I.2 OBRAS MARÍTIMAS Y FLUVIALES VINCULADAS A LOS APROVECHAMIENTOS.
TECNOLOGÍA DE LA ENERGÍA DEL MAR
En el aprovechamiento de este tipo de energía o fuente energética actualmente no se ha impuesto una tecnología concreta, ya que las características intrínsecas del mar hacen que los dispositivos para generar dicha energía sean muy diversos. Veamos que tecnologías se han desarrollado hasta el momento.
ENERGÍA DE LAS MAREAS
La única que ha alcanzado un cierto grado de implementación es la energía de las mareas, ya que existen centrales en funcionamiento desde hace décadas. El precedente a las centrales mareomotrices está en los molinos de marea, abundantes en las costas europeas a partir del siglo XI, en especial, en Gran Bretaña, aunque hoy día son muy pocos los que se encuentran funcionando. La idea de aprovechar centrales mareomotrices data de la segunda década del siglo XX. La primera gran central mareomotriz para la producción de energía eléctrica comercial no se construyo hasta 1967 en el Estuario de Rance (Francia); es la central más importante del mundo con una potencia instalada de 240 MW, un salto de agua de 8 metros y un dique de más de 700 m. Siendo la superficie de agua embalsamada de 17 Km2.
Las mareas son el movimiento periódico de las aguas del mar debido a los movimientos de la Luna alrededor de la tierra. Para generar energía eléctrica a partir de las mareas se procede a construir un dique que almacena agua convirtiendo la energía potencial de ésta en electricidad igual que en el caso de centrales hidráulicas, por medio de una turbina. La energía producida es proporcional a la cantidad del agua desalojada y a la diferencia de altura existente.
Debe tenerse en cuenta, dos condiciones físicas indispensables para que se pueda captar la energía de las mareas:
- Que la amplitud física de las mareas sea como mínimo de varios metros.
- Que la configuración de las costas permita el embalse de una importante cantidad de agua, sin que requieran obras civiles de gran costo.
Las ventajas de esta fuente de energía son claras, es una fuente muy abundante y renovable, que las mareas se repiten de forma periódica y fácilmente predecible, que se trata de una energía limpia que no genera gases que incrementen el efecto invernadero. Entre los inconvenientes cabe destacar que no es una tecnología desarrollada y que las labores de instalación y mantenimiento son complejas.
ENERGÍA DE LAS OLAS
Los primeros experimentos de explotación de la energía de las olas datan de 1874, en la que se emplea una embarcación dotadas de aletas por Henning. En Mónaco, en 1929, se presentó el "Rotor de Savonius" donde se aprovechaba la fuerza horizontal de las olas. En la actualidad, podemos nombrar el Convertidor de Kvaener de Noruega, basado en la Columna de Agua Oscilante, con una potencia instalada de 500 kW que abastece de energía eléctica a unas cincuenta viviendas. También, se debe hacer mención de la planta japonesa de Sakata, con una generación de 60 kW y de la planta india de Wizhinja con una generación de 150 kW.
Las olas concentran una gran cantidad de energía cinética, pero el número de ciclos por minuto es muy bajo, entre 3 y 30 ciclos por minuto; para obtener energía eléctrica a partir de este movimiento hay que utilizar convertidores que conviertan estas bajas frecuencias en otras mucho más altas necesarias para producir energía eléctrica, con las grandes pérdidas de energía que estas conversiones conllevan.
El sistema más maduro es el de Columna de Agua Oscilante; que es un tubo hueco que contiene aire que se comprime y expande por efecto de las olas, éstas penetran por la parte inferior y desplazan hacia arriba una columna de aire aumentando la presión, una turbina situada en el extremo superior del tubo aprovecha la energía de aire.
GRADIENTE TÉRMICO DEL MAR
La energía mareomotérmica está basada en la diferencia de temperaturas entre la superficie y las profundidades del mar, el gradiente térmico. Las variaciones de temperatura en las zonas tropicales superan los 20 grados centígrados para una distancia inferior a 100 metros; en las zonas alejadas del Ecuador las explotación es más difícil
El pionero de la energía mareomotérmica fue en 1881 D´Arsonval, aunque la primera central de este tipo no se construyó hasta 1930 en Cuba, central que tuvo una corta vida. En 1979 se montó una planta de producción de energía eléctrica de potencia 15 kW usando energía mareomotriz en la costa de Hawai; esta planta fue un prototipo de ensayo de la central OTEC-1 en funcionamiento en la actualidad y de potencia instalada 1 MW, ambas funcionan con un ciclo cerrado. También funciona en Japón otra central con la misma potencia que la OTEC-1.
GRADIENTE SALINO
Que aprovecha la diferencia de concentración de sal entre las aguas del mar y la de los ríos.
De entre todas ellas, la energía del oleaje y la de las mareas son quizás en las mas aprovechadas
Todas estas formas de obtención de energía marina tienen la cualidad de ser renovables, 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. Sin embargo, la relación entre la cantidad de energía que se puede obtener con los medios actuales y el coste económico y ambiental de instalar los dispositivos para su proceso han impedido hasta el momento una proliferación notable de este tipo de energías.
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PRESA DE MAREA
Las presas de marea hacen uso de la energía potencial que existe en la diferencia de altura (o pérdida de carga) entre las mareas altas y bajas. Las presas son esencialmente los diques en todo el ancho de un estuario, y sufren los altos costes de la infraestructura civil, la escasez mundial de sitios viables y las cuestiones ambientales.
http://us.123rf.com/400wm/400/400/ekipaj/ekipaj1103/ekipaj110300007/9107406-construccion-de-la-presa-vista-desde-la-parte-superior-mar-caspio-aktau.jpg
PLACAS OSCILANTES
El método empleado se basa en grandes placas hidráulicas sumergidas que, a través de un pistón, aprovechan las olas profundas para generar la presión hidráulica necesaria para alimentar a una turbina eléctrica. Estas placas están instaladas a una profundidad en torno a los 10 ó 12 metros.
Un aparato anclado al fondo y con una boya unida a él con un cable flotando en la superfice del agua. El movimiento ascendente y descendente de la boya con el paso de las olas mueve un pistón a través de un potente imán, produciéndose la electricidad.
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