Energía de las olas – Física

Los procesos de generación de energía a partir de la quema de combustibles fósiles se encuentran entre las principales causas de los problemas ambientales que enfrenta el mundo de hoy. Por tanto, el desarrollo de fuentes de energía alternativas y renovables ha crecido mucho. Entre estas fuentes, el energía contenida en las olas del océano (ondomotive energy) surge como uno de los más prometedores para la generación de energía eléctrica.

Las olas son el resultado del efecto del viento sobre la superficie del mar. Parte de la energía cinética de los vientos se transfiere al agua a través del rozamiento entre las dos superficies, generando ondas, que pueden viajar miles de kilómetros con poca pérdida de energía. Extraer energía de las olas es un gran desafío tecnológico que en las últimas décadas ha despertado el interés de los investigadores. Actualmente existen varias técnicas diferentes, algunas están en fase de desarrollo y otras ya están en fase de prueba.

Los dispositivos de conversión de energía ordomotriz se clasifican según la distancia entre el equipo y la costa, es decir, según la profundidad a la que serán instalados, agrupándose en tres tipos:

• Dispositivos costeros (orilla): construido en el litoral, en aguas de menos de 20 m de profundidad. Tienen la ventaja de ser de fácil acceso para su instalación y mantenimiento. Un ejemplo de dispositivo costero es la Columna de Agua Oscilante, que consiste en un dispositivo que está parcialmente sumergido. El paso de la ola provoca el aumento y disminución de agua en el interior del dispositivo, obligando a la salida del aire a través de una turbina, que está acoplada a un generador.
• Dispositivos cerca de la costa (cerca de la costa): instalado en zonas más o menos alejadas de la costa, a una profundidad de unos 20 m. En teoría, estos dispositivos operan en una región de potencial energético medio. El convertidor de traslación de onda oscilante es un ejemplo, se instala cerca de la superficie y el paso de la onda provoca oscilaciones en este dispositivo. El movimiento de traslación se utiliza para producir energía.
• Dispositivos alejados de la costa (costa afuera): instaladas en aguas más profundas (de 40 a 50 m), por lo que operan en régimen de oleaje con alto potencial energético. Tienen mayores costos de instalación y mantenimiento. Los ejemplos más comunes son los dispositivos de desbordamiento. En estos dispositivos las olas se dirigen a través de una rampa hacia un embalse ubicado sobre el nivel del mar. Esta agua pasa a través de turbinas que impulsan un generador.

El uso de la energía de las olas tiene las siguientes ventajas: los océanos ocupan más del 70% de la superficie terrestre, presentando así una enorme fuente de energía; es una fuente de energía limpia e inagotable; está disponible las 24 horas del día, siendo más predecible que la energía solar y eólica; hay de 15 a 20 veces más energía disponible por metro cuadrado que la energía solar o eólica; los países con grandes áreas costeras tienen un alto potencial para utilizar esta fuente.

En cuanto a los impactos negativos, los principales son: según los dispositivos utilizados, el ruido de los equipos puede ahuyentar la fauna marina y molestar a la población local; los dispositivos costeros pueden tener un impacto visual; los sistemas de conversión de energía pueden interferir con la dinámica del océano, alterando las corrientes oceánicas y el régimen de las mareas y afectando la biodiversidad ambiental; la navegación de los barcos puede verse afectada.

En varias partes del mundo se ha realizado un esfuerzo por desarrollar tecnologías para la generación de energía undimotriz, como en Europa (Holanda, Portugal, Reino Unido, Irlanda, Dinamarca), Asia (Japón, China, Australia) y América (Estados Unidos y México). En Brasil, los estudios sobre el uso de este tipo de energía aún están en pañales.

Referencias:

Andrade, PVF; Espindola, RL Análisis Teórico de la Producción de un Convertidor de Energía Ondomotriz del Tipo Punto Absorbente. En: VI Congreso Brasileño de Energía Solar, 2016, Belo Horizonte.

Ronchi, F.P; Schaeffer, L. Clasificación de tecnologías para la conversión de energía de las olas. III Congreso Internacional de Materiales y Procesos para Energías Renovables. Porto Alegre, 2013.