Energía mareomotriz: energía oceánica procedente de corrientes y mareas

La energía mareomotriz es una forma de energía renovable que se obtiene aprovechando el movimiento de las corrientes y mareas, y que junto a la energía de las olas (la undimotriz) constituye el conjunto de las energías oceánicas. En el caso de energía obtenida de las corrientes de las mareas, el funcionamiento de los dispositivos convertidores es similar al de los aerogeneradores, terrestres o flotantes, que mediante turbinas aprovechan el viento. En esta modalidad marina las turbinas mareomotrices utilizan la energía cinética y potencial del agua en movimiento. En los últimos años ha comenzado la carrera mareomotriz, que de momento lidera Reino Unido, aunque España y Portugal, con proyectos muy interesantes como el gallego de Magallanes Renovables, le siguen aguas.

Entrevista RadioVoz viernes 22 noviembre de 2024:

Introducción

La energía mareomotriz es una fuente limpia, renovable y predecible que utiliza el movimiento de las mareas y corrientes oceánicas, inducidas por la luna y el sol, para generar la electricidad. Este movimiento provoca el ascenso y descenso del agua en la superficie terrestre, y cuando las masas de aguas sufren aceleraciones, se forman las corrientes mareales.
La energía mareomotriz se obtiene de las subidas y bajadas de las mareas, o de las corrientes que estas provocan. En los últimos años se han producido avances en la explotación de este tipo de energía para fines comerciales, aunque no se trata de una tecnología novedosa. Durante la era romana ya existían molinos de agua que utilizaban la energía de las mareas y ríos, aunque fue en la Edad Media cuando empezó a generalizarse su uso. El desarrollo y el estudio de esta tecnología se paralizó en las décadas posteriores por costes y problemas medioambientales, pero las necesidades actuales han obligado a volver sobre ellas.
A pesar de que algunas centrales de energía mareomotriz funcionan de manera similar a las hidroeléctricas, mediante el uso de diques, haciendo pasar el agua a través de turbinas, los diseños actuales están más enfocados en el aprovechamiento de las corrientes de mareas. Las mayores ventajas de este tipo de energía radican en que es predecible, inacabable, y no contamina. De hecho, las corrientes de las mareas son más predecibles que el resto de las fuentes de energías renovables, tales como el viento, el sol, o las propias olas. Por lo tanto, la bondad de este tipo de energía se basa en la predictibilidad, la seguridad energética y la sostenibilidad. Por el contrario, la construcción y mantenimiento de las plantas mareomotrices puede ser más costosa que la de otros tipos de fuentes renovables.
Las zonas con mayor potencia de corrientes marinas en España se sitúan en el Estrecho de Gibraltar y en algunas partes de Galicia, donde se alcanzan las velocidades necesarias para que funcionen estos dispositivos. En cualquier caso, su aplicación parece que tiene más sentido en aquellas zonas donde haya poco espacio disponible o no exista otro recurso de energía renovable que pueda competir con la mareomotriz.

Situación actual mundial

Los países líderes en energía mareomotriz son Reino Unido (proyecto MeyGen), Francia (posee la central mareomotriz más grande de Europa), y Canadá (proyectos en la Bahía de Fundy). Pero en los últimos años tanto España como Portugal han invertido en investigación y desarrollo para aprovechar la energía de las mareas (y olas) de manera eficiente y sostenible. Los fondos europeos y el alto nivel tecnológico de algunas empresas están impulsando el desarrollo de las energías oceánicas.
Reino Unido está liderando la carrera mareomotriz en Europa mediante subastas anuales de electricidad que establecen tarifas fijas a largo plazo por kWh generado. Francia le sigue aguas, con la puesta en marcha de su primera instalación con esta tecnología en el Canal de la Mancha para 2026, el proyecto FloWatt, que será un parque piloto con 17,5 MW de potencia. Además, en muy poco tiempo aparecerán en escena los primeros parques comerciales mareomotrices como el que la empresa gallega Magallanes Renovables tiene previsto instalar frente a las costas de Gales y Escocia. En definitiva, cuatro empresas (entre ellas una gallega) buscan ser líderes en generar energía a través de las corrientes y las mareas.
En España la energía mareomotriz se está afianzando en los últimos años con varios proyectos innovadores entre los que destacan: el BiMEP (Biscay Marine Energy Platform, plataforma del País Vasco dedicada a la investigación y desarrollo de tecnologías marinas, incluyendo la energía mareomotriz); y los proyectos Marmok en Cantabria (el Marmok-5 y el Marmok-7 están explorando el potencial de la energía mareomotriz). Estos proyectos reflejan el compromiso y potencial de nuestro país para poder liderar el campo de la energía mareomotriz, entre otras energías renovables.

Dispositivos para producir energía mareomotriz

Existen tres tipos principales de centrales mareomotrices para producir energía eléctrica:
• Presa de marea: suelen ubicarse en una bahía o ría, donde la penetración del agua del mar y la diferencia de alturas alcanzada entre la pleamar y la bajamar provoca que se pueda aprovechar la energía potencial provocada por la diferencia de alturas.
• Generador de corriente de marea (TSG, Tidal Stream Generators): son instalaciones muy similares a los parques eólicos, pero sumergidas. Es el método más utilizado a nivel mundial debido a su menor coste y a su bajo impacto visual y medioambiental. Utilizan la energía cinética del agua, en constante movimiento, mediante turbinas similares a las de los aerogeneradores.
• Energía mareomotriz dinámica (DTP, Dynamic Tidal Power): se trata de un tipo de central mareomotriz, poco habitual, formada por una mezcla de las dos anteriores.

Ventajas y desventajas de la energía de las mareas

Como principal ventaja, y ya indicada, destaca la predictibilidad, lo que hace posible poder conocer la potencia que puede ser generada. Y a esta ventaja se suma la de que se trata de una energía limpia y eficiente a bajas velocidades, gracias a la densidad del agua, lo cual exige palas de menor tamaño que las de los generadores eólicos. Adicionalmente, y comparadas con otros tipos, las centrales mareomotrices se pueden considerar silenciosas, y de larga vida útil (algunas llevan más de cincuenta años funcionando).
Por el contrario, y en referencia al tipo presa principalmente, nos enfrentamos a costes elevados de instalación y a una posible alteración de la fauna y la flora de los ecosistemas marinos, que deberá ser estudiada para valorar el posible grado de impacto medio ambiental que pueda producirse.

Caso de Galicia

El Proyecto Magallanes antes citado, desarrollado por la empresa gallega Magallanes Renovables (con sede en Redondela), es uno de los proyectos más avanzados en el campo de la energía mareomotriz en España. El proyecto consiste en una plataforma flotante de acero, similar a un trimarán, que incluye un tubo sumergido donde se instalan los “hidrogeneradores (similares a los aerogeneradores, pero sumergidos en la mar)”. Estos últimos elementos aprovechan el movimiento de las mareas para hacer girar las hélices conectadas a un generador, que a la postre produce la electricidad.
Aunque el diseño, desarrollo y construcción de este proyecto se lleva a cabo en Galicia, la plataforma ha sido probada en costas escocesas, y recientemente la empresa ha sido adjudicataria en subasta de una tarifa energética para proyectos de mareomotriz, lo que supone un contrato a largo plazo a un precio fijo por la electricidad producida, que puede ver la luz en el año 2026. Gracias a este proyecto la compañía instalará dos parques mareomotrices (en Gales y Escocia). En Gales han sido adjudicatarios de una planta de 6 MW, dotada de cuatro plataformas propias; y en Escocia desplegarán otra planta de 4,5 MW, mediante tres plataformas.
Figura 6: Plataforma ATIR del proyecto Magallanes (Fuente: Magallanes renovables)

La plataforma flotante ATIR, el desafío principal del proyecto posee 42 metros de eslora (e incluye un mástil y el tren de potencia inferior de la turbina mareomotriz sumergida) y lleva en desarrollo y mejora quince años. Está dotada con dos rotores, y ha sido validada por la sociedad de clasificación Bureau Veritas, convirtiéndose en la primera plataforma mareomotriz del mundo verificada y certificada. Esta certificación, tras muchos años de seguimiento, supone un paso adelante para la empresa “startup” gallega, y la garantía de que la plataforma cumple con los más altos estándares de calidad y seguridad.

Un mareómetro singular en el puerto de Celeiro

La Cofradía de Pescadores Santiago Apóstol de Celeiro puso punto final a los actos de conmemoración de su 100 aniversario con la apertura de una exposición permanente en la que se destacan los hitos de su historia, y con la inauguración de un mareómetro hecho con cerámica de Sargadelos, ubicado junto a la sede de la cofradía. Este evento, llevado a cabo el miércoles 20 de noviembre 2024, fue la antesala de las XXVIII Jornadas Técnicas de Difusión del Sector Pesquero de Celeiro, celebradas los días 21, 22 y 23 de noviembre, a escasos metros del lugar elegido para la ubicación del mareómetro.

La exposición, que forma parte del proyecto “Celeiro: 100 años de tradición pesquera”, incluye maquetas de barcos emblemáticos, testimonios en paneles y vídeos, una exposición fotográfica, una colección de pinturas de los patrones mayores, y documentos únicos como el acta de constitución de la entidad. Además, se ofrecen visitas guiadas a la lonja, el puerto, el helipuerto (donde habita el helicóptero de Salvamento Marítimo Pesca 2), y al propio edificio de la cofradía, una auténtica muestra de la importancia histórico-cultural de Celeiro.
En el marco del acto inaugural, y amenizado con música del grupo “Sons de Celeiro”, se dio a conocer un “mareógrafo funcional” ubicado en la Plaza del Náufrago, junto al edificio de la Cofradía. Este dispositivo es un instrumento de mareas que registra, entre otros datos, los movimientos verticales del mar (las mareas).
La firma Lages Chavín, de electrónica, ha llevado a cabo el diseño del mareógrafo, un instrumento artístico de mareas de cinco metros de altura dotado con dos esferas (reloj y mareómetro). El instrumento indica en una esfera el tiempo en horas que falta para la siguiente marea (sea bajamar o pleamar), y en la otra la altura que alcanza el nivel del mar en cada momento (la altura de la marea). Se trata de una pieza única que se ha construido en una columna de hierro de fundición, sobre la que se insertan las esferas artísticas citadas, que al igual que el pie del mareógrafo, se ha realizado en cerámica de Sargadelos para conferirle un valor añadido diferencial y especial.

El mareógrafo está dotado con un cuadro de mando y control electrónico con equipos de medición, y está conectado a dos sondas en la punta del muelle. Una de ellas está sumergida en el agua y la otra es de tipo radar. En la base del mareógrafo se colocarán azulejos de Sargadelos con los nombres de todos los patrones mayores de la cofradía del último siglo.
Por lo tanto, este mareógrafo no solo tiene un valor práctico, sino también un valor artístico y cultural, representando el compromiso de la comunidad de la mariña lucense con la preservación de su patrimonio marítimo. Hay que recordar que la información de los relojes de mareas fue clave para el desarrollo de las comunidades pesqueras, y para la seguridad de sus buques y embarcaciones.
En España la red de mareógrafos actual está dotada por once unidades (una en A Coruña), pero hasta ahora uno de los pocos mareógrafos tradicionales de presión existentes estaba ubicado en Portugalete (Vizcaya). El vizcaíno, de aspecto exterior similar al de Celeiro, fue construido en París y colocado por la Junta de Obras del Puerto en el año 1883, pero ya no se encuentra en funcionamiento.

Conclusiones

El océano tiene un gran potencial y por eso diferentes energías como la mareomotriz (mareas y corrientes) y la undimotriz (olas) están llamando a su puerta. De ellas, la energía mareomotriz, por su predictibilidad, puede ser la llave del futuro de las energías renovables, que deben buscar una diversificación. Pero no todas las ubicaciones sirven para aprovechar esta energía, por lo que para obtener casos de éxito se deben seleccionar zonas donde existan grandes velocidades de corrientes y mareas. En España tanto en algunas zonas de Galicia, como en el Estrecho de Gibraltar, cumplimos estos requisitos, aunque aparecen también otros inconvenientes.
La mar, uno de los recursos energéticos más potentes del mundo, está ganando mucha fuerza en los últimos años en el sector renovable gracias al aprovechamiento de las denominadas energías oceánicas. Estos recursos podrían llegar a cubrir el 10% de las necesidades de electricidad mundial, pero de momento, la estrategia de energía renovable marina de la UE pretende sólo alcanzar 40 GW para el año 2050, objetivo mucho menor que el asignado para la eólica offshore, que se pretende que alcance los 300 GW.
España es el país de la UE dotado con más instalaciones de investigación y desarrollo de tecnología para aprovechar las fuentes de energía marinas. A los ya mencionados BIMEP de Vizcaya, y gran tanque de Ingeniería Marítima de Cantabria; se suman otras instalaciones entre las que se encuentran PLOCAN (la Plataforma Oceánica de Canarias), el CEHIPAR (Canal de Experiencias Hidrodinámicas del Pardo) y la Zona Experimental de Aprovechamiento de Energías Marinas de Punta Langosteira (A Coruña), el segundo banco de pruebas más grande del mundo para las tecnologías oceánicas.

Los océanos ofrecen un enorme potencial energético que, mediante diferentes tecnologías, puede ser transformado en electricidad y contribuir a satisfacer las necesidades energéticas actuales, en todas las estaciones del año. Pero, aunque existen más de mil patentes en el mundo, con decenas de conceptos diferentes de aprovechamiento de las energías del mar, ninguno de ellos ha aventajado al resto. Por esto es necesario una convergencia tecnológica para que las mejores soluciones avancen y se posicionen como las más competitivas.
Además, no debemos olvidar que desde el año 2011 nuestro país posee la central undimotriz de Mutriku (Guipúzcoa), que fue la primera instalación de olas en Europa que empezó a comercializar la energía generada. Esta planta en la actualidad es capaz de generar una producción de electricidad acumulada de 300.000 kilovatios por hora cada año, cifra que desde un punto de vista energético es modesta para una central, pero que se alcanza mediante una tecnología avanzada combinada con dieciséis turbinas.
¡Hasta el mes próximo!

RESUMEN (Artículos en prensa)

Para leer artículo resumen publicado en el Diario de Ferrol el 23/11/24:

Para leer artículo resumen publicado en el Diario de Ferrol el 09/11/24:

Para leer artículo resumen publicado en La Voz de Galicia el 28/11/24:

¡Hasta el mes próximo!