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Energía Mareomotriz¿Cómo funciona una planta de energía mareomotriz?

¿Cómo funciona una planta de energía mareomotriz?

En primer lugar, conocerás el funcionamiento de una planta de energía mareomotriz. La cual es una forma de energía hidroeléctrica que aprovecha la energía cinética creada por la acción de las mareas altas y mareas bajas.

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    En primer lugar, conocerás el funcionamiento de una planta de energía mareomotriz. La cual es una forma de energía hidroeléctrica que aprovecha la energía cinética creada por la acción de las mareas altas y mareas bajas. Así como también, por las corrientes oceánicas. Estas también se llaman flujos de marea, convirtiendo este movimiento en electricidad utilizable.

    Está basada en el principio que: cuanto mayor sea la extensión de las mareas o la diferencia de altura entre el nivel del mar en la marea alta y en marea la baja. Más energía se puede producir. De esta forma, las mareas tienen una variación gracias a la atracción del sol y la luna, en términos gravitatorios.

    Es una fuente de energía renovable y se produce también energía limpia. Ya que no puede despedir gases de efecto invernadero a la atmósfera si cumple su proceso de producción de electricidad. Sin embargo, solo es práctica para proyectos a gran escala.

    Del mismo modo, las mareas contienen una cantidad asombrosa de energía, hasta el punto de que según analistas, ingenieros y expertos en la materia, han calculado que el océano tiene el potencial de proporcionar un tercio de la electricidad necesaria en un país como los Estados Unidos, por ejemplo.

    ¿De qué manera funciona la energía mareomotriz? 

    Actualmente, existen 3 formas principales de aprovechar la energía creada por las mareas y las corrientes en una masa de agua: Se hace a través de una planta de energía mareomotriz, las cuales pueden trabajar a través de turbinas, represas y vallas mareomotrices. En un principio, es necesario que recuerdes los principios de la energía potencial y la energía cinética.

    Además, debes saber los principios del acrecentamiento y el decrecimiento de las mareas de mares y océanos del mundo. Las mareas son producidas por la acción gravitatoria del sol y de la luna. Al movimiento de subida de aguas se le llama flujo, mientras que el movimiento contrario, el descenso del agua, se le llama reflujo. Cabe destacar que este último movimiento es más corto que el primero, en términos temporales.

    Establecer la diferencia entre la altura del nivel del mar y del embalse resulta un acto fundamental. Esto debido a que aquellos puntos en las costas en los que la marea alta y baja se diferencian en más de 5 metros. Esta condición limita el emplazamiento de una planta de energía mareomotriz en cuanto a rentabilidad. Es debido a que las condiciones anteriormente descritas solo las reúnen algunos lugares en el globo terráqueo.

    Cuando se instala una planta de energía mareomotriz, genera electricidad por medio de la instalación de turbinas. Esto se hace girando las aspas de dichas turbinas y con la propia acción del agua oceánica.

    ¿Cuáles métodos de generación de energía existen?

    Existen al menos 3 tipos de plantas de energía mareomotriz, capaces de generar la energía necesaria para que la energía eléctrica sea aprovechable y rentable.

    ¿Cómo funciona una turbina mareomotriz? 

    Las turbinas mareomotrices son muy parecidas a las eólicas, salvo que están bajo la superficie de las masas de agua. En lugar de encima o en tierra firme. La corriente del agua empuja las palas de la turbina, la cual se conecta a un generador que produce la electricidad. 

    Las turbinas mareomotrices son capaces de producir mucha más electricidad que las centrales eólicas. Esto debido a que el agua es mucho más densa que el aire. No obstante, la alta densidad del agua también significa que este tipo de planta de energía mareomotriz tiene que ser mucho más fuerte que las plantas que tienen turbinas eólicas. Esto hace que sean más costosas de fabricar. 

    Las turbinas mareomotrices son grandes, pero perturban relativamente poco el ecosistema que marino que las rodea. No obstante, pueden causar daños por colisión, al igual que las turbinas eólicas, con la vida marina. Pero las palas tienden a moverse lentamente, por lo que no es tan preocupante. También emiten ruido de bajo nivel, que puede afectar a los mamíferos marinos.

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    Funcionamiento de las represas mareomotrices

    Las presas mareomotrices son represas de poca altura, que suelen instalarse en las entradas de las mareas o en los estuarios. Al igual que las represas hidroeléctricas comunes, se utilizan compuertas para crear un embalse en un lado de la represa. La misma está fijada al fondo del mar, mientras que la parte superior está ligeramente por encima de donde llega el nivel del agua durante la marea más alta. 

    Las turbinas mareomotrices están situadas hacia el fondo de la presa, dentro de un túnel, el cual permite el paso del agua. Del mismo modo, las turbinas situadas en el fondo de la represa giran con las mareas entrantes y salientes. 

    Durante la subida de la marea, el agua fluye por encima de las turbinas a medida que el agua sube. Después, el agua vuelve a fluir por las turbinas cuando la marea baja. En este sentido, las turbinas se conectan a un generador que produce la electricidad. 

    Las represas mareomotrices son las estructuras más aptas para el aprovechamiento de este tipo de energía. Desafortunadamente, debes saber que son las más costosas.  Esto debido a que requieren la construcción de toda una estructura de hormigón, lo que puede costar bastante dinero. Las represas también tienen un mayor impacto ambiental en el ecosistema circundante que las vallas mareomotrices o las turbinas propiamente dichas.

    Al ser esta planta de energía mareomotriz esencialmente un muro submarino, los peces y otras especies marinas no pueden atravesarlo, lo que provoca una infinidad de efectos en el ecosistema local en donde esté construida.

    Una planta de energía mareomotriz en forma de valla 

    Una valla mareal o valla mareomotriz es una combinación entre las presas mareales y las turbinas mareomotrices. Su funcionamiento consiste en que los torniquetes verticales de la valla se instalan juntos en una estructura de esta misma forma. De ahí el nombre de “valla mareomotriz”. En lugar de girar como una hélice, las vallas mareomotrices giran como un torniquete.

    Para crear electricidad, la energía de las corrientes marinas empuja las palas del torniquete, que se conectan a un generador. En este sentido, las vallas mareomotrices tienen palas verticales que son empujadas por el agua en movimiento. Estas turbinas verticales se instalan juntas como una valla, pero no requieren de una colosal construcción de hormigón que son obligatorias en las represas mareomotrices. 

    A su vez, suelen instalarse entre masas de tierra en lugares como ensenadas y arroyos de gran caudal. Seguidamente, se sumergen completamente bajo el agua y tienen un impacto nulo en el ecosistema circundante.

    Energía mareomotriz dinámica

    Este tipo de planta de energía mareomotriz o tipo de energía mareomotriz está todavía en una etapa teórica. Es decir, todavía no se ha probado de forma experimental. La energía mareomotriz dinámica combina varias plantas en ella. Por un lado, se encarga de aprovechar la interacción entre la energía cinética y la potencia resultante de las corrientes oceánicas y las mareas.

    Del mismo modo, este sistema dinámico consta de una red de grandes represas que pueden inducir cambios en las mareas para que puedan mover las turbinas generadoras de electricidad de la mejor manera. Con esta acción, puede generarse energía todo el tiempo sin esperar al movimiento natural de las corrientes de las masas de agua.

    Lagunas de mareas para una planta de energía mareomotriz

    Este tipo de tecnología tiene muchas cosas en común con las represas mareomotrices. La diferencia radica en que no supone una gran inversión de dinero y es respetuosa con el medio ambiente. Una laguna mareal o de mareas, es una central eléctrica que está algo lejos del océano o del mar.

    Su funcionamiento es equivalente al de una represa, ya que cuando sube la marea, la laguna se llena por completo. Cuando la marea baja, el agua sale por una abertura constituida por turbinas. Esto hace que el flujo de agua hacia el exterior haga girar la o las turbinas y esta acción es la que genera energía.

    Ejemplos de plantas de energía mareomotriz en el mundo

    Como habrás leído anteriormente, se deben reunir ciertas condiciones para que una planta de energía mareomotriz tenga éxito generando energía eléctrica de forma sustentable y rentable. De tal manera que no solamente se necesita una salida al mar para obtener energía del océano.

    Las mareas juegan un papel fundamental y la fuera de las mismas no son similares en todos el planeta. Por esta razón, algunos países tienen más potencial de desarrollar este tipo de energía que otros. Aunado a esto, no solamente se necesita reunir las condiciones naturales del entorno.

    También, se necesita tener un presupuesto bastante considerable. Esto se debe a que construir una planta de energía mareomotriz que genere electricidad para cientos de miles e incluso millones de personas, no es nada económico. Por ello, los países más desarrollados son los que adoptan con más facilidad las energías renovables, ya que invierten dinero en grandes cantidades en su investigación.

    ¿Cuál fue la primera planta de energía mareomotriz del mundo?

    La primera planta de energía mareomotriz es la Central mareomotriz de LaRance, ubicada en Francia y cuya capacidad es de 240 MW. Ha sido la primera represa mareomotriz del planeta y está ubicada en la región de Bretaña, en el país galo. Construida entre los años 1961 y 1966, ha sido el mayor generador de energía mareomotriz del mundo hasta el 2011, cuando fue superada por el lago Sihwa de Corea del Sur.

    En la actualidad, es la central mareomotriz renovable más antigua y la segunda más grande del planeta. La superficie de la cuenca cubierta por la central es de 22 km2. Se han necesitado 3 años para construir una presa de 145,1 metros de longitud con 6 compuertas de rueda fija y un dique de 164 metros. Así pues, la energía es generada a través de 24 turbinas de bulbo reversible con una capacidad nominal de 10 MW cada una.

    El emplazamiento de la central cuenta con un rango medio de mareas de 8 metros, el más alto de Francia. La electricidad se introduce en la red nacional de transmisión de 225 kV, que cubre las necesidades de unos 130 mil hogares al año.

    ¿Cuál es la planta de energía mareomotriz más grande del mundo?

    La central mareomotriz del lago Sihwa, en Corea del Sur, es la mayor central de mareas del planeta, con una capacidad instalada de 254 MW. El proyecto se inauguró en agosto del 2011. Esta planta está situada a unos 60 kilómetros al suroeste de Seúl, la capital del país asiático. Además, el proyecto utiliza un dique de 13 kilómetros de longitud, creado en el año 1994 para el control de inundaciones y la agricultura.

    La energía es producida a partir de la afluencia de mareas en la cuenca de 30 kilómetros cuadrados. Esto mediante las 10 turbinas de bulbo que están sumergidas. Las cuales son de 25 MW. Para que el agua pueda salir de la represa, se utilizan 8 compuertas de tipo alcantarilla.

    Su construcción duró siete años y costó el equivalente a 1 millón de dólares por MW, pero ha permitido a Corea del Sur reducir las emisiones de CO₂ en más de 300.000 toneladas al año y ahorrar en costes de petróleo.

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