno federal aportara 10  millones de dólares adicionales para cubrir este aumento de costos, citando un acuerdo informal . [ 22 ] Cuando el gobierno federal se negó a pagar, la PUD canceló el proyecto tras gastar casi 10  millones de dólares de sus reservas y subvenciones. Tras la cancelación de este proyecto, la PUD abandonó toda exploración de energía mareomotriz y actualmente no posee ni opera ninguna fuente de energía mareomotriz.

Central mareomotriz de Rance en Francia

En 1966, Électricité de France inauguró la central mareomotriz de Rance , ubicada en el estuario del río Rance en Bretaña . Fue la primera central mareomotriz del mundo [ 23 ] . Durante 45 años, la planta fue la central mareomotriz más grande del mundo por capacidad instalada: sus 24 turbinas alcanzan una potencia máxima de 240 megavatios (MW) y una media de 57  MW, con un factor de capacidad de aproximadamente el 24 %.

Desarrollo de la energía mareomotriz en el Reino Unido

La primera instalación de prueba de energía marina del mundo se estableció en 2003 para iniciar el desarrollo de la industria de la energía undimotriz y mareomotriz en el Reino Unido. Con sede en Orkney, Escocia, el Centro Europeo de Energía Marina (EMEC) ha apoyado el despliegue de más dispositivos de energía undimotriz y mareomotriz que en cualquier otro sitio individual en el mundo. EMEC proporciona una variedad de sitios de prueba en condiciones marinas reales. Su sitio de prueba mareomotriz conectado a la red está ubicado en Fall of Warness , frente a la isla de Eday , en un canal estrecho que concentra la marea a medida que fluye entre el Océano Atlántico y el Mar del Norte. Esta área tiene una corriente de marea muy fuerte, que puede viajar hasta 4 m/s (8,9 mph; 7,8 nudos; 14 km/h) en mareas vivas. Los desarrolladores de energía mareomotriz que han realizado pruebas en el sitio incluyen: Alstom (anteriormente Tidal Generation Ltd); ANDRITZ HYDRO Hammerfest; Atlantis Resources Corporation; Nautricity; OpenHydro; Scotrenewables Tidal Power; Voith. [ 24 ] El recurso podría ser de 4 TJ por año. [ 25 ] En otras partes del Reino Unido, se puede extraer energía anual de 50 TWh si se instala una capacidad de 25 GW con palas pivotantes. [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ]       

Proyectos de energía mareomotriz actuales y futuros

Instalación de tres turbinas submarinas Verdant Power de 35 kilovatios por parte de Roosevelt Island Tidal Energy (RITE) sobre una única base triangular (llamada TriFrame) frente a la costa de Roosevelt Island, en la ciudad de Nueva York, el 22 de octubre de 2020. [ 29 ]
  • La central mareomotriz de Rance se construyó durante un período de seis  años, de 1960 a 1966, en La Rance , Francia. [ 30 ] Tiene  una capacidad instalada de 240 MW.
  • La central mareomotriz del lago Sihwa, de 254  MW, en Corea del Sur, es la mayor instalación de energía mareomotriz del mundo. Su construcción finalizó en 2011. [ 31 ] [ 32 ]
  • La central mareomotriz de Jiangxia , al sur de Hangzhou en China , está en funcionamiento desde 1985 y cuenta con una capacidad instalada actual de 3,2  MW. Se prevé la construcción de más centrales mareomotrices cerca de la desembocadura del río Yalu . [ 33 ]
  • El primer generador de corriente mareomotriz en curso de agua en Norteamérica ( Proyecto de Demostración de Energía Mareomotriz de Race Rocks ) se instaló en Race Rocks, al sur de la isla de Vancouver, en septiembre de 2006. [ 34 ] [ 35 ] El proyecto de Race Rocks se cerró después de operar durante cinco años (2006-2011) porque los altos costos operativos producían electricidad a un ritmo que no era económicamente viable. [ 36 ] La siguiente fase en el desarrollo de este generador de corriente mareomotriz se llevará a cabo en Nueva Escocia (Bahía de Fundy). [ 37 ]
  • La Unión Soviética construyó un pequeño proyecto en Kislaya Guba, en el mar de Barents . Tiene  una capacidad instalada de 0,4 MW. En 2006 se modernizó con una  turbina ortogonal avanzada experimental de 1,2 MW.
  • La central mareomotriz de Jindo Uldolmok en Corea del Sur es un proyecto de generación de energía mareomotriz que se planea expandir progresivamente hasta alcanzar una  capacidad de 90 MW para 2013. El primer  MW se instaló en mayo de 2009. [ 38 ]
  • Un sistema SeaGen  de 1,2 MW entró en funcionamiento a finales de 2008 en Strangford Lough , en Irlanda del Norte . [ 39 ] Fue desmantelado y retirado en 2016. [ 40 ]
  • Daewoo firmó el contrato para una  presa mareomotriz de 812 MW cerca de la isla de Ganghwa (Corea del Sur), al noroeste de Incheon. Su finalización estaba prevista para 2015 [ 31 ] , pero el proyecto se canceló en 2013 [ 41 ].
  • En 2009, el gobierno surcoreano propuso la construcción de una represa  de 1320 MW alrededor de las islas al oeste de Incheon. El proyecto se detuvo en 2012 debido a preocupaciones ambientales. [ 42 ]
  • El Gobierno escocés ha aprobado los planes para un conjunto de generadores de corriente mareomotriz ''Òran na Mara''  de 10 MW cerca de Islay , Escocia, con un coste de 40 millones de libras y que consta de 10 turbinas , suficientes para abastecer de energía a más de 5.000 hogares. Se esperaba que la primera turbina estuviera en funcionamiento en 2013 [ 43 ] y luego se anunció de nuevo en 2021, [ 44 ] pero en 2023 no existía ninguna.  
  • El estado indio de Gujarat planeaba albergar la primera central mareomotriz a escala comercial del sur de Asia. La empresa Atlantis Resources planeaba instalar un  parque mareomotriz de 50 MW en el golfo de Kutch, en la costa oeste de la India, con el inicio de la construcción previsto para 2012, [ 45 ] proyecto que posteriormente se retiró debido a los altos costos. [ 46 ]
  • Ocean Renewable Power Corporation fue la primera empresa en suministrar energía mareomotriz a la red eléctrica de EE. UU. en septiembre de 2012, cuando su sistema piloto TidGen se desplegó con éxito en la bahía de Cobscook , cerca de Eastport. [ 47 ]
  • En la ciudad de Nueva York, Verdant Power instaló y operó con éxito tres turbinas mareomotrices en el East River, cerca de Roosevelt Island, sobre un sistema de base triangular único, denominado TriFrame. El proyecto Roosevelt Island Tidal Energy (RITE) generó más de 300 MWh de electricidad para la red local, un récord estadounidense en energía marina. El rendimiento del sistema fue confirmado de forma independiente por el Centro Europeo de Energía Marina (EMEC) de Escocia, conforme a las nuevas normas internacionales de la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC). Este es el primer caso de verificación por parte de un tercero de un convertidor de energía mareomotriz según una norma internacional. [ 48 ]
  • El mayor proyecto de energía mareomotriz, denominado MeyGen (398  MW), se encuentra actualmente en construcción en el Pentland Firth, en el norte de Escocia, con 6 MW operativos desde 2018. [ 49 ] [ 50 ]
  • La construcción de una  central eléctrica de 320 MW en una laguna mareomotriz en las afueras de la ciudad de Swansea, en el Reino Unido, recibió el permiso de planificación en junio de 2015; sin embargo, el gobierno británico lo rechazó posteriormente en 2018. De haberse construido, habría sido la primera central eléctrica mareomotriz del mundo basada en una laguna artificial. [ 51 ]
  • Mersey Tidal Power, una propuesta de presa mareomotriz dentro del canal del estuario del Mersey con una capacidad de hasta 1  GW, está siendo sometida a consulta local por la Autoridad Combinada de la Región Metropolitana de Liverpool . [ 52 ]
  •  Se propone una generación de energía mareomotriz de hasta 240 MW en Morlais , Anglesey, a cargo de varios desarrolladores, y se espera que las primeras turbinas se instalen en 2026. A partir de 2024 Se han adjudicado contratos por diferencia de capacidad por un total de 38 MW para suministrar energía a la red de Gran Bretaña. [ 53 ]
  • La laguna de West Somerset es una laguna mareomotriz propuesta en el lado sur del canal de Bristol, entre Inglaterra y Gales. La generación de energía prevista es de 6,5 TWh/año.

Problemas y desafíos

preocupaciones medioambientales

La energía mareomotriz puede afectar la vida marina. Las palas giratorias de las turbinas pueden matar accidentalmente a la vida marina que nada. Proyectos como el de Strangford incluyen un mecanismo de seguridad que apaga la turbina cuando se acercan animales marinos. Sin embargo, esta característica causa una gran pérdida de energía debido a la cantidad de vida marina que pasa por las turbinas. [ 54 ] Algunos peces pueden evitar la zona si se sienten amenazados por un objeto que gira constantemente o que hace ruido. La vida marina es un factor crucial al ubicar generadores de energía mareomotriz , y se toman precauciones para asegurar que la menor cantidad posible de animales marinos se vean afectados. En términos de potencial de calentamiento global (es decir, huella de carbono), el impacto de las tecnologías de generación de energía mareomotriz oscila entre 15 y 37  gCO₂ - eq /kWh, con un valor medio de 23,8  gCO₂ - eq /kWh. [ 55 ] Esto está en línea con el impacto de otras energías renovables como la eólica y la solar, y es significativamente mejor que las tecnologías basadas en combustibles fósiles. La base de datos Tethys proporciona acceso a literatura científica e información general sobre los posibles efectos ambientales de la energía mareomotriz. [ 56 ]

turbinas mareomotrices

La principal preocupación ambiental con la energía mareomotriz está asociada con el impacto de las palas y el enredo de organismos marinos, ya que la alta velocidad del agua aumenta el riesgo de que los organismos sean empujados cerca o a través de estos dispositivos. Como con todas las energías renovables marinas, también existe preocupación sobre cómo la creación de campos electromagnéticos y emisiones acústicas puede afectar a los organismos marinos. Debido a que estos dispositivos están en el agua, la emisión acústica puede ser mayor que la generada por la energía eólica marina . Dependiendo de la frecuencia y amplitud del sonido generado por los dispositivos de energía mareomotriz, esta emisión acústica puede tener efectos variables en los mamíferos marinos (en particular, aquellos que utilizan la ecolocalización para comunicarse y navegar en el medio marino, como los delfines y las ballenas ). La extracción de energía mareomotriz también puede causar problemas ambientales, como la degradación de la calidad del agua en zonas alejadas y la alteración de los procesos de sedimentación . [ 57 ] [ 58 ] Dependiendo del tamaño del proyecto, estos efectos pueden variar desde pequeñas acumulaciones de sedimentos cerca del dispositivo mareomotriz hasta afectar gravemente a los ecosistemas y procesos costeros. [ 59 ]

Presa mareomotriz

La instalación de una presa puede modificar la línea costera dentro de la bahía o el estuario , afectando a un gran ecosistema que depende de las marismas . Al inhibir el flujo de agua dentro y fuera de la bahía, también puede disminuir la renovación del agua, provocando mayor turbidez (sólidos en suspensión) y menor cantidad de agua salada, lo que puede resultar en la muerte de peces que constituyen una fuente de alimento vital para aves y mamíferos. Los peces migratorios también podrían no tener acceso a los arroyos de reproducción e intentar pasar a través de las turbinas. Las mismas preocupaciones acústicas se aplican a las presas mareomotrices. La disminución de la accesibilidad para la navegación puede convertirse en un problema socioeconómico, aunque se pueden agregar esclusas para permitir el paso lento. Sin embargo, la presa puede mejorar la economía local al aumentar el acceso terrestre al funcionar como puente. Las aguas más tranquilas también pueden permitir mejores actividades recreativas en la bahía o el estuario. [ 59 ] En agosto de 2004, una ballena jorobada nadó a través de la compuerta abierta de la central hidroeléctrica Annapolis Royal durante la marea baja, quedando atrapada durante varios días antes de finalmente encontrar la salida hacia la cuenca de Annapolis . [ 60 ]

laguna mareal

Desde el punto de vista ambiental, las principales preocupaciones son el impacto de las palas de las turbinas en los peces que intentan entrar en la laguna , la emisión acústica de las turbinas y los cambios en los procesos de sedimentación. Sin embargo, todos estos efectos son localizados y no afectan a todo el estuario o la bahía. [ 59 ]

Corrosión

El agua salada provoca corrosión en las piezas metálicas. El mantenimiento de los generadores de corriente mareomotriz puede resultar difícil debido a su tamaño y profundidad. El uso de materiales resistentes a la corrosión, como aceros inoxidables, aleaciones con alto contenido de níquel, aleaciones de cobre-níquel, aleaciones de níquel-cobre y titanio, puede reducir considerablemente o incluso eliminar los daños por corrosión. También se podrían utilizar materiales compuestos, ya que no se corroen y podrían proporcionar estructuras ligeras y duraderas para la energía mareomotriz. [ 61 ] Se están evaluando materiales compuestos para la energía mareomotriz. [ 62 ]

Los fluidos mecánicos, como los lubricantes, pueden derramarse, lo que puede ser perjudicial para la vida marina cercana. Un mantenimiento adecuado puede minimizar la cantidad de sustancias químicas nocivas que pueden llegar al medio ambiente.

Abordaje

Los fenómenos biológicos que se producen al colocar cualquier estructura en una zona de fuertes corrientes de marea y alta productividad biológica en el océano garantizan que dicha estructura se convierta en un sustrato ideal para el crecimiento de organismos marinos.

Costo

La energía mareomotriz tiene un alto costo inicial, lo que puede ser una de las razones por las que no es una fuente popular de energía renovable , aunque las investigaciones han demostrado que el público está dispuesto a pagar y apoyar la investigación y el desarrollo de dispositivos de energía mareomotriz. [ 63 ] [ 64 ] [ 65 ] Los métodos de generación de electricidad a partir de la energía mareomotriz son una tecnología relativamente nueva. Sin embargo, la energía mareomotriz aún se encuentra en una etapa muy temprana del proceso de investigación y es posible que se puedan reducir los costos en el futuro. La rentabilidad varía según la ubicación de los generadores mareomotrices. Un indicador de rentabilidad es la relación de Gibrat, que es la longitud de la presa en metros dividida por la producción anual de energía en kilovatios-hora . [ 66 ]

Dado que la energía mareomotriz es fiable, se puede predecir razonablemente cuánto tiempo llevará amortizar el elevado coste inicial de estos generadores. Gracias al éxito de un diseño muy simplificado, la turbina ortogonal ofrece un ahorro considerable. Como resultado, se reduce el periodo de producción de cada unidad generadora, se necesita un menor consumo de metal y aumenta la eficiencia técnica. [ 67 ]

Un posible riesgo es el aumento del nivel del mar debido al cambio climático, que puede alterar las características de las mareas locales reduciendo la generación de energía futura. [ 68 ] [ 69 ]

Monitoreo de la salud estructural

Los elevados factores de carga, derivados de que el agua es aproximadamente 800 veces más densa que el aire, y la naturaleza predecible y fiable de las mareas en comparación con el viento, hacen que la energía mareomotriz sea particularmente atractiva para la generación de energía eléctrica. El monitoreo de las condiciones es clave para su explotación rentable. [ 70 ]

Véase también

Referencias

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  • 2007 – Informe de Global Energy Survey. Publicado en 2007.
  • Portal y repositorio de información sobre energías renovables marinas. Una red de bases de datos que proporciona un amplio acceso a la información sobre energía marina.
  • Conceptos básicos de la energía marina: Energía actual. Información básica sobre la energía actual.
  • Base de datos de proyectos de energía marina: Una base de datos que proporciona información actualizada sobre el despliegue de proyectos de energía marina en los EE. UU. y en todo el mundo.
  • Base de datos Tethys: Una base de datos con información sobre los posibles efectos ambientales del desarrollo de la energía marina y la energía eólica marina.
  • Base de datos de ingeniería de Tethys: Una base de datos con información sobre el diseño técnico y la ingeniería de dispositivos de energía marina.
  • Repositorio de datos marinos e hidrocinéticos: Una base de datos que contiene todos los datos recopilados por proyectos de investigación y desarrollo de energía marina financiados por el Departamento de Energía de los Estados Unidos.
  • Asociación del Estuario del Severn: Página de recursos sobre energía mareomotriz
  • Universidad de Strathclyde ESRU : Análisis detallado de los recursos energéticos marinos, evaluación de la tecnología actual de captura de energía y descripción general del impacto ambiental.
  • Investigación costera: turbina mareomotriz de Foreland Point y advertencias sobre la propuesta de represa en Severn.
  • Centro Europeo de Energía Marina – Listado de Desarrolladores de Energía Mareomotriz - consultado el 1 de julio de 2011 (enlace actualizado el 31 de enero de 2014)
  • Recursos sobre energía mareomotriz
  • Monitoreo de la salud estructural de convertidores de energía mareomotriz compuestos. Archivado el 25 de marzo de 2014 en Wayback Machine.
  • Energía mareomotriz: una nueva fuente de energía (1959)
  • Proyectos de energía mareomotriz financiados por la Agencia Australiana de Energías Renovables.
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