Enerxía térmica dos océanos

1999/09/01 Imaz Amiano, Eneko - Elhuyar Zientziaren Komunikazioa Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Energia berriztagarriak

A idea non é nova, xa que foi citada por Jacques Arsene d'Arsonval en 1881. Con todo, o primeiro intento de explotación non chegou até 1930. Georges Clause construíu un modelo de ciclo aberto no golfo Matanzas, na costa noroccidental de Cuba. Tiña una potencia de 22 quilowatts, pero consumía máis do producido polo sistema. En 1979 construíuse un sistema de ciclo pechado no mesmo lugar, alcanzándose una potencia neta de 15 quilowatts durante os dous anos de ensaio. En 1981 os xaponeses construíron un novo sistema de ciclo pechado e alcanzaron una potencia neta de 35 quilowatts. Actualmente só en Xapón e Hawai existen plantas experimentais paira o uso da enerxía térmica dos océanos. Hawai ten una potencia de 240 kW. Con todo, aínda non se conseguiu que esta nova tecnoloxía sexa economicamente viable.

Que é a enerxía térmica dos océanos?

A
enerxía térmica dos océanos é a enerxía obtida a partir da diferenza de temperatura existente entre as augas superficiais e profundas dos océanos, é dicir, das enerxías térmicas.

O océano é, basicamente, un gran intercambiador de calor. Segundo algúns cálculos realizados, a radiación solar absorbida diariamente polos mares tropicais equivale a 170.000 millóns de barrís de petróleo (cifra que tamén aumentou a 250.000 millóns de barrís). Iso é moi tentador, por suposto, e empezan a tentar explotalo.

Con todo, para que o proceso sexa térmicamente rendible, requírese una diferenza de temperatura mínima entre a zona fría e quente de 18-20ºC. Ademais, por problemas tecnolóxicos, a extracción de auga fría non adoita ser recomendable a máis de 1.000 m de profundidade. Ambas as condicións só se dan nos océanos tropicais e subtropicales (ver figura 1), entre 20 ºN e 20 ºS.

Usos

A produción de electricidade é a opción máis versátil nos posibles usos da enerxía térmica dos océanos (realizáronse probas en varios países). Paira iso desenvolveuse un sistema de ciclo pechado e un sistema de ciclo aberto.

No sistema de ciclo pechado (figura 2), o líquido de baixo punto de ebulición, como o amoníaco, se evapora pola auga quente da superficie do mar e pasa a través dunhas turbinas. A continuación, a auga fría de fondo mariño licua o amoníaco, reiniciando o proceso. As turbinas xeran electricidade.

O líquido
empregado no sistema de ciclo aberto (figura 3) é a auga quente da superficie do mar. A auga quente entra na cámara sen carga, se evapora e faise pasar o vapor pola turbina paira volver a condensarlo e eliminalo con auga fría. En 1982 a planta xaponesa tiña una potencia de 40.000 watts e en maio de 1993 conseguiuse que a planta construída nunha proba celebrada en Hawai tivese una potencia de 50.000 watts.

Tamén se pode formar un sistema híbrido que os une. Pero ademais de producir electricidade, tamén se poden utilizar paira obter auga doce si utilízase un sistema de ciclo aberto e híbrido con condensadores de superficie.

Ademais destes dous usos principais, a auga fría extraída dos fondos mariños, rica en nutrientes, pode ser utilizada en viveiros (Hawaiin utilízase no cultivo de salmóns, troitas, lagostas, ostras, ameixas e orellas de mar). En Xapón está a investigarse a extracción de sustancias minerais das augas mariñas, concretamente o uranio, sendo a fonte de enerxía necesaria a enerxía térmica dos océanos. Nun plano máis teórico mencionouse tamén a posibilidade de utilizar a auga fría dos fondos mariños en sistemas de aire acondicionado. Tamén se mencionou a utilización da enerxía térmica oceánica no mar paira a produción de hidróxeno, amonio ou metanol.

Barreiras

Una das barreiras é a falta de desenvolvemento tecnolóxico suficiente paira estes sistemas, pero o principal obstáculo é o enorme custo que supón a construción deste tipo de plantas: A construción dunha planta de OTEC-MW de potencia require uns 2.000 millóns de dólares, a construción dunha central térmica de 1.000 MW de potencia entre 20 e 60 millóns de dólares e a construción dunha central nuclear de 1.000 MW de potencia entre 700 e 3.500 millóns de dólares. Os tubos a utilizar e situar nos fondos mariños son os que máis encarecen a construción das instalacións das OTEC-PLANT, tanto pola contorna de traballo como polos materiais especiais que deben empregarse na construción das tubaxes.

Doutra banda, o último problema que se expuxo coa electricidade
así obtida é si merece a pena levala até a costa ou si é preferible utilizar un produto intermedio (principalmente aluminio, amoníaco, metanol e auga doce) paira a súa fabricación. En canto
ao medio ambiente, esta tecnoloxía non utiliza fontes de enerxía non renovables ou non xera grandes cantidades de CO2. Con todo, este tipo de edificios poden ter efectos locais, entre outros, a distorsión ecolóxica debida á alteración da temperatura das augas mariñas provocada pola mestura de capas de auga (e á variación da concentración de salinidade e nutrientes asociada) e os cambios no crecemento e produción de seres vivos (algas, peces, corais, etc.). Por suposto, habería que analizar si ten outras consecuencias.