Culiacán Sinaloa, a 4 de Noviembre del 2014

ENERGIA UNDIMOTRIZ

PAT R I C I O T R I V I Ñ O M A C I A S

E VA LU A C I O N A M B I E N TA L I I

ESCUELA DE ARQUITECTURA / UNIVERSIDAD DE MAGALLANES

DefiniciónEs la energía obtenida a través de la captación del movimiento de las olas de los océanos y mares. Para generar energía eléctrica mediante energía mecánica.

Las olas son un producto de la energía solar, ya que el sol calienta la superficie terrestre generando zonas de diferente presión que producen los vientos, de esos, las olas recogen y almacenan la energía.

El 0.3% de la energía solar se transforma en energía de olas, estas tienen la capacidad de desplazarse grandes distancias con un mínimo de perdida de energía.

Una ola de 1.m de altura y de periodo diez segundos, representa una potencia de 14.5MW por Km de costa. Las olas suponen un recurso potencial mundial de alrededor de 5TW de potencia, lo que permite desarrollar una energía de 22,000 TWh/año.

Anatomía de una ola

Tipos de aprovechamiento de las olas

1 Efecto empuje de las olas El sistema consiste en una represa que recoge agua de la marea alta, hasta que haya suficiente potencial para generar energía, luego el agua sale a presión a través de una turbina cuando hay marea baja.

Sistemas de Columnas de Agua OscilantesEstos sistemas funcionan basados en una estructura hueca parcialmente sumergida en el agua y con una abertura expuesta por debajo de la linea del agua. Por encima de este nivel se genera una gran cámara de aire que varia en tamaño al estar sometida a la fluctuación de nivel del agua por efecto de las olas. Este aire atrapado en la estructura sufre violentos compresiones por efecto del llenado de agua en la cámara y es canalizado a través de ductos que mueven turbinas bidireccionales.

El efecto aerodinámico producido es de igual intensidad cuando el agua que ingreso se retira de la cámara. El reingreso de aire desde el exterior vuelve a rotar las turbinas emplazadas en los ductos y así el ciclo se cierra esperando el ingreso de una nueva ola.

Wave Dragon

R e c i b e – d e p o s i t a – t r a n s f o r m a - l i b e r a

Wave Dragon

2 Variación de altura

Pelamis Dispositivo móvil articulado

Este artefacto posee partes articuladas con las que obtiene energía del continuo movimiento de sus partes.

Sistemas de Superficies Articuladas.Este sistema se basa en aprovechar mecánicamente el movimiento de las olas a través de dispositivos de gran extensión que copian la rugosidad de la superficie del agua articulando movimientos de bisagras. La diferencia de nivel relativo entre distintos puntos de la maquina hacen girar bisagras y puntos de quiebre donde se encuentran sistemas hidráulicos que al ser accionados bombean fluidos que hacen girar generadores eléctricos.

Conjunto de cilindros semi-sumergidos, unidos por bisagras. Diseñado para aguas de 50-70m de profundidad.Esta hecho para soportar las inclemencias del mar, con el mínimo de mantenimiento posible, se sacrifica eficiencia. Con el movimiento entran en acción las bombas hidráulicas moviendo un fluido a alta presión dentro de un circuito.El fluido activa un generador hidráulico de 250 kW.

Cada bloque esta unido por un sector bisagra encargado de generar electricidad.La energía que produce el Pelamis se transfiere a un sistema de cableado submarino que llega hasta la red convencional de electricidad en la superficie.Toda la estructura esta amarrada y anclada al lecho marino mediante cableados especiales.

3 Variación de presión Se sitúa entre 40 y 100 m bajo el nivel del mar. Está sujeta al lecho marino mediante un pedestal. Su único elemento móvil es una carcasa superior llena de aire que actúa como flotador. Puede generar hasta 1.2 MW, se dirige a la superficie por un cable submarino

Al elevarse la ola, la columna de agua aumenta y con ella la presión. Cuando la ola desciende el efecto es inverso.Debido a esta presión, el cilindro flotador desciende. Cuando la ola baja el aire comprimido se expande y vuelve a empujar al cilindro hacia arriba.Un generador de movimiento vertical produce la electricidad.

1- Dispositivos Flotantes AmarradosEste tipo de dispositivo flota en la superficie del océano amarrado al lecho marino por cuerdas o cables que pueden estar tensos o sueltos, dependiendo del sistema. El captador mecánico debe resistir el movimiento de las olas para generar energía: parte de la máquina necesita moverse mientras que otra parte debe quedar inmóvil. En este tipo de dispositivo, el amarre es fundamental y está dispuesto de tal manera que el movimiento de las olas solo mueva una parte de la máquina. La electricidad se genera entonces a partir del movimiento oscilatorio de la parte móvil que acompaña las olas.

Desventajas• Es una fuente renovable• Es un combustible limpio• No destruye el medio

ambiente• Las olas y las mareas son

predecibles.• No se requiere de combustible,

por lo que su costo es bajo.• No produce gases de efecto

invernadero.• No representa graves riesgos

de seguridad para las personas que trabajan en la generación de ésta energía.

Ventajas• Puede interferir con el amarre y

anclaje de las líneas de pesca comercial y deportiva.

• Las olas pueden ser grandes o pequeñas por lo que no siempre se podrá generar electricidad.

• Se necesita aplicar un sistema que conduzca la electricidad hacia tierra firme, sin que cause daños al medio ambiente.

• El alto costo económico de la inversión inicial demanda que el periodo de amortización de estas centrales sea largo.

Conclusiones La energía udimotriz es una energía limpia, renovable, muy

silenciosa y de poco o ningún impacto ambiental y visual. La viabilidad económica presenta unas inversiones iniciales altas y

periodos de amortización altos. La misma depende de los niveles de las tarifas eléctricas.

La energía se obtiene de forma local, por lo que es autónoma y continua.

A pesar de lo relativamente nuevo de este tipo de energía, su evolución avanza rápidamente con la aplicación de las nuevas tecnologías.

La maquinaria necesaria para convertir el lento movimiento de las olas en electricidad es costosa e implica inversiones adicionales como la logística para su construcción, operación y mantenimiento.