¿Qué es la energía de las mareas?
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Como la mayoría de las economías son testigos de una rápida expansión, se prevé que la demanda de energía aumente significativamente. Aunque la mayoría de las economías han invertido en combustibles fósiles, las fuentes renovables y sostenibles ofrecen grandes posibilidades de obtener electricidad barata y fiable. Una de las principales fuentes de energía renovable y sostenible es la energía mareomotriz.
La energía mareomotriz o mareomotriz es una forma de energía renovable que se obtiene gracias a la alternancia del nivel del mar. La energía cinética de la subida y bajada natural de las mareas se aprovecha y se convierte en electricidad. Las mareas son causadas por las fuerzas gravitatorias combinadas de la luna, el sol y la tierra. Sin embargo, las mareas son las más influenciadas por la luna. La fuerza gravitacional de la luna es tan fuerte que arrastra el océano hacia el abombamiento. Las mareas altas y bajas crean corrientes de marea, que son esenciales para la generación de este tipo de energía que prevalece principalmente en las zonas costeras. La energía mareomotriz se considera una fuente de energía renovable porque los océanos y los mares permanecerán hasta el fin de los tiempos y las mareas son altamente predecibles.
Las plantas de generación de energía mareomotriz se instalan más comúnmente a lo largo de las costas, aunque las plantas offshore son cada vez más populares. Las costas son preferidas porque reciben 2 mareas altas y 2 mareas bajas todos los días. Para generar electricidad, la disparidad en los niveles de agua debe ser de al menos 5 metros.
La energía mareomotriz tiene un gran potencial para el futuro, ya que las mareas pueden predecirse con mucha más precisión que el viento o el sol y debido al tamaño masivo de los océanos. Aunque está disponible en abundancia, pero aprovechar su energía no es tan fácil. Sufre de una inversión enorme y limita la disponibilidad de sitios donde puede ser capturado.
¿Cómo se convierte la energía de las mareas en electricidad?
La energía mareomotriz se convierte en electricidad mediante tres tecnologías principales de mareas:
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Turbinas de marea
Las turbinas mareomotrices utilizan la misma tecnología que las turbinas eólicas. La única diferencia es que las palas de las turbinas de marea son mucho más fuertes y cortas. Por lo tanto, la mejor manera de comparar las turbinas mareomotrices es con los molinos de viento submarinos. Idealmente, las corrientes de agua hacen girar la turbina. La turbina está conectada a un generador a través de un eje. Así, cuando la turbina gira, el eje también gira. El eje de giro activa un generador que genera electricidad. El coste inicial de la instalación de este sistema de corrientes de marea es bastante más elevado, por no hablar de la dificultad de mantenimiento. Sin embargo, sigue siendo una alternativa más barata y no causa degradación ambiental en comparación con otras tecnologías de mareas.
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Presas de marea
Las presas mareomotrices son las tecnologías de energía mareomotriz más eficientes. Se asemejan a las presas utilizadas en las centrales hidroeléctricas. La diferencia es que son mucho más grandes, ya que se construyen a través de una bahía o un estuario. Para que la presa pueda producir energía, el rango de marea, que es la diferencia entre la marea alta y la baja, tiene que ser superior a 5 metros. A medida que la marea entra en el sistema, el agua del océano o del mar fluye a través de la presa hacia la cuenca. Cuando las mareas bajan, las puertas del sistema se cierran, atrapando el agua en el estuario o la cuenca. Cuando las mareas empiezan a salir, las compuertas de la presa, que consisten en turbinas, se abren y el agua comienza a fluir, golpeando a las turbinas, que a la larga giran para producir energía. La construcción de presas mareomotrices implica altos costos de capital inicial, además de que tienen efectos devastadores sobre el medio ambiente local.
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Lagunas de marea
Esta tecnología tiene mucho en común con los diques de marea. Es sólo que no implica un gran desembolso de capital inicial y es respetuoso con el medio ambiente. La laguna mareomotriz es una central eléctrica separada del resto del océano o mar. Su funcionalidad es similar a la de una presa de marea, ya que cuando sube la marea, la laguna se llena completamente. Cuando la marea baja, el agua se deja drenar a través de una abertura formada por turbinas. El flujo de agua hacia afuera hace girar la turbina, la cual genera energía.
Ventajas de la energía de las mareas
Si se toma el tiempo para analizar críticamente las ventajas y desventajas de la energía de las mareas, puede tener una idea clara de si se trata de un recurso energético sostenible o no. A continuación se presenta un esquema de las ventajas y desventajas de la energía mareomotriz
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Es respetuoso con el medio ambiente
El hecho de que las tecnologías de la energía mareomotriz estén instaladas en las costas y en el mar las hace buenas para el medio ambiente, ya que no se interferirá con la tierra. Además, la energía mareomotriz es una fuente de energía limpia, lo que significa que no libera gases de efecto invernadero a la atmósfera.
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Es una fuente de energía renovable
Las mareas aprovechadas para producir energía de las mareas son el resultado de la combinación de la atracción gravitatoria del sol, la luna y la tierra en conjunción con la rotación del planeta alrededor de su eje. Este es un proceso natural que ocurre todos los días. Esto significa que las mareas seguirán produciéndose y la producción de energía mareomotriz continuará hasta el final de los tiempos.
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Es altamente predecible
El desarrollo de las mareas es un ciclo bien comprendido. Esto hace que sea mucho más fácil desarrollar sistemas de energía mareomotriz con las dimensiones adecuadas. Por qué? Porque el nivel de potencia al que se expondrá el sistema ya está determinado. Lo que explica por qué la capacidad de los equipos instalados y el tamaño físico total no tiene limitaciones de generación de energía, aunque los generadores de corriente y las turbinas mareomotrices utilizadas se asemejan a los de las turbinas eólicas.
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Costo competitivo
Las tecnologías de energía mareomotriz una vez construidas tienen el potencial de generar electricidad durante muchos años, lo que significa que son de larga duración. Aunque los costes iniciales de la instalación de una central mareomotriz son relativamente altos, el retorno de la inversión se obtendrá a largo plazo. Un ejemplo típico es la presa de marea de La Rance, que sigue produciendo electricidad desde 1966.
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Minimiza la dependencia excesiva de los combustibles fósiles
Las fuentes de energía fósiles como el petróleo, el carbón y el gas natural emiten gases de efecto invernadero que provocan el cambio climático y el calentamiento global. La energía mareomotriz ofrece una alternativa ecológica y renovable para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.
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Ofrece una sensación de protección
Las presas y presas que se utilizan para aprovechar la energía de las mareas para la generación de electricidad podrían aislar las zonas costeras y los puertos de los buques de las mareas de alto impacto y peligrosas en el curso de las inclemencias del tiempo y las tormentas.
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Es bastante efectivo que el viento incluso a bajas velocidades
Las corrientes oceánicas tienen la capacidad de producir más energía que las corrientes de aire porque el agua del océano es 832 veces más densa que el aire. Esto significa que las corrientes oceánicas aplican mayor fuerza en las turbinas para generar más energía.
Desventajas de la energía de las mareas
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Altos costos de capital inicial
Las tecnologías de la energía mareomotriz son considerablemente nuevas. Lo que significa que los costos de infraestructura son relativamente altos en este momento. Los expertos también proyectan que la energía de las mareas sólo comenzará a ser comercialmente beneficiosa en 2020 con mejoras de las tecnologías innovadoras.
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No es completamente ecológico
Se cree que los sistemas de generación de energía mareomotriz tienen algunos impactos ambientales, pero no han sido cuantificados. Además, estas centrales mareomotrices producen electricidad utilizando presas de marea que dependen de la manipulación del nivel del mar. Esto significa que tienen los mismos impactos ambientales que las represas hidroeléctricas.
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Problemas de eficiencia
La generación de electricidad de las mareas depende totalmente de las mareas, que se producen dos veces al día. Esto significa que cuando no hay mareas, no hay producción de energía, por lo que hay que incurrir en costes adicionales para establecer sistemas de almacenamiento de energía.
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Necesidades de energía mareomotriz Período de gestación largo
Las centrales mareomotrices necesitan mucho tiempo para poder producir electricidad de forma eficiente. Este aspecto combinado con el coste de la instalación puede ser insostenible. Un ejemplo típico de una central eléctrica mareomotriz que se cerró debido a excesos de tiempo y costes es la presa Severn del Reino Unido.
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Impacto sobre la vida marina
El mayor temor entre los desarrolladores de sistemas de energía mareomotriz es el impacto que las plantas y turbinas tendrán en el ecosistema marino circundante. La rotación de las turbinas y las vibraciones de la planta de marea podrían interrumpir significativamente el ecosistema marino e inhibir el movimiento natural de la vida marina.
Aunque la tecnología de la energía mareomotriz está todavía en su etapa inicial, los graves impactos de los combustibles fósiles y el temor de que se agoten algún día significan que se dedicará mucho tiempo y recursos a la generación de energía mareomotriz. Aunque otras fuentes de energía renovables y ecológicas como el sol, el viento y la geotermia están muy avanzadas, las mareas están alcanzando rápidamente a la manada. La energía mareomotriz es vista como la siguiente gran cosa una vez que su tecnología se vuelve mucho mejor.
