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Potencial energético de las mareas para generar electricidad

Gerardo Hiriart Le Bert
 
 

Las posibilidades de México

Las posibilidades de México En la parte alta del Golfo de California se registran mareas de gran amplitud que llegan a sobrepasar los 6 metros. Esto se debe a que el tiempo que tarda en subir y bajar la marea es el mismo de la onda de marea en ir y regresar hasta el fondo del Golfo, lo cual se conoce como  resonancia hidráulica. Otro factor es el efecto que produce la fricción del fondo en la variación de la velocidad de la onda de marea, al inundar la parte alta del golfo que es de muy poca pendiente y muy somera. En el proyecto IMPULSA IV de la UNAM, descrito en la página web www.impulsa4.unam.mx, con la finalidad de conocer el potencial teórico de generación eléctrica por medio de centrales de embalse, se realizaron una serie de cálculos y modelos de computación, que en este momento sirven de base para tener una idea de este potencial. Uno de los ejemplos teóricos analizados, con varias suposiciones físicas pero bastante rigor matemático, consistió en poner una presa o cortina, de lado a lado del golfo, de 50 km de largo con 5000 turbinas de 2 MW, donde la profundidad máxima llega a 10 metros (con la debida incertidumbre a lo que “profundidad” pudiera significar, donde el espesor de sedimentos es muy grande). La generación anual de energía, al correr el programa de cómputo con las mareas reales del sitio, con 20 000 MW instalados, resultó ser de 5 500 GWh/año. Esta represa hipotética tendría un tramo de 25 kilómetros sólo de turbinas y los otros 25 km, de terraplén (tablestaca).

El cálculo se repitió para varias configuraciones, operadas durante un año con mareas reales. En todos los casos, la potencia específica de las mareas en el alto golfo resultó ser de 15 MW/km2 y la energía específica, de 8.4 GWh/km2. Es evidente que en esta etapa de evaluación teórica no se han considerado aspectos ambientales (que son de una alta sensibilidad en la región), ni los económicos que podrían hacerlos prohibitivos en muchos casos. En la figura 3 se muestra un resumen de las potencias teóricas alcanzables. Estos cálculos de hicieron en una configuración idealizada, ya que tenían por objeto encontrar los órdenes de magnitud. En un cálculo real, la fricción del fondo puede modificar un poco estos resultados.


Figura 3. Estimación teórica del potencial energético del alto Golfo de California, con una serie de embalses hipotéticos.


A pesar de lo anterior, de los estudios realizados comienzan a desprenderse algunas opciones muy interesantes, tanto desde el punto de vista económico como del ambiental, que seguramente servirán de base para estudios más detallados en el futuro.

Se estudiaron, por ejemplo, lagunas costeras, donde arreglos de doble embalse que aprovechan la topografía del lugar, eventualmente permitirían, mediante compuertas y bordos razonablemente pequeños, crear una mitad de laguna de nivel siempre alto y la otra de nivel siempre bajo, sin considerar todavía los aspectos ambientales y económicos. Se podrían generar 50 MW despachables.

Finalmente, frente a Puerto Peñasco se está analizando el arreglo de una isla (o corral de cría de peces), donde el impacto ambiental sea mínimo, en un área de 1 km.2 Su construcción sería con tablestacas de 12 metros de alto, clavadas en el lecho marino, donde el fondo sea apropiado. La isla estaría dividida en dos estanques mediante una pared con turbinas, y se podría combinar la piscicultura con la generación de energía eléctrica, suministrándose 5 MW casi continuos al puerto.

Este breve artículo pretende mostrar el enorme potencial de aprovechamiento de esta energía renovable, limpia, predecible y confiable, que podría servir de base para iniciar estudios detallados del impacto ambiental, social y económico, además de desembocar en algunas opciones aquí planteadas. No se deben soslayar los aspectos básicos de la ingeniería, que es bastante complicada en estos proyectos, por la calidad del lecho marino (fangoso) y la propia agresividad del agua de mar en las turbinas y compuertas.


Casos mundiales

La tecnología de generación mareomotriz no es nueva. Desde 1967 opera la central de La Rance en Francia, cerca del puerto de Saint Malo y la famosa Catedral de Mont Saint Michel. Allí las mareas alcanzan amplitudes de 12 metros. La central tiene un bordo o represa de 700 metros y 24 turbinas de bulbo de 10 MW cada una. El área del embalse es de 22 km.2 En Charlier, R. (2007) se presenta una descripción actualizada de esta central. Cabe destacar que la energía (renovable) que esta mareomotriz ha generado desde su construcción es mucho más que toda la energía eléctrica solar que se ha generado hasta la fecha en toda Europa. Es decir es una fuente de energía renovable muy potente y confiable. Otro caso de central mareomotriz importante es de Anapolis en Bay of Foundy en Canadá (24 MW). Recientemente se inició la construcción de Sihwa en la República de Corea, en Incheon, muy cerca del aeropuerto internacional de Seul donde se instalarán 260 MW y operará en un complejo de bordos y compuertas que servirán también para evitar inundaciones y sanear la bahía. Su inauguración está planeada para fines de 2009. También en Inglaterra, en la Bahía de Severn, se realizan desde hace años estudios para construir una de las centrales mareomotrices más grandes del mundo. Se habla de miles de MW.

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