Las olas son el resultado del efecto del viento soplando a lo largo de cientos o miles de kilómetros en mar abierto, lo que origina una transferencia de energía hacia la superficie del océano. Son, por tanto, una forma de energía cinética a la que se puede acceder usando diversos mecanismos armónicos que responden al movimiento de las olas, captando parte de su energía. En definitiva, la energía undimotriz consiste en el aprovechamiento de la energía cinética y potencial del oleaje para la producción de electricidad.

Algunos sistemas pueden ser:

  • Un aparato anclado al fondo con una boya unida a él con un cable. El movimiento de la boya se utiliza para mover un generador. Otra variante sería tener la maquinaria en tierra y las boyas metidas en un pozo comunicado con el mar.

  • Un aparato flotante de partes articuladas que obtiene energía del movimiento relativo entre sus partes. Como la “serpiente marina”.

  • Un pozo con la parte superior hermética y la inferior comunicada con el mar. En la parte superior hay una pequeña abertura por la que sale el aire expulsado por las olas. Este aire mueve una turbina que es la que genera la electricidad.

Las olas, particularmente aquellas de gran amplitud, contienen grandes cantidades de energía. La energía de las olas es una forma almacenada y concentrada de energía solar, incluso el viento que produce las olas es causado por las diferencias de presión en la atmosfera como consecuencia del calentamiento que produce el sol.   La energía de las olas es relativamente una tecnología nueva y las investigación mas intensas fueron en la decada de los 70 y 80 bajo programas promovidos por distintos gobiernos e industrias. Todavía se están llevando a cabo investigación sobre la energía de las olas y se han beneficiado de los fondos aportados por la Comisión Europea. Como resultados, se ha propuesto una amplia variedad de dispositivos para la energía de las olas en las últimas tres décadas, comprendiendo diferentes formas, tamaños y métodos de extracción de la energía. Aunque muchos de estos nunca pasaron de la etapa de diseño, muchos han sido objeto de trabajos de investigación y desarrollo y algunos han sido desplegados en el mar como prototipos o demostraciones.

Inconvenientes

Uno de los principales problemas técnicos consiste en cómo absorber la energía mecánica, que se presenta con un campo de velocidades aleatorio, en energía eléctrica apta para su conexión a la red eléctrica.

El alto coste económico de la inversión inicial da lugar a que estas centrales tengan un periodo de amortización largo. Por otra parte, su utilización se circunscribe a zonas costeras o próximas a la costa, por el coste económico que supone transportar la energia obtenida a lugares del interior.

Otro inconveniente es el impacto ambiental de las instalaciones, que requieren la modificación del paisaje para su construcción. Se ha de disponer de mucho espacio para albergar las enormes turbinas, dando lugar a un impacto ecológico sobre los ecosistemas, habitualmente costeros.

Hay que tener en cuenta que este tipo de energía, ha sido acogida como la más prometedora fuente de energía renovable para los países marítimos. No causa daño ambiental como ya hemos dicho y es inagotable, las olas van y vienen eternamente.

Por lo general se lo estima en unos 2000 gigavatios, si bien la UNESCO lo ha declarado como de aproximadamente el doble de esta cantidad. La posibilidad de obtener energía de las olas se ha estudiado de la época de la Revolución Francesa.

Poco progreso tuvo lugar en convertir este movimiento en energía útil hasta el último cuarto del siglo pasado, principalmente por falta de conocimiento científico de lo que era una ola, cómo avanzaba y cómo podría ser transformada.

Diferencia de la energía hidroeléctrica, la energía de las olas no puede contar con el flujo de agua en una sola dirección. No es posible colocar una rueda de agua en el mar, hacerla girar y generar electricidad, aunque para el espectador en la costa, parecería que las olas avanzan hacia la costa en línea recta.

Una ola se desplaza adelante en un movimiento esquivo, arriba y abajo. Su altura máxima es la indicación clave de su fuerza. De manera que, cuanto más agitado el mar, más potencialmente fructífero será, pero también más difícil resulta cosechar su energía. Los ingenieros de energía de las olas deben diseñar una central eléctrica capaz de absorber la fuerza de las olas más feroces sin peligro de naufragar. Dos de ellas, en Escocia y Noruega, ya han caído víctimas del mar.

  • Ventajas e inconvenientes de la energía undimotriz

La instalación de sistemas generadores de este tipo de energía, tienen las siguientes ventajas:

. Creación de zonas de calma: son beneficiosas en el caso de su aplicación a la acuicultura ya que permite colocar jaulas en zonas más alejadas de la costa. De esta forma se puede disminuir el gran conflicto que existe entre este sector y el turismo, debido a los inconvenientes que ocasionan las jaulas de peces con respecto al impacto visual y a la eutrofización de las zonas cercanas (malos olores, etc..) Por otra parte, determinados sistemas de generación de energía undimotriz pueden producir zonas de calma para playas que alternativamente tendrían un rompeolas tradicional, dando una doble utilidad a estas estructuras. Esta posibilidad implica un ahorro económico importante para aquellos ayuntamientos que invierten anualmente en reabastecer sus playas de arena, ya que estas estructuras pueden disminuir la erosión costera producida por las olas.

. Autoabastecimiento energético de ciertas infraestructuras del puerto: la generación de energía puede abastecer eléctricamente a los equipamientos portuarios y de ocio que se encuentren en la zona al igual que a los barcos atracados. Esto evita el tener que construir tendidos eléctricos, además de significar un ahorro económico importante para el puerto y también una reserva energética en momentos de mayor demanda.

. Aprovechamiento de estructuras existentes: Ciertos sistemas de generación de electricidad a partir de energía undimotriz pueden incorporarse sobre las estructuras tradicionales de un puerto ( diques, rompeolas, etc.) dando a estos elementos múltiples usos y por lo tanto un valor añadido importante. En lo que respecta a Tenerife, existe un proyecto de construcción de un puerto industrial en el sur de la isla ( Puerto de Granadilla). El estudio de viabilidad que se pretende realizar contempla la posibilidad de incorporar estos sistemas a todos los diques previstos en el proyecto del puerto. Este concepto es extrapolable a otros puertos del mundo, cuyas infraestructuras pueden adoptar una doble utilidad al tener el potencial de generar energía renovable.

. Nuevas fuentes de ingresos para un puerto: es interesante para los puertos incorporar la energía que producen los sistemas de energía undimotriz a la red eléctrica general, ya que la venta de esta energía proporciona ingresos adicionales al puerto y permite amortizar más rápidamente la inversión.

Existen un gran número de dispositivos pensados para el aprovechamiento de este tipo de energía, en claro contraste con cualquier otro tipo de aprovechamiento de energía renovable. A pesar de que hay unas 1.000 patentes mundiales de generadores energéticos de olas (GEO), los conceptos en los que se basan se pueden clasificar en unos pocos tipos básicos:

1) Columna oscilante de agua: consiste en la oscilación del agua dentro de una cámara semisumergida y abierta por debajo del nivel del mar. Se produce un cambio de presión del aire por encima del agua.

2) Sistemas totalizadores: pueden ser flotantes o fijos a la orilla. Atrapan la ola incidente, almacenando el agua en una presa elevada. Esta agua se hace pasar por unas turbinas al liberarla.

3) Sistemas basculantes: pueden ser tanto flotantes como sumergidos. El movimiento de balanceo se convierte a través de un sistema hidráulico o mecánico en movimiento lineal o rotacional para el generador eléctrico.

4) Sistemas hidráulicos: son sistemas de flotadores conectados entre sí. El movimiento relativo de los flotadores entre sí se emplea para bombear aceites a alta presión a través de motores hidráulicos, que mueven unos generadores eléctricos.

5) Sistemas de bombeo: aprovechan el movimiento vertical de las partículas del agua. Genera un sistema de bombeo mediante un flotador en una manguera elástica.

 

España quiere subirse a la ola de la tecnología undimotriz. Diversos prototipos se están probando ya en varias partes del país, con el objetivo de que en unos años la fuerza del oleaje sea una energía renovable más. En otros lugares del mundo, como Portugal, Noruega o Escocia, se lo están tomando en serio y ya cuentan con diversas instalaciones. No obstante, todavía se trata de una tecnología que necesita un mayor desarrollo para ser competitiva.

Hace unos días, Santoña (Cantabria) y Pasajes (Guipúzcoa) eran testigos de la ubicación de sendos prototipos de tecnología undimotriz. Se trata de una boya, situada frente a la costa, que aprovecha el movimiento vertical producido por el oleaje para generar energía. La boya cuenta con una bomba hidráulica que traslada la energía mecánica obtenida a un alternador, cuya corriente puede ser luego trasmitida a tierra mediante un cable submarino.En Galicia prueban otro tipo de tecnología, conocida como “Pelamis”. El nombre, que significa serpiente marina, hace honor a su aspecto. El sistema consiste en una serie de cilindros articulados y parcialmente sumergidos. La ola induce un movimiento relativo entre los cilindros, lo que activa un sistema hidráulico, y posteriormente, un generador eléctrico. Esta estructura prioriza la resistencia sobre la eficiencia en la conversión energética, ya que está pensada para zonas con condiciones marinas muy adversas. Se estima que 30 de estos sistemas podrían cubrir las necesidades energéticas de unos 20.000 hogares europeos.

En Galicia prueban otro tipo de tecnología, conocida como “Pelamis”. El nombre, que significa serpiente marina, hace honor a su aspecto. El sistema consiste en una serie de cilindros articulados y parcialmente sumergidos. La ola induce un movimiento relativo entre los cilindros, lo que activa un sistema hidráulico, y posteriormente, un generador eléctrico. Esta estructura prioriza la resistencia sobre la eficiencia en la conversión energética, ya que está pensada para zonas con condiciones marinas muy adversas. Se estima que 30 de estos sistemas podrían cubrir las necesidades energéticas de unos 20.000 hogares europeos.

En el nuevo dique del puerto de Mutriku, también en Guipúzcoa, pondrán en marcha a mediados del año que viene una “columna de agua oscilante”. Este dispositivo, que cuesta 6,1 millones de euros, es una especie de chimenea ubicada en el lecho marino. Las olas entran por una apertura, y cuando el nivel del agua sube y baja, el aire es forzado a pasar por una turbina que gira e impulsa un generador.

Y en el puerto de Granadilla (Tenerife) también se tiene previsto poner a prueba una planta de energía undimotriz. El proyecto cuenta con un presupuesto de 400.000 euros, financiado principalmente por la Unión Europea y el Cabildo tinerfeño.

El primer «parque undimotriz» se comenzó a instalar en la costa de Portugal a base de generadores Pelamis de 750 kW.

Beneficios

    -  Causa un muy bajo daño o impacto ambiental

    -  Es inagotable

    -  Es limpia

    -  Totalmente renovable

    -  Silenciosa

    -  Bajo impacto visual. Mecanismos poco visibles

    -  Tiene alta viabilidad económica

    -  Alto potencial en países costeros

    -  Produce energía local

    -  Producción autónoma y continua de electricidad

    -  Alta disponibilidad de la energía (en horas disponibles al año es    superior al resto de las energías renovables)