Energía marina: tipos, tecnologías y su potencial renovable

La energía marina es una de las formas de energía renovable menos aprovechadas en el mundo actualmente. Sin embargo, los océanos y mares poseen un potencial energético inmenso que, si se utiliza correctamente, podría satisfacer una parte significativa de la demanda mundial de electricidad. Esta forma de energía tiene múltiples fuentes, como las olas, las mareas, las corrientes marinas, los gradientes térmicos y los gradientes salinos. A pesar de sus ventajas, su desarrollo ha sido lento debido al alto costo y los desafíos tecnológicos asociados.

Tipos de energía marina

Existen varias formas de aprovechar la energía marina, cada una con sus propias tecnologías y desafíos. Aquí detallamos las principales:

Energía de las olas

También conocida como energía undimotriz, esta forma de energía marina se obtiene aprovechando el movimiento de las olas en la superficie del océano. Las olas son generadas por la acción del viento sobre el agua, y dado que el viento se origina gracias a la radiación solar, podemos considerar a la energía undimotriz como una derivada de la energía del sol.

Las olas contienen una gran cantidad de energía cinética debido a su movimiento oscilatorio. Algunas zonas del planeta, particularmente aquellas con vientos constantes, tienen un potencial considerable para aprovechar este tipo de energía. Por ejemplo, en regiones del Océano Atlántico Norte, la energía contenida en las olas puede alcanzar hasta 70 MW por kilómetro cuadrado.

Existen distintas tecnologías para la captación de la energía de las olas. Destacan dispositivos como las columnas de agua oscilante, los atenuadores o los terminadores flotantes. Estos mecanismos transforman el movimiento de las olas en energía útil mediante turbinas o sistemas hidráulicos.

Energía de las mareas

La energía mareomotriz se genera aprovechando el ascenso y descenso del nivel del agua producido por las mareas, que son causadas por la atracción gravitatoria del sol y la luna sobre los océanos. Este fenómeno, que ocurre de manera predecible, convierte a la energía mareomotriz en una fuente muy confiable.

Los principales sistemas utilizados para captar la energía mareomotriz consisten en construir diques o presas en áreas costeras donde el nivel del agua cambia significativamente con las mareas. Al abrir las compuertas, el agua pasa a través de turbinas, generando electricidad.

Un ejemplo notable del uso de esta tecnología es la planta mareomotriz de La Rance, en Francia, que tiene una capacidad de 240 MW.

Energía de las corrientes marinas

Las corrientes marinas son movimientos de masas de agua que suceden en los océanos debido a la acción del viento y otros factores geofísicos. Para aprovechar la energía cinética de estas corrientes, se utilizan turbinas submarinas similares a las turbinas eólicas, pero adaptadas al medio acuático.

El principal desafío para el desarrollo de esta tecnología es la irregularidad en la velocidad de las corrientes marinas, así como la dificultad técnica y económica de instalar y mantener las turbinas en el fondo del océano.

Gradientes térmicos

La energía del gradiente térmico se basa en aprovechar la diferencia de temperatura entre las aguas superficiales, que se calientan por la radiación solar, y las más profundas, que permanecen frías. Este fenómeno se da en regiones tropicales o ecuatoriales, donde el gradiente térmico entre la superficie y las profundidades del océano es significativo durante todo el año.

Para transformar esta energía en electricidad, se utilizan sistemas que funcionan siguiendo un ciclo termodinámico (generalmente el ciclo de Rankine). Sin embargo, la rentabilidad de estas plantas aún es limitada debido a los complejos y costosos sistemas necesarios para su operación.

Gradientes salinos

La energía de los gradientes salinos, o energía azul, se obtiene aprovechando la diferencia de concentración de sal entre el agua de mar y el agua dulce de los ríos. Esta energía se capta principalmente mediante procesos de ósmosis o electrodiálisis inversa.

Actualmente, esta tecnología se encuentra en una fase experimental, con proyectos piloto como el de Statkraft en Noruega, que inauguró la primera planta de ósmosis a nivel mundial en el fiordo de Oslo.

Cómo aprovechar esta energía

El aprovechamiento de la energía marina sigue siendo un desafío, pero su potencial es enorme. La energía undimotriz es la que más ha avanzado en términos de investigación y desarrollo, con proyectos pioneros en lugares como el Reino Unido y Portugal. Sin embargo, la energía mareomotriz, a pesar de su impacto más localizado, ha sido utilizada con éxito en ubicaciones como La Rance, aunque no ha sido ampliamente replicada debido a su alto impacto ambiental.

Las corrientes marinas, aunque prometedoras, enfrentan el problema del tráfico marítimo en algunas zonas de alto interés. Sin embargo, si se desarrolla la tecnología para desplegar turbinas en zonas suficientemente profundas, este inconveniente podría reducirse.

Por otro lado, el aprovechamiento de los gradientes térmicos y salinos sigue estando en una fase experimental, y no es rentable por el momento. Aunque esto no significa que estas tecnologías no tengan futuro, ya que la inversión en investigación y desarrollo continúa.

Potencial de la energía marina en el futuro

El desarrollo de las tecnologías marinas ha sido más lento que otras fuentes renovables como la energía eólica o solar, pero su potencial es evidente. Según la Agencia Internacional de Energía, para el año 2050, se espera que la energía marina contribuya con un 10% de la generación eléctrica en Europa, lo que muestra un horizonte prometedor.

El desarrollo de nuevas tecnologías, junto con una mayor cooperación internacional, está impulsando muchos proyectos piloto en todo el mundo. Regiones como Escocia, España y Noruega están liderando el camino en esta área, con proyectos orientados a la energía undimotriz y mareomotriz.

En América Latina, países como Chile, Brasil y México han comenzado a desarrollar sus propios proyectos de energía marina, lo que muestra que el interés por estas tecnologías está comenzando a globalizarse.

Con el apoyo de políticas gubernamentales y una financiación adecuada, es posible que las energías marinas se conviertan en una parte integral del mix energético global en las próximas décadas. Estas energías no solo son renovables e inagotables, sino que además tienen un bajo impacto ambiental y podrían generar miles de empleos en la industria de las energías renovables.

A medida que continúan los avances tecnológicos y la reducción de costos, la energía marina desempeñará un papel crucial en la transición hacia un futuro energético limpio y sostenible.