Funcionamiento:Antes de entrar en el anlisis de una central
undimotriz, es necesario entender de donde sale el combustible de
estas centrales.Las Mareas:Deben su origen a la atraccin que ejerce
la Luna y el Sol. El agua en el lado de laTierra ms cercana a la
Luna es atrada por la fuerza gravitatoria ms intensamente que el
cuerpo de la Tierra, mientras que el agua del lado de la Tierra ms
alejado lo hace menos intensamente. El efecto de esto es que se
produce una diferencia en el nivel de las aguas de un lado respecto
del otro. La atraccin del Sol es similar, y las mareas que
observamos son el efecto resultante de las dos atracciones.Cuando
la atraccin del Sol se suma a la de la Luna las mareas son grandes
y son llamadas mareas vivas, mientras que cuando las atracciones
son perpendiculares las mareas son pequeas y llamadas mareas
muertas. Las alturas de las mareas vivas estn gobernadas por la
distancia de la Luna a la Tierra, siendo ms grandes en el Perigeo
(cuando la Luna est ms cerca de la Tierra) y ms pequeas en el
Apogeo (cuando la Luna est ms lejos).
Las olas:Las olas son provocadas por el viento, cuya friccin con
la superficie del agua produce un cierto arrastre, formando
rizaduras (arrugas) en la superficie del agua de solo unos
milmetros de altura. Cuando la superficie pierde su lisura, el
efecto de friccin se intensifica y las pequeas rizaduras iniciales
se transforman en olas de mayor tamao. Las fuerzas que tienden a
restaurar la forma lisa de la superficie del agua, y que con ello
provocan el avance de la deformacin, son la tensin superficial y la
gravedad.Cuanto mayor es la altura de las olas, mayor es la
cantidad de energa que pueden extraer del viento, de forma que se
produce una realimentacin positiva. La altura de las olas viene a
depender de tres parmetros del viento, que son su velocidad, su
persistencia en el tiempo y, por ltimo, la estabilidad de su
direccin.Cuando pasa una ola por aguas profundas, las molculas de
agua realizan un movimiento circular regresando casi al mismo sitio
donde se encontraban originalmente, ya que en realidad se produce
un pequeo desplazamiento neto del agua en la direccin de
propagacin, dado que en cada oscilacin una molcula o partcula no
retorna exactamente al mismo punto, sino a otro ligeramente ms
adelantado. Es por esta razn que el viento no provoca solamente
olas, sino tambin corrientes superficiales.Potencial extrable de
las olas:La superficie del mar acta como un gran captador de la
energa del viento transformndola en olas. Aunque la cantidad de
energa que el viento transmite a las olas en comparacin con el que
posee es solo una mnima fraccin, a escala humana supone una
cantidad de energa inmensa, renovable y limpia que puede ser
aprovechada.La altura de una ola es la indicacin clave de su
fuerza, de manera que cuanto ms agitado este el mar, ms
potencialmente fructfero ser, pero tambin ms difcil resultara
obtener su energa debido a la fuerza destructiva de la ola que
puede acabar destruyendo el generador. Por ende, los ingenieros
deben disear una central elctrica capaz de absorber la fuerza de
las olas sin peligro de naufragar.
ENERGIA UNDIMOTRIZLa energa undimotriz es la energa producida
por el movimiento de las olas. Existen diferentes sistemas que
convierten la energa undimotriz en energa elctrica los cuales se
pueden clasificar en fijos o flotantes.-Dispositivos de generacin
fijos:Estos dispositivos son los que estn construidos en la lnea
costera (en la rompiente de las olas) o fijados al lecho marino en
aguas poco profundas.-Dispositivos de generacin flotantes:Estos
sistemas se encuentran flotando en el ocano ya sea cerca o lejos de
la costa.TecnologasA. Columna de Agua Oscilante (Oscillating Water
Column o OWC)Consiste en un tubo hueco con un extremo sumergido en
el agua y el otro expuesto al aire, en cuyo interior se encuentra
una turbina. Por lo tanto cuando la ola sube, se presiona el aire
que hay dentro haciendo girar la turbina, luego cuando la ola baja,
se introduce aire por la parte superior del tubo haciendo girar
nuevamente la turbina. Sin importar la direccion de la corriente de
aire, la turbina (conocida como turbina Wells) gira siempre en la
misma direccion y hace que el generador produzca electricidad.B.
Pelamis (serpiente marina)El Pelamis es una estructura semi
sumergida, alineada en paralelo con la direccin de las olas. Est
compuesta por secciones unidas por juntas de bisagra, en donde el
movimiento de estas es resistido por arietes hidrulicos, que
bombean aceite a alta presion a traves de los generadores
hidraulicos. Estos motores hacen que los generadores produzcan
electricidad. La estructura se mantiene en posicin por un sistema
de anclaje compuesto por cables. El prototipo, a escala completa,
de 750 kW, tiene un largo de 120 m y un dimetro de 3.5 m y contiene
tres mdulos de conversion de energa, de 250 kW cada uno.C. Pato de
Salter (Salter Duck)El Salter Duck es un dispositivo flotante que
genera electricidad a travs del movimiento. El dispositivo se mueve
con un movimiento de cabeceo a medida que la ola pasa, imitando el
movimiento de un pato (de ah su nombre). Este movimiento bombea
fluido hidraulico que activa un generador electro-hidraulico.D.
Wave Dragon (Dragon de las olas)Es esencialmente un dispositivo que
eleva las olas marinas a un embalse por encima del nivel del mar,
que al desaguar hace girar una turbina hidraulica de baja presion
generando electricidad. El Wave Dragon esta anclado en aguas
relativamente profundas para tomar ventaja de las olas marinas
antes que pierdan energa cuando llegan al area costera. El
dispositivo posee dos grandes brazos para captar el mayor volumen
de agua posible. Puede producir entre 4 y 11 [MW] dependiendo de la
actividad de las olas.E. PowerBuoy (Boya de energia)El sistema se
ancla al fondo de mar pero posee una boya martima que se mueve
verticalmente siguiendo las olas. Un cilindro hidraulico en su
interior comprime un fluido con el vaiven de la boya haciendo girar
un generador que produce electricidad. La energa AC generada se
convierte en DC de alto voltaje y se transmite a la costa a traves
de un cable submarino. El PowerBuoy incorpora sensores que
monitorean el rendimiento y el medio ambiente oceanico circundante
dandole una doble utilidad al sistema.
PRINCIPALES VENTAJAS E INCONVENIENTESEl potencial de la energa
de las olas, segn la UNESCO, es de unos 4.000 gigavatios (GV), si
bien todava no se sabe la cantidad que se puede aprovechar y
suministrar a un precio econmico. En este sentido, las
instalaciones undimotrices requieren una alta inversin y un mayor
desarrollo tecnolgico. Sus responsables deben mejorar en varias
cuestiones, como su eficiencia al aprovechar el movimiento no
lineal y esquivo de las olas, o su resistencia al embate de las
mismas, y todo ello con un coste asumible.Por ello, este tipo de
instalaciones todava no es competitivo. Por ejemplo, la planta
recin inaugurada en Portugal es comercial gracias a las ayudas
institucionales: cada kilovatio hora (kWh) producido ser pagado a
26 cntimos de euro, mientras que el kWh convencional se est pagando
por debajo de los 9 cntimos.Las posibilidades de contar con una
energa limpia ms no se pueden desdear. La tecnologa undimotriz
presenta incluso ms ventajas que otras renovables: se trata de una
energa constante y predecible, ya que siempre hay olas, y su
impacto en el entorno tambin es menor.
Ventajas
El aprovechamiento de esta fuerza se lleva investigando desde
hace un tiempo relativamente corto, por lo que los dispositivos
tienen un amplio margen de evolucin. Se trata de una energa limpia,
totalmente renovable, silenciosa y poco visible. Presenta un bajo
impacto ambiental. Su viabilidad econmica est de momento muy
interrelacionada con la tarifa prima elctrica. Alto potencia en la
costa del Darin. Energa local, produccin autnoma y continua de
electricidad. El impacto ambiental causado por la implementacin de
parques undimotricez es mucho menor que el causado al instalar
cualquier otro tipo de energa renovable. Existen ms de ochenta
prototipos que funcionan para sacar energa de las olas esto
demuestra el gran potencial de este tipo de energa.
InconvenientesUno de los principales problemas tcnicos consiste
en como absorber la energa mecnica que se presenta con un campo de
velocidades aleatorio, en energa elctrica apta para su conexin a la
red elctrica.El alto coste econmico de la inversin inicial da lugar
a que estas centrales tengan un perodo de amortizacin largo. Por
otra parte, su utilizacin se circunscribe a zonas costeras o
prximas a la costa, por el coste econmico que supone transportar la
energa obtenida a lugares del interior. Otro inconveniente es el
impacto ambiental de las instalaciones, que requieren la
modificacin del paisaje para su construccin. Se ha de disponer de
mucho espacio para albergar las enormes turbinas, dando lugar a un
impacto ecolgico sobre los ecosistemas habitualmente costeros.
