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Ecología y medio ambiente (2/6)

Autor: Benedicto Cuervo Álvarez
Curso:
10/10 (1 opinión) |395 alumnos|Fecha publicación: 22/01/2011
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Capítulo 7:

 Energía maremotriz (1/3)

F) ENERGÍA MAREMOTRIZ. La generación de electricidad a través de las mareas es muy similar a la generación hidroeléctrica, excepto que el agua no recorre un solo sentido, sino que va y viene (flujo y reflujo) y por lo tanto esto debe tenerse en cuenta al momento de desarrollar los generadores. Los sistemas de generación más simples de plantas de mareas, conocidos como sistemas de generación de reflujos, utilizan un dique, conocido como barrera, a lo largo de un estuario. Las compuertas en la barrera permiten que la cuenca de la marea se llene durante las mareas altas que entran (mareas flujo) y que el agua pueda salir a través del sistema de turbinas durante la marea de salida (conocida como marea de reflujo). Existen otras alternativas de sistemas de generación a través de las mareas de flujo, que generan energía de las mareas entrantes, pero tienen menos ventajas que los sistemas de generación de reflujo.

 También son viables los sistemas de generación de doble vía, que generan energía tanto de las mareas de flujo, como de las de reflujo.

Con la energía maremotriz son posibles muchas configuraciones diferentes de turbinas. Por ejemplo, la planta de marea de La Rance, cercana a St Malo en la costa de Francia, utiliza una turbina de bulbo. En los sistemas de turbina de bulbo, la turbina está completamente inmersa, haciendo del mantenimiento algo complicado, ya que se debe frenar el flujo del agua a través de la turbina para lograr acceder a ella. Las turbinas de borde como la de Straflo utilizada en Anápolis Royal en Nueva Escocia, reducen este tipo de problemas ya que el generador está montado en la barrera, en los ángulos rectos de las hélices de la turbina. Desafortunadamente, el rendimiento de este tipo de turbinas es difícil de regular y no son aptas para el uso de bombeo. Se ha propuesto el uso de turbinas tubulares en el proyecto de mareas de Severn en el Reino Unido. En este tipo de organización, las hélices están conectadas a un largo eje y orientadas en un ángulo tal que permite que el generador se ubique sobre la barrera y por lo tanto sea fácilmente accesible para los controles de mantenimiento.

Ya han pasado más de treinta años desde que la estación de energía de mareas más grande del mundo fue construida en el Estuario La Rance en Francia. De 240 MW es mucho más grande que la estación de Anápolis Royal, Canadá de 20 MW que fue terminada en 1984 y los sistemas más pequeños (menos de 500 kW) de la Bahía de Kislaya en Jagxia Creek, China, terminados al mismo tiempo que el proyecto Le Rance.

La preocupación que han generado los efectos sobre el medio ambiente de las barreras de mareas desde la construcción de estación de energía de La Rance ha llevado al desarrollo de tecnologías que buscan producir un impacto menor en el medio ambiente. Dos áreas clave de desarrollo han sido las vallas de mareas y las turbinas (también conocidos como molinos de mareas).

A diferencia de las estaciones de energía de barrera, estas vallas pueden ser utilizadas sin cuencas confinadas, como en el canal entre tierra firme y una isla cercana, o entre dos islas. Como resultado, las vallas de mareas tienen un impacto mucho menor en el ambiente, ya que no requieren la inundación de una cuenca, y son significativamente más económicas de instalar. Las vallas de marea también tienen la ventaja de poder generar electricidad una vez que los módulos iniciales están instalados, a diferencia de los sistemas de barrera que sólo generan energía una vez que están completamente instalados. Sin embargo las vallas de marea no están libres de efectos sobre el medio ambiente y la sociedad, ya que todavía se requieren la estructura de caisson que puede modificar la migración de animales marinos de gran envergadura y desviar las rutas de navegación de barcos.

La compañía Blue Energy estaba planeando construir una valla de marea de 2.2 GW que utiliza la turbina Davis en el Canal de San Bernardino en las Filipinas. El proyecto, con un costo estimado de U$S 2,8 billones, está actualmente en espera debido a la inestabilidad política de la región (Revista Powerline).

A pesar de que fueron propuestas poco después de la crisis de petróleo de los años 70, las turbinas de mareas sólo se convirtieron en una realidad en los últimos cinco años, cuando una turbina de “prueba de concepto” de 15kW fue operativa en el Lago Linnhe, Escocia. Similar a una turbina de viento de eje horizontal, las turbinas ofrecen ventajas significantes sobre los sistemas de barrera y de vallas, incluyendo menores efectos nocivos sobre el medio ambiente.

Las turbinas de mareas utilizan las corrientes de mareas que se mueven con velocidades entre 2 y 3 m/s (4 a 6 nudos) generando entre 4 y 13 kW/m2. Una corriente de rápido movimiento (>3 m/s) puede producir daños en las hélices de la misma forma que un vendaval de gran fuerza puede dañar a los generadores de turbina de viento tradicionales, mientras que a velocidades menores no generan beneficios económicos.

 Se ha informado de la instalación de otra turbina de mareas experimental en Kvalsundet, al sur de Hammerfest en Noruega, que comenzó a operar en noviembre del 2003. Según información suministrada, la turbina de energía de mareas instalada generaría un máximo de 300 kW a la velocidad máxima de la corriente de 2.5 m/s (Hammerfest STRØM AS).

La generación de energía de mareas offshore (“lagunas de mareas”) es el nuevo acercamiento a la conversión de energía de mareas que resuelve los problemas ambientales y económicos de la tecnología más conocida de “barrera de mareas”. Las lagunas de mareas utilizan una estructura de cercado utilizando montículos de escombros y equipos de generación hidroeléctrica low – head situados a una milla o más de la costa, en un área de gran rango de mareas. Los sitios llanos de mareas de poca profundidad son los más económicos. Las estructuras de cercado de múltiples células proveen factores de alta carga (alrededor de 62%) y tienen la flexibilidad de manejar la curva de salida de energía, proveyendo energía en respuesta a las señales de precio de demanda.

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