Sistema Mareomotriz Integrantes: Eugenio Carrasco

Lorena Manríquez Noemí Durán

Vivimos en una sociedad de consumo y de creciente expansión, en la era de la tecnología, donde la necesidad de energía es inevitable. En esta situación uno de los principales problemas a nivel mundial que existen en el panorama actual es el de la finitud de las fuentes de energía habituales ya que las necesidades energéticas son crecientes y los recursos limitados. Nuestra sociedad camina así hacia un colapso energético y las energías alternativas renovables, tales como la eólica, la hidráulica, la solar, la de la biomasa o la mareomotriz, son la opción más ecológica y razonable. Extrañamente esta última nunca fue aprovechada y es desconocida por la mayoría de las personas aún siendo una fuente inagotable y segura, ya que depende del movimiento continuo de las mareas.

Introducción

DEFINICIÓN:

 Las mareas son movimientos oscilatorios del nivel del mar que se producen de forma periódica El comportamiento de las mareas y el desnivel de las mismas dependen de la posición relativa de la Tierra, el Sol y la Luna. Estas fluctuaciones del nivel del mar se notan sobretodo en la costa, donde se manifiestan fácilmente las diferencias de nivel o de terreno al descubierto entre la marea baja  (bajamar) y la marea alta (pleamar).

MAREAS Conceptos asociados

Mediante turbinas axiales horizontales: Consiste en la utilización de generadores tipo molino sumergidos (similares a los de las granjas eólicas), con la ventaja que el agua al tener mayor densidad que el aire (832 veces) puede otorgarnos la misma cantidad de energía que un generador eólico, pero en un menor área (20 m vs 60 m) y velocidad (9,25 – 16,7 km/h vs 390 km/h).

Mediante turbinas axiales verticales: Consiste en la utilización de turbinas axiales verticales que hacen girar un generador eléctrico. El beneficio de las turbinas verticales es la posibilidad de apilarlas y construir barreras por la cual debe circular la corriente, obteniendo altas potencias, pero produciendo una barrera a la biodiversidad. Con dichos arreglos también existen problemas para la circulación de embarcaciones.

tecnologías principales en este punto

Conceptos asociados

DEFINICIÓN:

Un alternador es una máquina eléctrica, capaz de transformar energía mecánica en energía eléctrica, generando una corriente alterna mediante inducción electromagnética.

ALTERNADOR Conceptos asociados

DEFINICIÓN:

Consiste en transformar alguna clase de energía química, mecánica, térmica o luminosa, entre otras, en energía eléctrica.

Generación de energía eléctrica

Conceptos asociados

DEFINICION:

Se denomina energía eléctrica a la forma de energía que resulta de la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos, lo que permite establecer una corriente eléctrica entre ambos cuando se los pone en contacto por medio de un conductor eléctrico.

Energía eléctricaConceptos asociados

DEFINICIÓN

Se denomina energía renovable a la energía que se obtiene de fuentes naturales virtualmente inagotables, ya sea por la inmensa cantidad de energía que contienen, o porque son capaces de regenerarse por medios naturales. Entre las energías renovables se cuentan la eólica, geotérmica, hidroeléctrica, maremotriz, solar, undimotriz, la biomasa y los biocombustibles.

Energía renovableConceptos asociados

DEFINICIÓN:

La energía mareomotriz es la que se obtiene aprovechando las mareas, mediante su empalme a un alternador se puede utilizar el sistema para la generación de electricidad, transformando así la energía mareomotriz en energía eléctrica, una forma energética más segura y aprovechable. Es un tipo de energía renovable, en tanto que la fuente de energía primaria no se agota por su explotación, y es limpia ya que en la transformación energética no se producen subproductos contaminantes gaseosos, líquidos o sólidos.

Tipos de sistemas: Centrales de Barreras Mareomotrices. Centrales de Turbinas Mareomotrices

Energía Mareomotriz

La energía de las mareas se transforma en electricidad en las denominadas centrales mareomotrices, que funcionan como un embalse tradicional de río. El depósito se llena con la marea y el agua se retiene hasta la bajamar para ser liberada después a través de una red de conductos estrechos, que aumentan la presión, hasta las turbinas que generan la electricidad. Sin embargo, su alto costo de mantenimiento frena su proliferación. El lugar ideal para instalar un central maremotriz es un estuario, una bahía o una ría donde el agua de mar penetre. La construcción de una central maremotriz es sólo posible en lugares con una diferencia de al menos 5 metros entre la marea alta y la baja. El agua, al pasar por el canal de carga hacia el mar, acciona la helice de la turbina y ésta, al girar, mueve un generador que produce electricidad. 

Centrales de Barreras Mareomotrices ¿Como funciona?

Los sistemas de generación más simples de plantas de mareas, conocidos como sistemas de generación de reflujos, utilizan un dique, conocido como barrera, a lo largo de un estuario. Las compuertas en la barrera (ver Figura ) permiten que la cuenca de la marea se llene durante las mareas altas que entran (mareas flujo) y que el agua pueda salir a través del sistema de turbinas durante la marea de salida (conocida como marea de reflujo).

Estos generadores funcionan de la misma manera que los molinos de viento. La velocidad del flujo de las mareas impulsa a las turbinas. La mayor densidad del agua, 832 veces la del aire, logra que un solo generador produzca una cantidad de energía significativa a bajas velocidades de marea (comparada con la velocidad del viento). Las turbinas se instalan bajo el agua y por lo tanto están fuera de lavista. No representan un problema para la navegación marítima y requieren demucho menos materiales para la construcción.

Centrales de Turbinas Mareomotrices ¿Como funcionan?

Esta energía pese a sus potenciales ventajas no ha sido de las más estudiadas y solamente Francia y la ex Unión Soviética tienen experiencia práctica en centrales eléctricas accionadas por mareas. Es, sin embargo, un recurso hidráulico que tiene analogía con la hidroelectricidad, la energía mareomotriz podría aportar unos 635.000 gigavatios/hora (GW/h) anuales equivalentes:

1.045.000.000 barriles de petróleo ó 392.000.000 toneladas de carbón/año.

Es importante mencionar que…

Ventajas: Responden de forma rápida y eficiente a los cambios de carga,

generando energía libre de contaminación, y de variaciones estacionales o anuales.

Tienen un mantenimiento bajo y una vida prácticamente ilimitada. Este tipo de energía se auto renueva, no contamina, es silenciosa,

la materia prima es la marea y es muy barata, funciona en cualquier clima y época del año, y ayuda para que non haya inundaciones.

Desventajas necesita una gran inversión inicial y se tardan varios años en

construir las instalaciones. posibles cambios en el ecosistema y el impacto visual y estructural

sobre el paisaje costero.

Principal Aplicación en el mundo

Central Mareomotriz La Rance La central de energía mareomotriz del estuario del río Rance, al

norte de Francia, está en funcionamiento desde 1967,  y es la más grande de Europa y la segunda mayor del mundo después de la inauguración en 2.011 de la central mareomotriz de Sihwa Lake en Korea del Sur. La energía renovable producida por esta planta francesa cubre el 60% de las necesidades energéticas de la región de Bretaña (en el año 2.009).

La planta generadora de energía mareomotriz está compuesta por 24 turbinas, cada una con su correspondiente alternador de 10MW, por lo que la potencia de generación total de la central es de 240MW.

La energía neta generada a lo largo del año es del orden de 550 GWh, (500 GWh en turbinaje directo y 50 en turbinaje inverso), equivalente a 3.105 barriles de petróleo, de la que se ha deducido la energía de 65 GWh consumida en el bombeo, (un 10% de la energía generada).

Difícilmente la energía mareomotriz podrá ser una importante fuente de energía a nivel general porque pocas localidades reúnen los requisitos para construir un sistema de este tipo. la energía mareomotriz, si bien es una buena alternativa para la ecología, se debe estudiar muy bien el lugar en el que será explotada. Hay que tomar en cuenta muchas cosas, como por ejemplo el tipo de ecosistema del lugar, el estado del agua, las actividades que se realizan en la zona y comprobar que no tendrá un impacto negativo a largo plazo.

Proyección de uso en el mundo

1. Siberia2. Inchon, Korea3. Hangchow, China4. Hall's Point, Australia5. Nueva Zelanda6. Anchorage, Alaska7. Panamá8. Chile9. Punta Loyola, Argentina10. Brasil11. Bahía de Fundy12. Frobisher Bay, Canadá13. England14. Antwerp, Bélgica15. LeHavre, Francia16. Guinea17. Gujarat, India18. Burma19. Río Semzha, Rusia20. Río Colorado, México21. Madagascar

Los principales y potenciales sitios de generación mareomotriz por su condición geográfica son:

Planta de energía oceánica Dalupiri (Filipinas):

Blue Energy Canadá, desarrolló una propuesta para un defensa de 4 kilómetros de largo entre las islas de Samer y Dalupiri en el estrecho de San Berdino en las Filipinas. Pendiente de la aprobación del gobierno, la planta de energía oceánica utilizará 274 turbinas clase Davids, cada una generando desde 7 MW a 14 MW con un total estimado de 2200 MW de energía utilizando la cúspide de la marea y una potencia base de 1100 MW.

Los proyectos más cercanos son los siguientes:

Alaska: La mayoría de la costa sur de Alaska tiene amplitudes de

mareas adecuadas para la generación de energía con mareas y los generadores del futuro Tidal Electric de Alaska podrían estar situados en algún lugar de estas áreas. La gran mayoría de la población vive sobre o cerca de estas costas o está conectada por la red de distribución de los sitios de costa.

México: México Project Will Sell Electricity en California y Arizona

está equipando con Bufete Industrial para desarrollar unos 500 MW en el Mar de Cortez.

Proyección en Chile• Considerado como el mayor almacén de energía del planeta, el mar de Chile nos promete un esplendoroso futuro en materia energética. Pero a pesar de ser uno de los países con mayor potencial mareomotriz, el país está lejos de un desarrollo que le permita aprovechar un recurso autorrenovable y limpio.

• Según diferentes estudios internacionales, Chile posee un potencial bruto en energía mareomotriz ,sólo a través del oleaje, de unos 164 GW, superando diez veces al actual Sistema Interconectado Central.

• Las áreas con mayor potencial para instalar una central mareomotriz en Chile son: - Canal de Chacao - el Golfo de Corcovado - el Estrecho de Magallanes - Ventanas - San Antonio - San Vicente - Puerto Montt

Fotomontaje Proyecto Puente y Central mareomotriz en el Canal de Chacao, Chiloé.

Para los expertos es muy aventurado proyectar la evolución de este tipo de energía en nuestro país. Falta madurez en el mercado, lo que involucra investigación, desarrollo tecnológico, marco regulatorio y planes especiales de financiamiento, entre otros factores.

¿Es la energía mareomotriz una buena inversión?    — Este tipo de energía tiene un tremendo potencial bruto en Chile. Un estudio encargado a la consultora Garrad Hassan a través del Banco Interamericano de Desarrollo (BID) demostró que sólo a través del oleaje se podrían generar en Chile unos 164 GW, una potencia única en el mundo. Sólo si se aprovechara un 10% de la energía mareomotriz disponible, se podría igualar la capacidad instalada de todo el Sistema Interconectado Central (SIC).

¿Es posible considerar la idea de instalaciones centrales Mareomotrices en Chile?    — Con la crisis energética que existe actualmente en el país, varias personas han planteando la posibilidad de generar energía eléctrica a través del desarrollo de la energía mareomotriz, pero no hay nada concreto. El estudio "Preliminary Site Selection Chilean Marine Energy Resources" se encuentra publicado en la página de la Comisión Nacional de Energía (CNE) con el fin de servir de referencia y guía. Pese a que Chile es un lugar propicio para este tipo de energías, la tecnología está absolutamente verde y en etapa de investigación y desarrollo, por lo que no es una opción viable aún.

JOSE IGNACIO ESCOBAR Vicepresidente Ejecutivo de la Asociación Chilena de Energías Renovables (Acera)

¿Principales limitaciones?    — El principal obstáculo es que es una tecnología que aún está inmadura y en fase de desarrollo. Esto significa que un proyecto será inviable, principalmente por sus costos y el bajo conocimiento y especialización que existe respecto a estas iniciativas.

¿Su mayor ventaja?    — Las mismas de todas las energías renovables no convencionales (ERNC): precios competitivos, fijos y garantizados de por vida; impacto medio ambiental muy bajo y procesos de evaluación medioambiental y construcción muy rápidos.

¿Qué lugares son aptos para instalar una central?    — Desde Valparaíso hacia el sur existe un mejor índice de aprovechamiento del recurso, excluyendo las regiones de Aysén (XI) y Magallanes (XII) que por su lejanía con centros de alta demanda energética no serían viables para la instalación.

Si bien la obtención de energía es importante y la disponibilidad de la materia prima es abundante, los costos de inversión inicial son muy elevados.

Es una energía limpia ya que no produce contaminación atmosférica, aunque su impacto en el ecosistema es significativo.

Sin duda el impacto al ecológico requiere de una investigación más detallada y profunda para alcanzar el equilibrio entre la posibilidad de aprovechamiento energético que brinda la península y su ecosistema.

Conclusiones