Energía Maremotriz: ¿qué es y cuál es su importancia?

Para muchos países, la energía maremotriz es una excelente alternativa para la generación de electricidad, sobre todo en un momento en el que la preocupación por el cambio climático y la necesidad de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero es cada vez mayor.

Esta fuente de energía renovable es un recurso valioso para el futuro, y puede impactar significativamente en la forma en la que el mundo se abastece de electricidad. En este artículo se explica qué es la energía maremotriz, cómo se genera, cuáles son algunos de sus principales beneficios y qué se puede esperar de ella en el futuro.

¿Qué es la energía maremotriz?

La energía maremotriz es uno de los diferentes tipos de energías renovables que existen en la actualidad, y se caracteriza por generar electricidad a partir del movimiento de las corrientes y mareas oceánicas.

Según National Geographic, generalmente, esta energía se produce por la diferencia de altura entre las mareas altas y bajas, que es aprovechada por plantas de producción de energíadiseñadas para transformar la energía cinética del agua en energía eléctrica.

La primera planta de energía maremotriz se desarrolló a finales de los años 60 en el estuario del río Rance, en Francia, y actualmente es la segunda planta más grande del mundo en producir este tipo de energía renovable. Esta planta tiene la capacidad de producir hasta 240 megavatios (MV), utilizando un sistema de turbinas y generadores que aprovechan el movimiento del río.

¿Cómo se genera la energía maremotriz?

A diferencia de otros tipos de energía renovable, como la fotovoltáica y la eólica, la energía maremotriz se produce de manera permanente, ya que se basa en la previsibilidad de mareas oceánicas.

En términos simples, se puede decir que la energía maremotriz se produce a través de turbinas que hacen girar un generador. Para que esto suceda, se suelen construir diques o presas en zonas donde el movimiento de las mareas es más intenso.

Centrales maremotrices y sus tipos

Actualmente, existen tres tipos de centrales maremotrices, y se están llevando a cabo proyectos de investigación para aumentar el número de plantas con capacidad de generar electricidad a partir del movimiento de las mareas. Un ejemplo de esto último son los proyectos que implican el desarrollo de lagunas artificiales paralelas a las costas, también conocidas como Tidal Lagoons.

Generador de corriente de marea

Este tipo de central maremotriz se caracteriza por generar electricidad a partir de las corrientes marinas. Es decir, implica la instalación de turbinas submarinas en áreas donde las corrientes marinas son más fuertes y abundantes.

El movimiento de la marea, en una sola dirección, mueve las turbinas y convierte la energía cinética en energía eléctrica. La primera central de energía maremotriz de este tipo se construyó en 2007 en el norte de Irlanda, y desde entonces ha crecido el interés en el uso de los generadores de corriente de marea.

Presa de marea

Otro tipo de central maremotriz es la presa de marea, que aprovecha el ascenso y descenso de las mareas para generar electricidad. Para esto, se debe construir una barrera o un dique en una zona donde las diferencias entre las mareas altas y las mareas bajas sea significativa.

El sistema de compuertas de este tipo de planta maremotriz permite contener grandes niveles de agua, que luego se liberan y mueven las turbinas conectadas al generador eléctrico. El mejor ejemplo de una presa de marea es la de la planta de energía del río Rance, de la que ya hablamos antes.

Energía maremotriz dinámica

En estas centrales se combinan diferentes elementos de las centrales que se mencionan en los puntos anteriores. Estas centrales implican la construcción de estructuras en forma de T, paralelas a la costa, que aprovechan el movimiento de las mareas, independientemente de su dirección.

Estas plantas están equipadas con turbinas bidireccionales, lo que les permite generar energía tanto cuando la marea sube como cuando baja.

Usos de la energía maremotriz

El principal uso de la energía maremotriz es la generación de electricidad, ya que este tipo de centrales se han venido desarrollando con el propósito de diversificar las fuentes de energía renovable, y disminuir la dependencia de los combustibles fósiles.

En el año 2011, en Corea del Sur se terminó la construcción de la planta de producción de energía maremotriz más grande del mundo, la Sihwa Lake Tidal Power Station. Esta planta tiene una capacidad de producción de 550 GWh, y provee de energía eléctrica a más de 500 mil personas.

Este tipo de plantas se integran a la red eléctrica con el propósito de suplir las necesidades de energía eléctrica de diferentes comunidades. Además, contribuyen a reducir el uso de los combustibles fósiles y las emisiones de CO2 a la atmósfera.

En el caso de Corea del Sur, la planta del lago Sihwa también cumple otros propósitos, ya que sirve como barrera para evitar inundaciones, e impacta de forma indirecta sobre la capacidad de producción agrícola.

Ventajas e inconvenientes de la energía maremotriz

Las ventajas de la energía maremotriz son muy amplias, y por ello cada vez más países quieren invertir en ella. Para empezar, hay que señalar que el agua es cientos de veces más densa que el aire y, por lo tanto, es mucho más efectiva para la producción de energía a través de turbinas.

Asimismo, es importante mencionar que es una energía renovable que no se agota con el tiempo, como sucede con los combustibles fósiles, y que no emite ningún tipo de contaminante mientras genera electricidad.

Estas ventajas son un punto muy importante, y convierten a la energía maremotriz en una excelente fuente para la producción de electricidad. Sin embargo, no todo es positivo, porque también existen algunas desventajas que es necesario analizar.

Un primer punto en contra, es que no es posible instalar centrales maremotrices en cualquier lugar, ya que existen zonas donde la amplitud de las mareas es muy baja. Además, de esto, los costes de instalación son muy altos, lo que dificulta la viabilidad económica de este tipo de proyectos para muchos países.

En cuanto al tema ambiental, si bien no es contaminante, sí puede afectar los ecosistemas locales. Según National Geographic, las presas de marea afectan la salinidad del agua, bloquean el paso de los peces, que también pueden quedar atrapados en las aspas de las turbinas.

En muchos casos, algunas especies marinas se ven forzadas a migrar, porque las centrales de energía maremotriz afectan significativamente el ecosistema.

Los costes de la energía maremotriz

Tal como se mencionó anteriormente, los costes de producción de la energía maremotriz suelen ser muy altos, ya que es necesario invertir en infraestructura para canalizar y controlar el flujo de las mareas, y cubrir los costes de operación y mantenimiento.

Los costes pueden variar en función del tamaño del proyecto, el tipo de tecnología que se utilice, y el país en el que se lleve a cabo el proyecto, no obstante Just Energy señala que el coste de producción de energía maremotriz es de entre 130 y 280 dólares por megawatt por hora (MWh). (Mucho más caro que el de energía eólica que

suele situarse alrededor de los 20 dólares por MWh).

Para tener una mejor idea, se puede mencionar el proyecto Swansea Bay Tidal Lagoon, en el que se propone construir una central maremotriz en la costa sur de Gales. Según el propio gobierno del Reino Unido este proyecto tiene un coste estimado de 1.300 millones de libras, algo que representa un desafío a nivel de financiación, lo que en su momento llevó a su cancelación.

El futuro de la energía maremotriz

La energía maremotriz tiene mucho potencial a futuro, sobre todo porque cada vez son más evidentes los efectos negativos del calentamiento global, y en todo el mundo se están buscando alternativas para producir energía eléctrica de una forma amigable con el medio ambiente.

Según Scientific American, la energía maremotriz podría alcanzar una generación entre 150 y 800 Terawatios de energía renovable al año (más de lo que produce Canadá con todo su mix de generación eléctrico) .

A pesar de esto, existen muchos riesgos con respecto a la construcción de este tipo de centrales de generación de energía en el futuro, ya que, el calentamiento global puede aumentar el nivel del mar, y afectar negativamente el funcionamiento de las plantas maremotrices.

Ventajas e inconvenientes de la energía nuclear

Ventajas de la energía nuclear

Entre los pros de la energía nuclear, destacan los siguientes:

Su producción es limpia: para producir electricidad no queman ningún combustible fósil por lo que no emiten dióxido de carbono, metano u otros gases contaminantes.
Resulta barata: sus costes de funcionamiento y aprovisionamiento de uranio son relativamente bajos, si bien sus costes fijos y las inversiones para extender su vida útil son muy elevados.
Genera un gran cantidad de energía: elevada producción energética con escaso combustible.
Su producción es constante: produce en base todas las horas al año, sólo paran cuando requieren recargar combustible o realizar operaciones de mantenimiento, en oposición a la mayoría de energías renovables que sólo producen cuando hay recurso disponible (cuando hace sol o hay viento).

Estas características hacen de la energía nuclear una opción segura, limpia, económica y necesaria para mantener el suministro eléctrico produciendo un número muy elevado de horas al año. Todas las tecnologías son necesarias, ya que se complementan para suministrar de la forma más adecuada posible (en términos de coste y seguridad de suministro) la energía que demandan los consumidores en cada momento. La energía nuclear produce de forma constante, las renovables producen siempre que hay recurso disponible y los ciclos combinados se adaptan para producir en aquellos momentos en los que las renovables no producen y se necesita cubrir la demanda de energía de la población.

Al contrario de lo que se puede pensar, las torres de refrigeración de las centrales nucleares únicamente emiten vapor de agua.

Inconvenientes de la energía nuclear

A pesar de todo lo dicho, la energía nuclear también posee desventajas a tener en cuenta:

Sus residuos son peligrosos y tardan miles de años en degradarse, exigiendo un estricto tratamiento de éstos. Los residuos nucleares son albergados en depósitos aislados y controlados durante largo tiempo debido a su impacto radiactivo.
Los accidentes pueden ser muy graves, por lo que se llevan detallados planes de seguridad en las centrales.

Aunque la energía nuclear puede ser un arma muy destructiva, los desastres de este tipo son bajos, pudiendo contarse con los dedos de una mano.

Las centrales nucleares y su funcionamiento

Una central nuclear es una instalación industrial donde se produce energía eléctrica a partir de la energía térmica generada por reacciones de fisión. Éstas se producen en la vasija de un reactor, en el que se aloja el combustible nuclear (por regla general, uranio).

El funcionamiento de una central nuclear no se distancia mucho del de la típica central térmica: la energía térmica liberada se emplea para calentar agua hasta transformarla en vapor caliente a alta presión. Éste hace girar una turbina, generando energía mecánica. Gracias a ella, se acciona un generador, convirtiéndose en energía eléctrica.

La diferencia es que, en las centrales térmicas, la energía calorífica deriva de la combustión de combustibles fósiles y por ello emiten CO2 y, en las nucleares, de las reacciones de fisión nuclear (por lo que no producen emisiones contaminantes).

CONCEPTOS CLAVE

La Real Academia Española (RAE) define combustible nuclear como “material que se emplea para producir energía en forma de calor mediante reacciones nucleares”.

Por su parte, el Diccionario Panhispánico del Español Jurídico (DPEJ) describe al reactor nuclear como “estructura que contiene combustibles nucleares dispuestos de tal modo que dentro de ella pueda tener lugar un proceso automantenido de fisión nuclear sin necesidad de una fuente adicional de neutrones”.

La seguridad de las centrales nucleares

La seguridad nuclear busca disminuir la probabilidad de que sucedan accidentes en las centrales y, en caso de que ocurrieran, paliar sus consecuencias. Así, evita efectos negativos para la población, el medio ambiente y los empleados de la central. Ello se consigue a través de sistemas de control y protección del reactor, así como de salvaguardias tecnológicas.

¿Puede considerarse la energía nuclear como renovable?

La energía nuclear no es renovable, ya que necesita una clase de combustibles muy concretos: átomos pesados e inestables. Un ejemplo de ellos es el uranio que, si bien se halla en la naturaleza, no puede regenerarse por sí solo. Sin embargo, existe debate:

Existen reservas de uranio para miles de años, siendo casi inagotable.
Varios países están apostando por reprocesar el uranio, dando pasos para su reciclaje.

Y cabe recordar que su producción no genera gases de efecto invernadero. En consecuencia, se considera la energía nuclear como una energía limpia.