A enerxía das mareas como fonte de electricidade

1999/02/01 Susaeta, Tomasa Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Energia berriztagarriak

Aproveitar a enerxía das mareas non é nada novo. Desde a Idade Media, os campesiños das costas acumulaban a auga dos ríos durante a pleamar e liberando a auga acumulada ao baixar a marea facían circular os muíños de auga. Temos moitos exemplos en nosa propia costa. XX. Na segunda metade do século XX os enxeñeiros comezaron a estudar o camiño da enerxía eléctrica das mareas a escala industrial, pero a pesar de que a obtención de enerxía eléctrica desde a marea non era tecnoloxicamente complicada, non era economicamente rendible. Realizáronse varios proxectos, pero pouco rendibles polos graves problemas que se producían nas máquinas e instalacións, que non podían soportar adecuadamente o duro medio mariño. Pero na década dos 90 constatouse que o avance da tecnoloxía fixo posible que a obtención de enerxía barata desde os mares non sexa un soño, senón una opción real. E en varios estados do mundo comezouse a analizar proxectos.

Centrais mareales estuarinas

Até hai pouco considerouse que os lugares máis adecuados paira o uso da enerxía mareomotriz eran os estuarios, nos que discorre un gran volume de auga por un estreito espazo, dando lugar a augas rápidas de alta velocidade. Cando se constrúe una presa á entrada do estuario e iníciase a pleamar péchase o acceso. En consecuencia, na zona de mar da presa o nivel da auga aumenta respecto ao da outra parte. Nas dúas últimas horas da pleamar ábrense os portos e a auga do mar diríxese cara ao estío a través das turbinas, xerando enerxía eléctrica.

Figura . Esquema da marea central do estuario.

Cando a marea está máis alta, os portos péchanse de novo e a auga deposítase no estuario durante a marea baixa. Ao final da bajamar abriranse os portillos e a auga se verterá desde o estuario cara ao mar, movendo as turbinas en sentido contrario, xerando una vez máis enerxía eléctrica. No mundo hai dous centrais mareales en funcionamento: Un de 16 megawatts en Canadá, Nova Escocia, e a coñecida central da Rance, construída en 1967 na costa de Normandía, cun dique de 750 m de lonxitude e una potencia de 240 megawatts.

A idea da presa do estuario, tecnoloxicamente adecuada, expón serios problemas ambientais: o hábitat intermareal dos estuarios, o hábitat da fauna, deteriórase, dificúltase a circulación dos peixes, as turbinas atrapan e matan os peixes, dificúltase a navegación e, ademais, os sedimentos que quedan atrapados na presa poden reducir rapidamente o volume do estuario. Por iso, investigadores e enxeñeiros descartaron a tecnoloxía de diques en estuarios.

Una oportunidade: centrais no mar

No entanto, sobre a base desta tecnoloxía, pero paira evitar problemas ambientais, desenvolveuse un sistema que consiste na construción dunha charca no mar, preto da costa, apoiada no chan submarino, un recinto amurallado. Coa marea arriba (1) a charca alagarase e a auga acumularase alí cando a marea baixa. Coa marea baixa (2) a auga da charca e a auga do mar non están ao mesmo nivel e, cos portos abertos, a auga da balsa se verterá ao mar a través das turbinas; neste paso a central xera enerxía eléctrica. Una vez baleirados (3), a auga da lámina e a auga de mar atópanse ao mesmo nivel. Entón pecharase o acceso á charca e cando suba a marea (4) volverá existir una diferenza de nivel entre a auga do mar e a auga da charca. Ábrense as válvulas e a auga do mar penetra na balsa a través das turbinas, onde a central tamén xera enerxía. Cando se enche a charca (5), o ciclo volve empezar. En Alaska, México e India están a desenvolverse proxectos paira este tipo de centrais mareales.

Obxectivos das correntes mariñas

Figura . Esquema da marea central mariña.

Por problemas ambientais, investigadores e enxeñeiros abandonaron a tecnoloxía das mareas estuarinas e comezaron a estudar o potencial das correntes costeiras. De feito, ao ascender e baixar as mareas, a miúdo fórmanse correntes nas proximidades do litoral (a miúdo lonxe de bahías e estuarios). O relevo do chan submarino en moitos lugares obriga á auga a atravesar canles estreitas ou a rodear os cabos, como a orografía en terra obriga a facer circular o vento por vales estreitos ou rodeando os montes.

Pero a densidade da auga de mar é moito maior que a do aire (832 veces). Isto significa que una corrente de entre 2,5 e 4 metros por segundo ten a mesma enerxía cinética que o vento a 390 km/h. E ten a vantaxe de que non se sabe cando golpeará o vento, non soa todos os días, pero a corrente provocada polas mareas é diaria. Actualmente estanse desenvolvendo dúas tecnoloxías paira a obtención de enerxía en correntes mariñas: barreiras de marea e turbinas de marea.

Barreiras de marea

A tecnoloxía das barreiras mareales é similar á das presas dos estuarios, pero nesta ocasión trátase de situalas non nos estuarios senón nas mareas ou nas canles entre pequenas illas. Non traballarán sobre a diferenza de nivel de auga, é dicir, non deben almacenar a auga en ningún lugar, xa que utilizarán directamente a enerxía da corrente de marea paira mover as turbinas. A principal vantaxe das barreiras de marea é a posibilidade de instalar sobre a auga maquinaria eléctrica (xeradores e transformadores). Filipinas e Xapón están a desenvolver proxectos paira este tipo de barreiras.

Por exemplo, o Goberno de Filipinas investirá 136 millóns de dólares na construción dunha instalación deste tipo no norte da illa de Mindano. A planta, de 30 megawatts de potencia, aprendeu do ocorrido nunha planta piloto xaponesa do estreito de Kurushima, en Xapón, onde as plantas mariñas creceron e proliferaron no emprazamento da turbina e reduciron o seu rendemento, e melloraron a súa tecnoloxía: Utilizan a nova turbina Davis. Trátase dunha turbina de eixo vertical, coas aspas tamén verticais, paralelas ao eixo da turbina.

Turbinas de marea

Alén atópanse as turbinas de marea. As que necesitan valo ou presa son máis adecuadas desde o punto de vista ambiental, xa que as embarcacións poden seguir usando a contorna e necesitan moito menos material e traballo paira construílo. Por exemplo, una turbina de 20 m de diámetro pode obter a mesma enerxía que un aeroxerador de 60 m de diámetro. E non se ve nin se ouve porque está debaixo da auga.

Figura . Esquema da barreira de marea.

Este tipo de turbinas ofrecen un bo rendemento cando a velocidade da corrente é de 2-3 m/s (si é menor o rendemento diminúe considerablemente e non son rendibles economicamente e se a velocidade é maior a maquinaria e instalacións encarécense moito). O emprazamento máis adecuado atópase preto da costa, a unha profundidade aproximada de 30 m. Os promotores desta tecnoloxía aseguran que nos emprazamentos máis adecuados poderíase alcanzar una potencia de máis de 10 megawatts por quilómetro cadrado. Esta tecnoloxía é a que utiliza o proxecto Seaflow que se menciona no cadro da páxina 19 e que se prevé que se poña en marcha este mesmo ano.