Qué es y cómo funciona la Energía Mareomotriz.

En contraste con las turbinas que capturan la energía cinética de las corrientes de marea, el principio de una planta de energía de las mareas se basa en un potencial de energía: la fuente de energía renovable mediante la reducción para generar electricidad aprovechando la diferencia de altura entre dos cuencas separadas por una presa.

Recordar en las mareas

El ritmo semi-diurno (dos mareas por día) del fenómeno de las mareas proviene de la rotación de la Tierra sobre sí misma.

La alternancia entre mareas altas y aguas muertas proviene de las posiciones relativas de la Luna y el Sol durante el mes lunar.

La Luna, menos masiva pero más cercana que el Sol, produce el efecto más significativo en las mareas de la Tierra.

Todos estos movimientos astrales se pueden calcular a lo largo de miles de años, lo que hace posible obtener una predicción de marea a muy largo plazo en términos de tiempo y amplitud.

Principio de funcionamiento de una planta de energía de marea

Una entrada o estuario en una zona de marea alta está equipada con una infraestructura que implementa turbinas de baja altura impulsadas por el flujo de agua de mar entre las dos cuencas (ubicadas en diferentes niveles).

Las condiciones naturales favorables para el establecimiento de sitios de mareas son:

• un rango de marea mayor a 5 metros, idealmente entre 10 y 15 metros;
• una profundidad de 10 a 25 metros debajo de los mares bajos;
• un lecho de roca (o arena-grava) para fijar los cimientos de la infraestructura.

Es común distinguir dos tipos principales de infraestructura de mareas: la cuenca simple y la cuenca doble.

La cuenca simple:

Consiste en bloquear un brazo de mar mediante un trabajo capaz de retener un gran volumen de agua.

La presa que define la cuenca está perforada con aberturas, algunas tienen válvulas individuales, otras tienen válvulas con turbinas.

Existen entonces tres técnicas de producción de energía eléctrica:

• el “efecto de vaciado simple”:

El embalse es, con las válvulas cerradas, “cerrado” durante la marea alta.

Luego, las válvulas se abren cuando el nivel del mar bajó lo suficiente para operar las turbinas (o “bulbos”) conectadas a los alternadores.

• el “efecto de llenado simple”:

Por el contrario, el estanque se aísla durante la marea baja para obtener una diferencia de altura a medida que sube la marea.

Cuando la marea está alta, las válvulas se abren y el agua que ingresa a la cuenca de captura a través de las válvulas gira las turbinas.

Este método requiere mantener un nivel bajo en el brazo interior (lado del estanque) durante mucho tiempo y puede plantear problemas ambientales y usos para la navegación.

• el “efecto doble”:

Las turbinas se giran tanto durante el llenado como durante el vaciado, lo que ofrece un rango de producción más largo.

El bombeo adicional permite optimizar las diferencias de nivel mientras se preserva el balance de energía.

La doble cuenca:

Consiste en agregar una cuenca artificial, ubicada más abajo que el nivel del mar (incluso en marea baja).

Debido al retraso diario de la marea, la generación de energía está disponible en ciertos días en hora punta y otros días en tiempos de bajo consumo.

Una cuenca adicional permite la explotación de una diferencia de potencial independientemente del nivel del agua del mar.

Es un medio de almacenamiento para un mejor control de la producción mediante la combinación de turbinado y bombeo.

Este dispositivo ofrece carreras de producción más largas, pero requiere una infraestructura más compleja y costosa.

También se está estudiando el concepto de lagunas artificiales más alejadas de la costa.

Para evitar los inconvenientes asociados con las grandes infraestructuras en la costa.

Tales dispositivos, sin embargo, requieren terraplenes más largos y, por lo tanto, serían más caros.

También asumen profundidades de aguas poco profundas, por lo que las áreas ya son muy codiciadas para otros usos.

No se ha construido una laguna artificial hasta la fecha para instalar una planta de energía mareomotriz.

La vida útil de una planta generadora de energía mareomotriz puede exceder los 100 años.

En un sitio determinado, esta energía también puede proporcionar una producción masiva con una buena previsibilidad del suministro de energía eléctrica.

Y un bajo costo de producción en la fase de operación (cerca de la hidráulica de la montaña).

Por ejemplo, un proyecto muy grande, estudiado en el Estuario del Severn (Reino Unido) hasta fines de 2010, proyectaba:

12 900 GWh / año, o el 5% de la producción de electricidad del Reino Unido.

Finalmente fue abandonado en un contexto de rigor presupuestario debido a las inversiones necesarias (cerca de 24 mil millones de euros).

Sin embargo, el Reino Unido anunció un nuevo proyecto en marzo de 2015.

Los impactos ambientales potenciales a menudo se consideran inaceptables.

Para generalizar los sistemas de mareas en las costas de marea alta.

Esta es la razón principal por la que pocos proyectos han existido durante décadas cuando se trata de una tecnología madura.

En el contexto del enfoque de Gestión Integrada de Zonas Costeras (GIZC), esta tecnología puede considerarse.

Sin embargo para ciertos sitios apropiados después de consultas y una evaluación de impacto.

En India, un proyecto importante fue aislar una bahía para usarla como un estanque de energía mareomotriz.

Sin embargo, la contaminación de los ríos actualmente diluidos en el océano se habría concentrado en la bahía, lo cual era impensable.

Este problema de la contaminación de aguas arriba es un problema recurrente que no es una falla de las plantas generadoras de energía mareomotriz.

Sino de la atención que se presta a la calidad del agua.

Más allá de la producción de electricidad, las coactividades pueden agregar valor al modelo.

Como la acuicultura asociada, nuevas capacidades portuarias, una carretera en diques, protección costera contra erosión o marejadas, etc.

Inaugurada en 2012, la planta de energía mareomotriz de Corea del Sur en Sihwa tiene una capacidad instalada del mismo orden de magnitud que la Rance:

Potencia de 254 MW para una producción estimada de 550 GWh / año.

En Incheon se está construyendo una planta de energía mareomotriz aún mayor (con una capacidad de 1.000 MW).

Otro proyecto coreano finalmente se está estudiando en Garorim Bay.

El Reino Unido está realizando estudios de viabilidad, pero la aceptabilidad de tales proyectos sigue siendo problemática.

En marzo de 2015, el gobierno británico anunció planes para construir una laguna artificial para instalar una planta de energía mareomotriz  en Swansea Bay (Costa de Gales).

Rusia también tiene proyectos bajo consideración.

Más allá de los ya mencionados, otros países con mareas apropiadas y condiciones ambientales podrían desarrollar proyectos de mareas en el mediano plazo: Argentina, Australia, Canadá, China e India.

En el futuro, sin embargo, el poder de las mareas debe permanecer vinculado a los pocos sitios costeros que ofrecen características técnicas favorables a la vez que satisfacen los problemas de aceptabilidad ambiental y social.

Para superar estas contingencias costeras, podría desarrollarse en las instalaciones offshore mediano plazo que restablecerían un “tanque de marea” más lejos de la costa (lagunas).

Siempre que el coste de la transferencia de la energía para los consumidores basados ​​en tierra sigue siendo aceptable.