La generación de electricidad a partir de corrientes de agua tiene varios usos potenciales y ya es compatible con nuestra red eléctrica actual. Pero ¿qué es la energía oceánica? ¿Cómo se produce? ¿Tiene alguna importancia? En este artículo, examinaremos sus ventajas y desventajas, junto con sus fundamentos.
¿Qué es la energía oceánica?
Existe una enorme cantidad de energía potencial en los mares. Aprovechar esta energía puede ofrecer ventajas significativas. En términos generales, ¿qué es la energía oceánica? La energía undimotriz es energía solar concentrada que se transmite por el viento y las olas.
Las mareas, por otro lado, son cambios periódicos en el nivel del mar y la velocidad del flujo de agua causados por la atracción gravitatoria de la Luna, el Sol y otros cuerpos celestes de la Tierra. Las mareas cambian drásticamente con el tiempo debido a numerosos fenómenos asociados con la inclinación de la Tierra, su velocidad de rotación y la interacción entre las fuerzas gravitacionales y rotacionales. Las zonas costeras son especialmente susceptibles a los efectos de las mareas debido al aumento del flujo de agua y la mayor densidad de energía causados por los canales estrechos.
- Corrientes y mareas: Se pueden utilizar sistemas modulares para aprovechar la energía cinética de las corrientes de marea (marinas), mientras que se pueden construir presas en los estuarios para capturar la energía potencial de las mareas.
- Olas: Es posible aprovechar la energía cinética y potencial de las olas del océano empleando tecnología modular.
- Cambios de temperatura: La conversión de energía térmica oceánica (OTEC) se refiere al conjunto de actividades que utilizan la energía térmica presente como resultado de la diferencia de temperatura entre la superficie del mar y sus profundidades.
- Cambios en la salinidad: Utilizando un proceso de ósmosis inversa con presión retardada y tecnologías de conversión asociadas, la energía asociada con el gradiente de salinidad se puede extraer del punto donde el agua dulce y el agua salada se encuentran en la desembocadura de los ríos.
La hibridación de los métodos mencionados y la exploración de alternativas para la generación de energía oceánica, como las fuentes hidrotermales, se encuentran actualmente en investigación. También se investiga la energía para muchos otros usos, además de la generación de electricidad, como la desalinización para agua potable, el aire comprimido para la acuicultura y la síntesis de hidrógeno mediante electrólisis. A continuación, analicemos las 10 ventajas y desventajas de la energía oceánica.
10 ventajas y desventajas de la energía oceánica
El océano energía renovable El sector, en particular el campo de las tecnologías de conversión de energía de las corrientes de marea y las olas, ha atraído una atención considerable en todo el mundo gracias a la introducción de diversos conceptos creativos y al éxito de múltiples implementaciones. Como cualquier otra fuente de energía, la energía oceánica presenta numerosas ventajas y desventajas.
Ventajas de la energía oceánica
Las ventajas de la energía oceánica son las siguientes:
1. Renovable
El viento genera olas, y el calentamiento desigual de la superficie terrestre, debido principalmente al calentamiento solar de diferentes partes del globo a distintas velocidades, es la causa principal de este calentamiento desigual. La energía en forma de calor se transfiere por el viento de una sección de la Tierra a otra, donde luego es absorbida por el agua para generar olas. Siempre habrá olas azotando las costas de países con poblaciones significativas que viven en o cerca de zonas costeras porque el viento siempre estará presente. A diferencia de los recursos fósiles, que se agotan tan rápido como se descubren, las mareas oceánicas siempre regresan a la orilla.
2. Protegiendo el mundo natural, menos Huella de carbono, y Sin daños al suelo
A diferencia de los combustibles fósiles, que producen gases de efecto invernadero, residuos y contaminación al quemarse, la energía undimotriz está intrínsecamente libre de residuos y contaminantes. Para alimentar generadores y centrales eléctricas cercanas, la energía de las olas puede transferirse directamente a los equipos que producen electricidad. Encontrar una fuente fiable de energía renovable es un reto en el mundo actual, tan dependiente de la energía.
Se necesita menos de una milla cuadrada de espacio en el fondo del océano para albergar una planta de energía undimotriz que pueda generar suficiente energía para abastecer a aproximadamente 20,000 hogares estadounidenses.
La energía undimotriz no daña el planeta en absoluto, a diferencia de la extracción de combustibles fósiles, que puede dejar grandes agujeros en el suelo. Es una de las formas más populares de aprovechar la energía del mar, además de ser segura y respetuosa con el medio ambiente.
3. Abundante y de fácil acceso
Esta fuente de energía se encuentra convenientemente ubicada cerca de zonas que pueden aprovecharla. Muchos centros urbanos y puertos importantes se encuentran cerca de la costa, lo que permite aprovechar la energía de las olas. Debido a la alta densidad de población de las comunidades costeras, es probable que los residentes se adapten eficazmente al ruido y las vibraciones generadas por las plantas de energía undimotriz.
4. Reducir la dependencia de los gigantes petroleros extranjeros
Si se aprovechara todo el potencial de la energía undimotriz, dependeríamos menos de los combustibles fósiles importados de otros países. Podría generar empleos verdes para millones de personas y, al mismo tiempo, reducir la contaminación atmosférica.
5. Métodos extensivos de aprovechamiento
Esta información puede recopilarse de diversas maneras, lo cual constituye otra ventaja. Las turbinas hidroeléctricas en centrales eléctricas estacionarias son una opción, mientras que las estructuras gigantescas lanzadas al océano por barcos para captar la energía de las olas son otra.
6. Fiable
La energía undimotriz es confiable, ya que está disponible constantemente. Esto se debe a que las olas están en constante cambio. Puede haber fluctuaciones, pero el movimiento promedio subyacente es constante. En consecuencia, la captación de energía es un proceso constante. Es bien sabido que la cantidad de energía generada y transmitida por las olas varía estacional y anualmente. Sin embargo, la generación de energía es constante.
7. Se pueden generar niveles extremadamente altos de energía.
El potencial para generar energía a partir de las olas del océano es asombroso. La densidad de potencia es de aproximadamente 30 a 40 kilovatios por metro lineal de longitud de ola a lo largo de la costa. A medida que nos sumergimos más profundamente, la densidad de potencia aumenta hasta unos 100 kW. Es una cosa absolutamente enorme.
8. Generación eficaz de energía
En la costa, la densidad energética de las olas ronda los 30-40 kW/m, pero a mayor profundidad, puede alcanzar hasta 100 kW/m. En una superficie oceánica de menos de 30 metros cuadrados, se pueden generar más de 20,000 megavatios (MW), suficientes para abastecer a XNUMX hogares británicos.
9. Mayor estatura
Los dispositivos de energía undimotriz pueden fabricarse en diversos tamaños para satisfacer las necesidades eléctricas de regiones específicas. Por otro lado, la producción de energía a partir de combustibles fósiles suele requerir la construcción de infraestructuras masivas.
10. Operaciones rentables y frecuencia de averías reducida
En la mayoría de los casos, una vez que instalamos las instalaciones de energía undimotriz, pueden funcionar de forma totalmente autónoma. Al no necesitar combustible, se reducen los efectos negativos del transporte y los problemas de mantenimiento al utilizar la energía undimotriz. Si los costos iniciales son razonables, esta tecnología tiene el potencial de ser beneficiosa para todos los involucrados.
Desventajas de la energía oceánica
Después de conocer las ventajas de la energía oceánica, seguramente le interesará conocer sus desventajas. Estas son las desventajas de la energía oceánica:
1. Adecuación según la ubicación
Una de las principales desventajas de la energía undimotriz es su necesidad de estar cerca del océano. Los únicos lugares que se beneficiarán de ella de inmediato son las ciudades costeras y las centrales eléctricas. Debido a su origen, la energía undimotriz no es apta para todos. Sin embargo, no es la única solución energética limpia, ya que los países y ciudades que no están cerca del mar deben buscar otras formas de generar electricidad.
2. Efecto sobre el ecosistema marino
Aunque la energía de las olas es pura, representa riesgos para ciertos organismos expuestos a ella. Para aprovechar la energía de las olas, es necesario instalar dispositivos masivos cerca del océano, e incluso dentro de él. Las vibraciones y el ruido de estos dispositivos son perjudiciales para el medio marino y alteran el hábitat de animales cercanos a la costa, como cangrejos y estrellas de mar. También es posible que las sustancias químicas nocivas empleadas en las plataformas de energía de las olas se filtren y contaminen el agua circundante.
3. Gastos exorbitantes
Si bien la energía undimotriz tiene muchos aspectos positivos, su enorme coste de producción es una desventaja importante. Se necesita una enorme infraestructura para convertir la energía undimotriz en formas utilizables. Por lo tanto, la longevidad de las tecnologías pertinentes es muy cuestionable. Dada la imprevisibilidad de las olas, cuando estas son particularmente potentes, pueden causar fallos catastróficos en la maquinaria. Reparar y adquirir equipos de este tipo supone unos costes colosales. Además, la inversión necesaria para construir una central eléctrica que convierta esta energía en forma utilizable es enorme. Además, no basta con instalar una central. Es necesario realizar un mantenimiento. El total de estos gastos es asombroso.
4. Factor que produce perturbaciones en los buques recreativos y comerciales
También causa interrupciones tanto para los buques públicos como privados, lo cual es un aspecto negativo. Para ser eficaces, las centrales eléctricas de energía undimotriz deben ubicarse cerca de la costa, y estas instalaciones son más útiles cuando se ubican cerca de zonas densamente pobladas. Sin embargo, estos lugares sirven como importantes puertos de entrada para una amplia variedad de buques, incluyendo buques de carga, cruceros, vehículos recreativos y bañistas. La construcción de una fuente de captación de energía undimotriz causará una interrupción significativa en todas estas actividades, tanto terrestres como marítimas. Por eso es importante que los gobiernos y las empresas interesadas en la energía undimotriz aborden las preocupaciones de quienes podrían verse afectados antes de realizar cualquier inversión en este campo.
5. Contaminación acústica y visual
Para quienes viven cerca de zonas costeras, los generadores de energía undimotriz/oceánica pueden ser muy desagradables. Estos grandes generadores funcionan en medio de los océanos y destruyen su belleza y paz. Estas máquinas también son responsables de la contaminación acústica. Sin embargo, la mayor parte de su ruido queda amortiguado por las olas.
6. Difícil de escalar
El hecho de que ninguna empresa de servicios públicos pueda desplegar aún parques undimotriz, dado que aún no son lo suficientemente grandes como para suministrar una cantidad considerable de electricidad, es quizás la mayor desventaja en este momento. Si bien se han probado algunos sistemas de energía undimotriz en Escocia, Hawái y, más recientemente, en Australia, su potencia máxima es de tan solo unos 2.5 MW. Aunque se prevé una expansión del mercado, actualmente es difícil desplegar generadores de energía undimotriz a escala práctica.
7. Los avances tecnológicos avanzan a paso de tortuga
Si bien la investigación sobre la energía undimotriz ha continuado desde el siglo XVIII, la tecnología dista mucho de estar madura. Este lento progreso es un obstáculo para su financiación. renovable fuente de energía.
8. Incómodamente contagioso
Transportar la energía generada por las olas del océano a lo largo de largas distancias hasta los consumidores del interior es hoy un desafío técnico formidable.
9. longitud de onda
La energía eólica depende completamente de la densidad del agua, la longitud de onda y la velocidad de las olas. Para generar una cantidad significativa de energía oceánica, se necesita un flujo constante de olas potentes. Sin embargo, debido al comportamiento inestable de las olas en algunas zonas, es muy impredecible pronosticar la energía undimotriz con total precisión. Nunca se puede confiar plenamente en la energía oceánica como fuente de energía fiable.
10. Bajo rendimiento en condiciones climáticas adversas
En condiciones climáticas adversas, el rendimiento de los sistemas undimotriz disminuye significativamente. Deben soportar condiciones climáticas adversas.
Después de leer todo esto, debería haber comprendido las ventajas y desventajas de la energía oceánica. Ahora, es momento de aprender sobre los tipos de energía oceánica en el siguiente párrafo.
Lea también Todo sobre las ventajas de las pilas de combustible
Tipos de energía oceánica
Después de aprender sobre las ventajas y desventajas de la energía oceánica, también debe aprender sobre los tipos de energía oceánica:
1. Energía de las mareas: Para aprovechar la fuerza de las mareas, se construyen centrales maremotriz en los estuarios de los ríos y están diseñadas para almacenar y liberar grandes volúmenes de agua dos veces al día.
2. Energía de las olas: La fuerza de las olas del océano se puede aprovechar mediante el uso de equipos mecánicos. Grandes plantas experimentales, que antes se ubicaban a solo unos kilómetros de la costa, ahora se aventuran en aguas abiertas.
3. Energía de las corrientes oceánicas: La energía de las corrientes oceánicas es equivalente a la del viento en la superficie. Esta energía se capta mediante turbinas submarinas, que son esencialmente enormes hélices ancladas al fondo marino.
4. Energía térmica oceánica: Los océanos almacenan una gran cantidad de calor, lo que los convierte en una buena fuente de energía térmica. En zonas intertropicales, la diferencia de temperatura entre las cálidas aguas superficiales y las capas subterráneas, más frías, puede aprovecharse para generar vapor y, en última instancia, energía.
5. Energía osmótica: El método más inesperado es energía osmótica, que utiliza la diferencia de presión entre el agua salada y el agua dulce detrás de una membrana para generar electricidad.
Los méritos de estas fuentes de energía alternativas son innegables. Existen en grandes cantidades, son estables y predecibles, y pueden aprovecharse en muchas partes del planeta. Varios países han comenzado a probar la tecnología, y algunas plantas ya producen energía a escala comercial.
Ver también: Ventajas y desventajas de la energía maremotriz
¿Cuál es la importancia de la energía oceánica?
Es bien sabido que el cambio climático supone un riesgo importante para los océanos. Y, como se prometió en la introducción, aquí conocerás la importancia de la energía oceánica. Las poblaciones costeras y las criaturas marinas que albergan los océanos ya están sintiendo los efectos del calentamiento y la acidez de los océanos. Estos puntos te ayudarán a comprender la importancia de la energía oceánica.
1. Electricidad limpia y sin emisiones
Las tecnologías que aprovechan la energía oceánica aprovechan las corrientes regulares de las mareas, el movimiento ondulante de las olas o los gradientes de temperatura y salinidad del océano. Pero tienen algo en común: no consumen combustible ni emiten contaminación. Una vez implementadas, estas máquinas pueden seguir produciendo energía sin contaminar durante décadas.
La expansión de las instalaciones de energía oceánica tiene un efecto multiplicador en el crecimiento de otras fuentes de energía renovables y libres de carbono. Dado que el océano está en constante movimiento, puede proporcionar energía fiable incluso cuando no brilla el sol ni sopla el viento. Para mantener una oferta y una demanda estables en una red eléctrica libre de carbono, se requiere una cartera diversificada de fuentes de energía renovables.
Aunque la huella de carbono derivada de la fabricación y el suministro de estos dispositivos no sea cero, es comparable a la de otras fuentes de energía renovable y mucho menor que la del carbón o el gas natural. Este impacto en el ciclo de vida disminuirá aún más a medida que las industrias del acero, el cemento y el transporte trabajen para reducir sus emisiones.
2. Desarrollo de áreas protegidas para los animales
La evidencia sugiere que las instalaciones de energía oceánica pueden tener un reserva marina efecto, ya que algunas especies pueden refugiarse debajo y alrededor de las estructuras, lejos de los depredadores, y al mismo tiempo pueden alimentarse y reproducirse sin interferencias.
Las estructuras suelen ser colonizadas por criaturas, lo que crea un efecto de arrecife artificial que, a su vez, atrae a peces y otros animales. La pesca de arrastre suele eliminar las pocas superficies duras naturales presentes en los hábitats marinos. Al igual que los naufragios y las turbinas eólicas marinas, los cimientos de los equipos de energía oceánica proporcionan un hábitat perfecto para innumerables peces, cangrejos de río y moluscos.
3. Mantener el orden natural de las cosas
Además, no hay evidencia de que la energía oceánica tenga un impacto nocivo en el ecosistema marino, por lo que puede coexistir con todo tipo de vida marina.
Es razonable pensar en cómo los dispositivos de energía oceánica interactúan con la vida marina que comparte el océano con ellos. Hasta la fecha, no se ha registrado ningún caso de colisión de criaturas marinas con un dispositivo en todos los monitoreos realizados. Las máquinas que aprovechan la energía de las corrientes de marea y las olas giran considerablemente más lentamente que una turbina eólica en el aire, tienen menos piezas móviles y están en sintonía con el movimiento del agua.
El ruido antropogénico se ha identificado como un problema importante en los ecosistemas marinos. Sin embargo, la instalación de dispositivos de energía oceánica suele ser rápida y silenciosa. No se requiere hinca de pilotes para anclar los cimientos, por lo que la región no se ve afectada, y los peces y mamíferos que se desplazan durante la instalación regresan de inmediato. Los niveles de ruido producidos por las propias máquinas son insignificantes, significativamente inferiores a los de los barcos y otras embarcaciones, pero aun así audibles.
Aunque los campos electromagnéticos son omnipresentes en el océano, se citan con frecuencia como una amenaza potencial para la vida marina. Si bien las líneas eléctricas pueden afectar estas áreas, las investigaciones sugieren que los efectos ecológicos son mínimos y que los animales de la zona están a salvo.
Lea también Ventajas y desventajas de la energía del hidrógeno
¿Para qué se utiliza la energía del océano?
¿Quieres saber para qué se utiliza la energía oceánica? Las olas, las corrientes y las mareas se mueven constantemente y pueden aprovecharse para proporcionar energía limpia y renovable. Existen herramientas especializadas para obtener energía del mar. Ciertos elementos de estos sistemas se mueven con el movimiento del agua para captar la energía; este movimiento genera energía, que se transmite a la costa. Una forma de aprovechar la energía de las corrientes oceánicas es utilizar boyas o turbinas.
El ascenso y descenso de las olas hace que la boya suba y baje. Este término se utiliza para describir los edificios que flotan en el agua y suben y bajan con la marea. Para controlar estos flotadores se utilizan diversos sistemas, como un cilindro con un pistón acoplado. Un pistón es un cilindro o disco giratorio que encaja perfectamente dentro de otro cilindro giratorio para comprimir o transportar un fluido como el aire o el agua, o para transformar la energía. Esto impulsa un generador para producir electricidad a partir del movimiento. Las anclas se pueden sujetar a los mástiles, que son columnas largas. Las boyas se sostienen mediante postes gruesos y resistentes llamados mástiles, que se bajan hasta el fondo del agua. Alternativamente, todo el conjunto podría simplemente flotar en el agua. Estos dispositivos se pueden desplegar en alta mar o en zonas costeras menos profundas.
Los océanos abarcan alrededor del 70% de la superficie terrestre. No existe recurso renovable más omnipresente ni, posiblemente, más poderoso que la energía oceánica. Es un recurso que puede aprovecharse sin dañar el océano, lo que beneficiará tanto al medio ambiente como a la humanidad. Es un objetivo que vale la pena perseguir. Este artículo busca explicar qué es la energía oceánica, cuáles son sus diferentes tipos, para qué se utiliza y su importancia, así como sus ventajas y desventajas.
Recomendado: Reemplazo de batería del Garmin Vivoactive 3
1 Comentario
Querida Olivia
Me gustaría referirme a su excelente resumen en un artículo que estoy presentando sobre la energía de la Corriente de las Agujas. Por favor, indíqueme la referencia.
Gracias
Eckart