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Potencial energético de las mareas para generar electricidad

Gerardo Hiriart Le Bert
 
 

Introducción

Las mareas que se observan en las costas de todo el mundo, tienen su origen en el cambio de la atracción gravitacional que se produce en esos puntos, al estar la masa de la luna alineada o no con la enorme masa solar. Las máximas mareas se producen en luna nueva y luna llena (máxima y mínima atracción lunar) y las menores, también denominadas mareas muertas, cuando la luna está desalineada con el sol en cuarto menguante o cuarto creciente. A pesar de ser éste un fenómeno físico común para las costas de todo el mundo, hay sitios donde la amplitud de las mareas alcanza niveles extraordinarios (en Canadá, Bay of Fundy tiene el récord con 18 m, Bahía Severn en Bristol, Inglaterra tiene 15 m, La Rance en Francia 14 m, Angelmó en Chile 9 m, Santa Clara, Golfo de California, en México, 7 m). En estos casos se conjugan otros aspectos más bien hidráulicos, que hacen que la marea “normal” se amplifique de manera significativa. Son muchos los factores que intervienen, sin embargo los principales son la resonancia hidráulica y la fricción del lecho marino.

Amplificación de las mareas

Las mareas tienen un tiempo característico en que suben y bajan. El tiempo que transcurre entre dos alturas máximas de la marea se denomina periodo y es de aproximadamente 24 horas en mareas diurnas y de 12 horas en semidiurnas. El movimiento del agua al subir la marea se extiende como una onda que avanza a una velocidad igual a √gh, donde h es la profundidad. Si tomamos por ejemplo el caso de una marea que va desde su nivel mínimo hasta su máximo en 6 horas (periodo de 12 horas) en un bahía alargada de profundidad de 100 metros, la velocidad de la onda de marea será de 32 m/s (115 km/h). Si la bahía midiera 690 km de largo, la onda llegaría al final de la bahía en las mismas 6 horas en que la marea va subiendo en la entrada y regresaría en 6 horas durante la bajada de la marea en la boca de la bahía. A esto se le llama resonancia hidráulica y es el fenómeno que mayor amplificación de la marea produce al final de la bahía. Hay casos en que la longitud de la bahía es el doble, es decir 1380 km para nuestro ejemplo. Allí la amplificación de la marea no es tan grande, porque la onda va y regresa en el doble del tiempo entrando en resonancia cada dos ciclos de marea.

Otro efecto que amplifica notablemente la marea es la fricción del fondo. Si tomamos el caso de una bahía que vaya disminuyendo su profundidad, la velocidad de la onda de marea (√gh) en la parte profunda de 100 m es de 32 m/s, y luego irá disminuyendo al ser la profundidad más pequeña, es decir, la onda de marea se va montando sobre la de adelante, amplificando la marea en esa parte.

 

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