Energía de las Olas: ¿Qué es y Cómo funciona?

 

¿Qué es la energía de las olas?

Conocida también como energía undimotriz, la energía de las olas permite la obtención de electricidad a partir del movimiento de las olas del mar, por medio de la energía mecánica.

Para producirla se colocan generadores de electricidad en la superficie del océano.

La producción de electricidad está determinada por  la altura del oleaje, la velocidad y la longitud de onda y la densidad del agua. 

energía de las olasLas olas contienen energía que se deriva de los vientos y por eso de la superficie del océano se puede obtener  una gran cantidad de energía eólica. 

Además, los mares absorben grandes cantidades de energía solar que contribuyen al movimiento de las olas y de las corrientes marinas.

Sabías qué...
La contribución del mar a la energía eléctrica a través de la energía undimotriz puede ser infinita si tomamos en cuenta que, en algunos lugares, dependiendo del movimiento de las olas, la cantidad de energía almacenada puede llegar a los 10 KW por cada metro cuadrado de océano.

Si nos paseamos por el tamaño de la superficie del océano, podremos sacar conclusiones positivas acerca del beneficio de esta energía.

Este proceso no está desarrollado completamente, pero en Estados Unidos, Gran bretaña y parte de Europa se están dando pasos  para obtener la energía de las olas. 

En España, Iberdrola, que es una de las principales comercializadoras y distribuidoras de energía eléctrica, patrocina con un consorcio nacional e internacional el Proyecto Santoña (Cantabria).

En este sentido, instaló diez boyas, una de 1, 39 megavatios (MW) y nueve con una potencia de 1,5 MW, que suben y bajan al vaivén de las olas con un cable que se enrolla y desenrolla moviendo un generador de energía.

Estas boyas están sumergidas a una profundidad de  cuarenta metros a 3 kilómetros de las costas,  ocupando una superficie de 2000 km cuadrados, lo cual garantiza seguridad, una mayor durabilidad y un impacto ambiental mínimo.

Ventajas y desventajas de la energía de olas

¿Qué ventajas tiene la energía de las olas?

Ventajas

  • Tiene gran potencial energético.
  • Es renovable porque proviene del mar.
  • Efectos medioambientales mínimos.
  • Es una fuente segura.
  • Es una energía amigable con el ambiente.
  • Es eficiente.
  • Genera empleos ecológicos.
  • Florecimiento de industrias en lugares remotos.
  • Es infinita.
  • No usa combustibles fósiles.
  • El 37% de la población mundial vive en zonas costeras.

¿Qué desventajas tiene?

Desventajas

  • El equipo puede ser dañado por la fuerza de las olas.
  • Puede dañar los ecosistemas marinos.
  • Los ecosistemas marinos pueden dañar las plantas de energía.
  • Altos costes.
  • Condiciones severas del mar debido a temporales.

¿Cómo produce la energía de las olas?

  1. Cuando el viento sopla sobre la superficie del océano, posee energía cinética que es transmitida a las aguas, abajo, lo que produce oleaje.
  2. Como el océano es un inmenso refugio de energía solar, las olas transportan esa energía por todo el mundo por la superficie de las aguas.
  3. Entonces las olas son una fuente de energía que se levanta incluso por encima del nivel del mar.
  4. Para poder aprovechar esa energía y transformarla en energía eléctrica, se necesitan lugares con fuerte oleaje.
  5. Cuando las olas recalan en la orilla, esa fuente de energía se convierte en electricidad por medio de un convertidor elaborado para tal fin.
  6. Esta es una estación de poder simple, porque se trata de una cámara cerrada con una apertura debajo del mar que permite a las olas fluir dentro y fuera del compartimiento.
  7. El nivel del agua en la cámara se eleva y baja con el ritmo del oleaje.
  8. El aire es forzado hacia dentro y hacia afuera por medio de unas turbinas.
  9. Estas turbinas están conectadas a un dispositivo de apertura en la parte superior de la cámara.
  10. Las turbinas son propulsadas por la fuerza del aire que se comprime y se descomprime.
  11. Ese movimiento se transmite a un generador y se almacena en forma de energía eléctrica.

¿En qué unidades se mide?

La unidad para medir la energía de las olas es el gigavatio (GW) que equivale a mil millones de vatios y se utiliza en las grandes plantas generadoras de electricidad.

¿Cómo se transforma?

Para transformar la energía de las olas en energía eléctrica se cumple un procedimiento en el cual se utilizan turbinas y generadores.

  1. Aprovechando la energía potencial de las olas, los aparatos reciben esta energía al mover unas turbinas hidráulicas.
  2. El depósito se encuentra ubicado un nivel encima del mar, al cual, a través de una rampa, ingresan las olas.
  3. A continuación, pasan por unas turbinas ensambladas a unos generadores eléctricos.
  4. Las válvulas hacen que el aire pase por la turbina, de manera que esta gira y mueve el generador, transformándose en energía eléctrica.
  5. Al bajar la ola, se produce la depresión del aire y entonces las válvulas hacen pasar nuevamente el aire por la turbina en el mismo sentido anterior
  6. La turbina reanuda su giro, mueve el generador y se sigue produciendo electricidad.

¿Cómo se almacena la energía de las olas?

En zonas en que los vientos alisios proporcionan un movimiento continuo de las olas, se puede construir un embalse con una pared inclinada de hormigón, de cara al océano.

Sobre esa pared se deslizarán las olas para acumularse en un embalse situado a dos metros por encima del nivel del mar.

energía de las olas cómo funcionaEste cúmulo de agua podría ser turbinada y devuelta al mar para producir electricidad.

Cuando hay mucha potencia almacenada, las olas deben ser orientadas mediante bloques de hormigón amarrados en mar abierto.

Estos bloques pueden concentrar casi toda la energía de un frente de olas de 10 kilómetros de ancho en una pequeña zona de apenas 400 metros.

Las olas de gran altura pueden almacenarse en  un embalse situado también a cierta altura. 

De manera que, al ser liberada esta agua al océano, se podría producir electricidad con el uso de quipos hidroeléctricos convencionales.

¿Qué necesitamos para producir energía de las olas?

Hay una serie de aparatos que, fuera de las turbinas y de los generadores, se deben utilizar en este proceso.

Absorbedores puntuales

Están los  absorbedores puntuales , que son estructuras pequeñas en comparación con la ola incidente.

Son cilíndricos, indiferentes a la dirección de la ola y se colocan agrupados formando una línea.

Los atenuadores

 Los atenuadores,  que están paralelos a la dirección de las olas, menos expuestos a daños y requieren menores esfuerzos que los terminadores.

Los terminadores

Estos,  los terminadores,  también llamados totalizadores, están situados perpendicularmente a la dirección de avance de la ola y pretenden captar la energía de una sola vez.

Según Renovables Verdes, otros dispositivos utilizados en la energía de las olas son los siguientes:

  • El pato de Salter, formado por una serie de cuerpos de perfil ovalado que se mueven alternativamente hacia adelante y hacia atrás al ser azotados por las olas.
  • La bolsa de aire de la Universidad de Lancaster, que tiene un tubo de compartimiento de caucho reforzado de 180 metros de longitud, y a medida que suben y bajan las olas, entra aire en la bolsa para impulsar una turbina.
  • La balsa de Cockerell, que consiste en una balsa articulada que se dobla al paso de las olas, y que con su movimiento impulsa una bomba hidráulica.
  • El cilindro de la Universidad de Bristol, que posee una configuración parecida a la de un barril que flota de lado inmediatamente debajo de la superficie; el barril gira con el movimiento de las olas tirando de cadenas ubicadas en el fondo del mar.

¿Es un tipo de energía eficiente?

Como es producida por el movimiento de las olas del mar, la energía undimotriz genera grandes cantidades de energía de una manera eficiente e ilimitada.

Esa eficiencia está dada en los recursos infinitos del mar, en el hecho de que tres cuartas partes de la Tierra están cubiertas por agua y de que se trata de una energía limpia, renovable y sostenible, y, sobre todo, que, como hemos indicado, es una energía amigable con el ambiente.

¿Es una energía renovable o no renovable?

Es una energía renovable muy concentrada, sus recursos son imperecederos porque provienen del agua del mar.

La electricidad que produce es muy constante, la generación de impactos ambientales es muy inferior si se la compara con otras energías renovables y es compatible con otras energías como la eólica, energía del viento, y la mareomotriz, que es la energía de las mareas.

¿Quién y cuándo se inventó la energía de las olas?

José de Echagaray, un escritor que fue el primer español en ganar el Premio Nobel de Literatura en 1904 fue además un visionario que vislumbró las enormes posibilidades de las energías solar, eólica y de las mareas.

cómo se almacena la energía de las olasEchegaray, además de excelente escritor, fue un notable científico y matemático (cualidades muy raras de ser halladas en una misma persona), miembro de la Real Academia de Ciencias considerado como el más grande matemático español del siglo XIX.

En uno de sus discursos Echegaray dejó constancia de su poder visionario cuando dijo:

“[El hombre] ha utilizado también el combustible: primero, el que encontraba en los bosques, y después el de otros antiguos bosques sepultados en las entrañas de la tierra; pero quedan todavía (…) inmensas energías potenciales por explotar.

Pues qué, las olas del mar, ¿no representan una fuerza colosal? Las grandes olas de la marea, ¿no representan una inagotable energía?

El sol y la luna levantan periódicamente las aguas del Océano, y luego esas aguas descienden y buscan su nivel: pues este movimiento no es más que una gran energía potencial que con el tiempo podrá utilizarse”.

Pero hay muchos otros españoles que se dedicaron a la energía de las olas, según Alejandro Polanco Masa, quien escribe sobre el tema.

Sostiene que la mayoría los científicos españoles que intervinieron a esta energía fueron olvidados al paso del tiempo.

El más célebre de todos los inventores de finales del siglo XIX que en España buscaron obtener energía de las olas fue el inquieto José Barrufet y Veciana, que presentó hacia 1884 su máquina para aprovechar las olas del mar como fuerza motriz, a la que llamó Marmotor.

Al año siguiente el intrépido inventor realizó una serie de pruebas de su ingenio entre la aclamación de la prensa, el público y las autoridades, y a partir de ahí fue olvidado.

Sabías qué...
  • El motor hidráulico de olas fue ideado por el malagueño Luis Ferrándiz Badenes en 1882.
  • El motor de impulsión por olas de José Casanovas data de 1883.
  • La máquina de oleaje del madrileño Baltasar Martínez Burgo fue patentada en 1897.
  • Diversas máquinas de olas fueron diseñadas por José Sagrera Teixidó entre 1889 y 1902.
  • El motor de oleaje de Francisco Herrán Planas es de 1902, y el curioso sistema ideado por el ingeniero militar Francisco Ibáñez Alonso para aprovechar la energía de las olas por medio del uso de aire comprimido, data de 1903.

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