Los océanos, una gran fuente de energía renovable

17 noviembre 2022

Cuando pensamos en energías renovables, en primer lugar no nos viene a la cabeza la energía oceánica, sino que antes pensamos en la energía solar, eólica, hidroeléctrica, geotérmica o biomasa. Pero sin embargo, los océanos son una gran fuente de energía, también de origen renovable.

Es importante tener en mente que el 70% del Planeta es agua, de la cual el 97% proviene de los mares y océanos. Además, los océanos tienen una enorme cantidad de energía y están cerca de las grandes poblaciones. Por ello, cada vez más investigaciones apuntan a que la energía oceánica tiene el potencial de proporcionar una cantidad sustancial de nuevas energías renovables en todo el mundo.

La energía oceánica, puede aprovecharse de cinco fuentes diferentes:

– Energía de gradiente térmico: las distintas temperaturas del agua de mares y océanos en una misma zona y según su profundidad.

– Energía mareo-motriz: Son las conocidas mareas causadas por la fuerzas gravitacionales entre la Tierra, el Sol, la Luna y otros astros.

– Energía undimotriz u olamotriz: Es el aprovechamiento energético producido por la acción del viento sobre la superficie del mar que causan las olas.

– Energía de las corrientes: Es aquella que utiliza la energía cinética de los movimiento de agua de las corrientes marinas.

Energía del gradiente salino: También conocida como energía azul o energía osmótica y a aprovecha la diferencia en la concentración salina de diferentes masas de agua, por ejemplo cuando un río desemboca en el mar, la diferencia de salinidad entre los dos tipos de agua puede generar energía.

Cabe mencionar que la energía eólica marina suele confundirse como una forma de energía oceánica, pero en realidad se trata de energía eólica, es decir se genera por el viento, y aunque en este caso los aerogeneradores se instalen en el mar, no entra dentro de los diferentes tipos de energía oceánica.

Según algunos cálculos de la Agencia Internacional de la Energía y de la Red Transnacional Atlántica entre las cinco fuentes energéticas oceánicas antes mencionadas, se podrían generar hasta 93.000 teravatios hora al año (TWh/año), unas cifras bastante destacadas, si tenemos en cuenta que en el año 2021, se generaron aproximadamente 28.500 teravatios de electricidad por hora.

Desalación de agua y energía de gradiante salino

La energía azul o de gradiente salino se trata de una energía renovable muy poco conocida, ya que no está ampliamente comercializada a nivel industrial, pero muchos ven en ella grandes posibilidades de futuro. De hecho existen estimaciones muy optimistas que incluso cifran que este tipo de energía puede alcanzar una cuota de más del 16% en el conjunto de fuentes de energía.

Los antecedentes de este tipo de energía se remontan a la década de los años cincuenta del siglo pasado, cuando Pattle demostró por primera vez el potencial energético del gradiente salino usando membranas de intercambio iónico. Su diseño consistió en un módulo con capas alternas de agua dulce y salada separadas por membranas de intercambio catió-nico y aniónico, lo que generó una corriente iónica debido a la presencia de dos corrientes de diferente salinidad, y a su vez esa corriente iónica se transformó en corriente eléctrica en un circuito cerrado externo con dos electrodos y de un par redox. Este sistema sentó las bases para una de las técnologías más utilizadas actualmente para generar este tipo de energía: la electrodiálisis inversa

Durante los siguientes 20 años no hubo avances significativos, pero coincidiendo con la crisis energética de 1973 y el avance en la tecnología de membranas, en 1974, Norman describió un sistema basado en el uso de membranas osmóticas. Este sistema constaba de dos módulos en los que las aguas de diferente salinidad eran separadas por la membrana osmótica. En este caso el agua dulce permea a través de la membrana hacia el módulo de agua salada generando una carga hidrostática igual a la diferencia de presión osmótica entre las dos corrientes. Esta carga se convierte en energía eléctrica mediante el uso de una turbina hidráulica y un generador. Al año siguiente, Loeb y Norman, 1975 nombraron a esta tecnología Ósmosis Retardada por Presión, que es la otra tecnología más utilizada actualmente.

Hoy en día la mayor parte de los proyectos están centrados en mejoras de las técnicas y materiales para hacer a estas tecnologías competitivas y existe gran interés dentro de la industria de la desalación, ya que en una planta desaladora existen masas de agua de distinta salinidad, la capacidad de producción de energía de gradiente salino, que permita a su vez la reducción de la energía necesaria para la producción de agua potable atrae gran interés.

De hecho existen varios proyectos en este sentido que conoceremos en nuestra próxima Jornada Técnica sobre «Valorización en desalación: Recuperación de energía y productos”, que celebramos el próximo 23 de noviembre.

 

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