Energías renovables marinas, casos de estudio y técnicas de caracterización




Ciencias del mar y de la Tierra

A lo largo de los años, el ser humano ha cubierto sus necesidades con recursos extraídos de la naturaleza. La obtención de energía es uno de los más importantes y que más ha cambiado gracias a la tecnología.

La energía que se obtiene de una fuente natural inagotable, ya sea por la gran cantidad de energía que contienen o por regenerarse por medios naturales, se le conoce como energía renovable. Esta no solo ayuda a proveernos de energía, sino que es un camino para reducir las emisiones dañinas para el ambiente y aminorar el cambio climático.

La doctora Vanesa Magar Brunner, investigadora del Departamento de Oceanografía Física del CICESE, en el seminario “Energías renovables marinas, casos de estudio y técnicas de caracterización”, explicó que el mar es una de esas fuentes interminables de energía.

Las energías renovables marinas son fundamentales para la reducción del dióxido de carbono (CO2) emitido por actividades del ser humano. Existen diversos sistemas que pueden obtener energía de mares y océanos, a partir de oleaje, mareas, corrientes y de los gradientes salino y térmico.

Aunque la tecnología avanza de forma rápida, actualmente la única tecnología que ha logrado alcanzar un nivel de desarrollo considerable es la energía eólica marina offshore. Con ella se pueden tener dispositivos de hasta 8 megawatts instalados; por esta razón es considerada como una medida de mitigación muy importante ante el cambio climático   

Existen otros sistemas de energía como las presas de marea, que son significativas por la fuerza que están tomando debido a la experiencia adquirida con la construcción de presas en tierra. Por otro lado, existe la hidrocinética marina, que es la consideración del potencial de energía de volúmenes de agua circulando libremente. Pueden tener dispositivos de 2 megawatts de capacidad instalada y tiene mucha más potencia e impactos menores que otro tipo de mecanismos.

“La energía hidrocinética se puede dividir en diferentes categorías dependiendo de las profundidades de la zona donde se encuentre. Se debe adaptar al ambiente ya que es corrosivo y violento”, comenta Vanesa Magar.

México se encuentra posicionado como uno de los primeros lugares en el mundo en aprovechamiento de energía geotérmica, y cuenta con muchos recursos en el mar sobre todo en el Golfo de California, lo que lo convierte en un recurso sumamente importante. En el caso de América Latina, la energía renovable que más se ha desarrollado es la hidroeléctrica.

Las energías renovables marinas se están investigando en el Centro Mexicano de Innovación en Energía Oceánica (CeMIE-Océano), un proyecto enfocado en evaluar el potencial generador de energía eléctrica del oleaje, corrientes marinas y gradientes salino y térmico, y que es financiado por el CONACYT y la Secretaria de Energía.

No todas las clases de dispositivos dentro de un mismo tipo de energía avanzan a la misma velocidad. De 1990 a 2003 se ha duplicado la producción de megawatts por diferentes tipos de energías, aun así, seguimos lejos de adoptar energías renovables y aún más, de energías renovables marinas. Dentro de los niveles de madurez tecnológica de acuerdo a la NASA (1989), el sistema más inmaduro es el de los gradientes salinos.

“Hay una gran diferencia entre los aparatos de energía cinética. Existen dispositivos que están anclados al fondo y otros que se encuentran en aguas someras. Son dispositivos usualmente bajos en la columna, a unos treinta metros de profundidad. Estos son los que tienen un nivel de madurez menor”, explicó Vanesa Magar.

El uso de energías renovables tiene múltiples ventajas y beneficios, el más importante es en el aspecto socioeconómico. Estas tecnologías pueden impulsar un crecimiento económico diferente al del gas natural o el petróleo debido a que se dan en otras regiones, impulsa el desarrollo de suministros, genera empleos e ingresos a nivel regional, ayuda a reducir la disparidades económicas y sociales, además de permitir el desarrollo de innovación en la parte comercial y reducir la dependencia de energías fósiles.

Es importante contar con este tipo de desarrollos para poder reducir la emisión de gases de efecto invernadero y así combatir el cambio climático, ya que este tipo de energías no producen ninguna emisión.

Por otro lado, en el caso de las energías renovables marinas hay varios aspectos que les dan desventajas competitivas con respecto a otras tecnologías. Existe poca claridad en qué tan competitivas son en términos de confiabilidad y costos. Los proveedores se tendrán que adaptar al tamaño de los proyectos y al lugar, lo que ocasiona que los costos sean tres o cuatro veces más altos. A su vez, como no se cuenta con un desarrollo tecnológico importante será difícil encontrar mano de obra especializada y que pueda operarla.

También explicó que se ha trabajado con modelos globales y regionales para tratar de identificar qué zonas son las más adecuadas en cuanto a potencial teórico. Actualmente se cuenta con un modelo barotrópico, que no considera asimilación de datos, pero cuenta con forzamiento meteorológico y de mareas. Los modelos 3D cuentan con variabilidad vertical, no tiene forzamiento de mareas, pero sí asimilación de datos y forzamiento meteorológico en la superficie.

Por ello, agregó, es importante que las velocidades estén bien representadas dentro del modelo numérico. Además, es importante que el modelo sea capaz de asimilar los datos para que así pueda tenerse un nivel de confianza mayor en los resultados de diferentes regiones.

Otro indicador es la producción anual estimada, pues el potencial que se pudiera aprovechar es menor debido a los dispositivos con los que se cuenta. La producción anual de mareas generadas por el forzamiento meteorológico es diferente, se debe tomar en cuenta en dónde se localiza y qué tanto recurso se tiene.

Existen otros limites tecnológicos, como el rango de velocidad que se tiene en cada sitio. Por ello, es muy importante hacer experimentos de campo y adaptar los dispositivos a las condiciones locales, ya que es difícil tener dos tecnologías que converjan. Al adaptarlo según la zona, el precio se vuelve más elevado.

El futuro de estas energías en México es incierto, ya que depende del financiamiento e intereses, escenarios y políticas. Con la tendencia de crecimiento actual, se estima que la tasa de crecimiento en 2040 será de 1.5 %, esto sin incluir el viento y la geotermia.

Las oportunidades de trabajo se relacionan con el impacto ambiental que se puede tener en las comunidades costeras. Es importante enfocarse en dispositivos y tecnologías que permitan combatir el cambio climático, aprovechando la energía adecuadamente sin dañar el ecosistema.

Palabras clave: energías renovables, Vanesa Magar, energía marina

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