La energía mareomotriz es una de las principales fuentes de energía renovable, pero también una de las más infantiles. ¿Cuáles son algunas de las ventajas y desventajas de la energía de las mareas a considerar cuando se busca invertir en esta fuente de energía relativamente verde?

Usando el poder de las mareas, la energía se produce a partir de la atracción gravitacional tanto de la luna como del sol. que empuja el agua hacia arriba, mientras que el poder de rotación y gravitación de la Tierra empuja el agua hacia abajo, creando así mareas altas y bajas.

Este movimiento del agua de las mareas cambiantes es una forma natural de energía cinética.

Todo lo que se necesita es un generador de vapor, una turbina de mareas o la tecnología más innovadora de energía dinámica de las mareas (DTP) para convertir la energía cinética en electricidad. La empresa de ingeniería SIMEC Atlantis diseñó recientemente la turbina mareomotriz de un solo rotor más grande del mundo, que puede generar más electricidad a un menor costo de operación y mantenimiento.

Sin embargo, las mareas no son actualmente la forma más barata de energía renovable y los efectos reales de la energía de las mareas en el medio ambiente aún no se han determinado por completo. Aquí hay algunas ventajas y desventajas de la energía de las mareas que no deben pasarse por alto.

Ventajas de la energía de las mareas: limpia y compacta

La energía de las mareas es una conocida fuente de energía verde, al menos en términos de emisión cero de gases de efecto invernadero. Tampoco ocupa tanto espacio. El proyecto de mareas más grande del mundo es la central eléctrica mareomotriz del lago Sihwa en Corea del Sur, con una capacidad instalada de 254MW. El proyecto, establecido en 2011, se agregó fácilmente a un malecón de 12,5 km de largo construido en 1994 para proteger la costa contra inundaciones y apoyar el riego agrícola.

Compare esto con algunos de los parques eólicos más grandes, como como el parque eólico Roscoe en Texas, EE. UU., que ocupa 400 km2 de tierras agrícolas, o el proyecto eólico Fowler Ridge de 202,3 km2 en Indiana.

Incluso los parques solares suelen ser más grandes, como el Parque Solar del Desierto de Tengger en China, que cubre un área de 43 km2 y el Parque Solar Industrial Bhadla, que se extiende a lo largo de 45 km2 de tierra en Rajasthan, India.

A este respecto, incluso los países pequeños con un tramo de costa lo suficientemente largo pueden utilizar la energía de las mareas de formas que de otra manera no podrían competir con países ricos en tierra como Estados Unidos, China e India en energía solar y eólica.

Ventajas de la energía de las mareas: energía continua y predecible

Otro beneficio de la energía de las mareas es que es predecible. Las fuerzas gravitacionales de los cuerpos celestes no se detendrán pronto. Además, como la marea alta y baja es cíclica, es mucho más fácil para los ingenieros diseñar sistemas eficientes que, por ejemplo, predecir cuándo soplará el viento o cuándo brillará el sol.

En junio de este año, Bloomberg informó que el Reino Unido estuvo nueve días sin generar casi nada de energía eólica. Del 26 de mayo al 3 de junio, la energía generada por los parques eólicos del Reino Unido cayó de más de 6.000 MW a menos de 500 MW. En contraste, los científicos ya conocen el volumen de agua y el nivel de energía que probablemente generará el equipo de mareas antes de la construcción.

La energía de las mareas también es relativamente próspera a bajas velocidades, en contraste con la energía eólica. El agua tiene una densidad mil veces mayor que el aire y las turbinas de marea pueden generar electricidad a velocidades tan bajas como 1 m / s, o 2,2 mph. En contraste, la mayoría de las turbinas eólicas comienzan a generar electricidad a 3 m / s-4 m / s, o 7 mph-9 mph.

Además, los avances tecnológicos en la industria solo impulsarán soluciones de energía mareomotriz más baratas y sostenibles.

«Históricamente, los convertidores de energía undimotriz han sido costosos y grandes en comparación con su producción de energía. Pero no debemos permitir que eso defina el futuro de la industria de las mareas. Se podría satisfacer entre el 10% y el 20% de la demanda mundial de electricidad. por energía de las olas ”, dice Diego Pavía, director ejecutivo de InnoEnergy.

“ Es una fuente de energía muy predecible y normalmente compensa la intermitencia de la energía solar y eólica, equilibrando la red con un bajo costo de energía nivelado. Uno de nuestros activos, CorPower, desafía la forma en que la industria piensa sobre la energía de las olas utilizando los principios del corazón humano. A través de su convertidor de energía de las olas, la empresa puede ofrecer una absorción de energía de las olas cinco veces mayor que otras tecnologías. Y es por eso que el poder de la energía de las olas no debe pasarse por alto ”.

Ventajas de la energía de las mareas: longevidad del equipo

Las plantas de energía de las mareas pueden durar mucho más que los parques eólicos o solares, en alrededor de cuatro veces la longevidad. Las presas de marea son estructuras largas de hormigón generalmente construidas a través de los estuarios de los ríos. Las presas tienen túneles a lo largo de ellas que contienen turbinas, que se activan cuando el agua de un lado fluye a través de la presa hacia el otro lado. Se dice que estas estructuras en forma de presa tienen una vida útil de alrededor de 100 años.La Rance en Francia, por ejemplo, ha estado en funcionamiento desde 1966 y continúa generando cantidades significativas de electricidad cada año.

Las turbinas eólicas y los paneles solares generalmente tienen una garantía de 20 a 25 años, y mientras algunas células solares han alcanzado la marca de los 40 años, por lo general se degeneran a un ritmo de 0,5% de eficiencia por año.

La mayor vida útil de la energía mareomotriz hace que sea mucho más competitiva en cuanto a costos a largo plazo. Incluso las plantas de energía nuclear no duran tanto. Por ejemplo, se estima que la nueva planta nuclear Hinckley Point C que se planea construir en Somerset, Reino Unido, proporcionará energía durante unos 60 años, una vez completada, según un informe de la BBC.

Desventajas de la energía de las mareas: falta de investigación

Si bien los verdaderos efectos de los bombardeos y las turbinas de las mareas en el medio marino no se han explorado completamente, se han realizado algunas investigaciones sobre cómo los bombardeos manipulan los niveles del océano y pueden tener efectos negativos similares a los de la energía hidroeléctrica.

Un informe de 2010 encargado por la Asociación Nacional Oceánica y Atmosférica de EE. UU. y titulado ‘Efectos ambientales del desarrollo de la energía de las mareas’ identificó varios efectos ambientales, incluida la «alteración de corrientes y olas», la «emisión de campos magnéticos ”(CEM) y sus efectos sobre la vida marina, y la“ toxicidad de pinturas, lubricantes y revestimientos antiincrustantes ”utilizados en la fabricación de equipos.

El Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico (PNNL) estudió el efecto de una turbina de marea en Strangford Lough frente a la costa de Irlanda del Norte. El Laboratorio de Ciencias Marinas de la PNNL estaba particularmente interesado en cómo la turbina de mareas afectó a las focas del puerto, las focas grises y las marsopas que habitan el área. La turbina fabricada por Atlantis estudiada fue capaz de apagarse cuando se acercaron mamíferos más grandes.

Sin embargo, todavía se necesitan más investigaciones.

«El flujo y reflujo natural del océano puede ser una fuente de energía abundante y constante. Pero antes de que podamos colocar dispositivos de energía en el agua, necesitamos saber cómo podrían impactar el medio marino ”, dijo la oceanógrafa de PNNL Andrea Copping en un artículo de investigación.

» Nosotros tenemos que demostrar de antemano que no hay impacto, y no podemos. No tenemos pruebas concretas, solo teorías basadas en el conocimiento existente y el modelado informático ”.

Desventajas de la energía de las mareas: el impacto de las emisiones de EMF

Las emisiones electromagnéticas también pueden alterar los vida marina. El ecólogo marino de PNNL, Jeff Ward, dijo que la organización estaba observando cómo los campos electromagnéticos dañan la capacidad del salmón Coho juvenil para reconocer y evadir a los depredadores, o el impacto negativo en los cangrejos Dungeness para detectar olores a través de sus antenas. También están observando si la vida marina es atraída o repelida por los campos electromagnéticos en general.

Ward dijo en la conferencia Oceans 2010: «Realmente no sabemos si los animales se verán afectados o no. investigación exhaustiva para decirlo con seguridad ”.

Si bien no ha habido mucha investigación sobre los efectos de los campos electromagnéticos, un estudio de la Comisión Europea en 2015 encontró que los campos electromagnéticos también podrían tener un impacto en las rutas migratorias de la vida marina en el área.

Las especies particulares que son susceptibles a los campos electromagnéticos son tiburones, rayas, rayas, crustáceos, ballenas, delfines, peces óseos y tortugas marinas.Muchos de estos animales utilizan campos magnéticos naturales para navegar en su entorno.

El estudio más concluyente, de acuerdo con el ‘Impactos ambientales del ruido, las vibraciones y las emisiones electromagnéticas de las energías marinas renovables’ de la Comisión Europea, fue una observación de la migración en las anguilas. El estudio encontró que los EMF causaron las anguilas para desviarse de su ruta migratoria instintiva , pero «los individuos no se desviaron por mucho tiempo y reanudaron su trayectoria original».

Otro experimento encontró que los elasmobranquios bentónicos, que incluyen tiburones, rayas y rayas, se sintieron atraídos por una fuente de EMF emitida desde un submarino. umbilical. Una vez más, no hubo evidencia concluyente de efectos acumulativos o perjudiciales.

Desventajas de la energía de las mareas: altos costos de construcción

No se puede evitar el hecho de que la energía de las mareas es una de las más pesadas -Etiquetas de precio al frente. El proyecto propuesto de Swansea Bay Tidal Lagoon en Gales, Reino Unido, tiene un precio de 1.300 millones de libras esterlinas (1.670 millones de dólares). La mencionada central eléctrica de marea de Sihwa Lake costó $ 560 millones, y La Rance costó 620 millones de francos en 1966. Usando una calculadora de conversión e inflación en línea, esto equivale aproximadamente a $ 940 millones en 2018.

En comparación El parque solar del desierto de Tengger costó alrededor de $ 530 millones para una capacidad instalada total de 850 MW, lo que lo hace más rentable que el lago Sihwa, con una capacidad total de 254 MW. Del mismo modo, el parque eólico de Roscoe costó alrededor de $ 1 mil millones para una producción de 781MW, en comparación con el proyecto de mareas de Swansea Bay que se espera que genere alrededor de 320MW en total.

Si bien los costos de generación a largo plazo son relativamente buenos en comparación con otros sistemas de energía renovable, el costo de construcción inicial hace que invertir en energía mareomotriz sea una empresa particularmente arriesgada.

En primer lugar, instalar un sistema mareomotriz es tecnológicamente desafiante. Los fabricantes compiten contra el océano en movimiento, y el equipo y el conocimiento técnico necesarios para construir con éxito el sistema suelen ser muy costosos, especialmente en comparación con un parque eólico o solar.

El segundo gasto se relaciona con el punto señalado en la sección anterior. Las empresas que administran un sistema de energía mareomotriz deben realizar un análisis continuo del efecto que tiene en el entorno específico en el que operan. Esto requiere investigación y evaluación de ambientalistas, biólogos marinos y expertos geográficos para mitigar la destrucción de ecosistemas sensibles, lo que puede ser costoso.

Sin embargo, el profesor asociado de sistemas de energía de la Universidad Estatal de Oregón, Ted Brekken, permanece seguro de que la tecnología La progresión ayudará a mitigar algunos de estos costos, y le dice a Yale Environment 360: «La tecnología ha seguido avanzando, lo cual es una buena noticia. Pero el gran problema es reducir el costo. En este momento, existe la realidad de sobrevivir mientras llegar allí.

«En algún momento, se realizarán todas las instalaciones fáciles y económicas de energía eólica y solar. Y luego es la energía del océano la que sigue en línea «.