Energía mareomotriz y undimotriz: el recurso con horario
El mar plantea un caso inusual en energía: dos tecnologías con ventajas genuinas y concretas de las que carecen casi todas las demás renovables, y un historial de despliegue próximo a cero. Entender por qué enseña más que el entusiasmo o el desdén, porque el obstáculo no es el que casi todo el mundo supone.
Dos recursos que suelen confundirse
La energía mareomotriz procede de la interacción gravitatoria de la Tierra, la Luna y el Sol. Dos veces al día el océano sube y baja, y allí donde la geografía costera embudea ese movimiento -un estrecho angosto, un estuario largo- el agua se mueve lo bastante rápido para mover una turbina. La energía procede en último término de la rotación terrestre, que la fricción de las mareas frena muy despacio.
La energía del oleaje tiene un origen distinto. El viento que sopla sobre el agua transfiere cantidad de movimiento a la superficie, y las olas resultantes transportan esa energía a veces miles de kilómetros desde donde sopló el viento. Una ola que llega a Irlanda puede haberla generado una tormenta frente a Terranova días antes. La undimotriz es por tanto energía eólica concentrada, con el océano actuando de colector y de almacén.
Las consecuencias prácticas difieren por completo. Las mareas son absolutamente predecibles pero de horario fijo, así que una central mareomotriz genera cuando lo dice la marea y no cuando lo pide la demanda, aunque el horario se conoce y puede planificarse, a diferencia de la eólica o la solar. Las olas son menos predecibles pero pronosticables con varios días, y persisten después de amainar el viento, lo que hace la producción undimotriz más suave que la eólica en el mismo emplazamiento.
La densidad del agua hace atractivas a ambas. El agua de mar es unas 830 veces más densa que el aire, así que una misma velocidad de flujo transporta mucha más energía. Una corriente mareal de dos metros por segundo tiene una densidad de potencia comparable a un viento de unos 18 metros por segundo, es decir, un temporal. Por eso las turbinas mareomotrices son pequeñas frente a las eólicas de la misma potencia nominal.
Cómo se capta cada una
Los esquemas de rango mareal son el enfoque más antiguo: construir un dique a través de un estuario, dejar que la marea llene la dársena y soltarla por turbinas en bajamar. La Rance, en Francia, funciona desde 1966 con 240 megavatios, y el lago Sihwa, en Corea del Sur, con 254 desde 2011. Funcionan, duran e inundan un estuario, y por eso se han construido muy pocos desde entonces, al volverse decisivas las objeciones ambientales.
Los esquemas de corriente mareal colocan turbinas directamente en una corriente rápida, sin represar nada. Se parecen a aerogeneradores sumergidos y se han convertido en la línea principal de desarrollo. MeyGen, en el Pentland Firth frente a Escocia, es el mayor, y las máquinas individuales superan ya los dos megavatios. Como el agua es densa, una turbina mareal de 20 metros de diámetro equivale a un aerogenerador de 80.
Los dispositivos de oleaje no han convergido en una sola forma, lo que en sí mismo resulta informativo. Los absorbedores puntuales cabecean verticalmente y mueven un generador con ese movimiento. Los atenuadores son estructuras largas y articuladas que se flexionan al pasar las olas. Las columnas de agua oscilante hacen que una ola empuje aire a través de una turbina en una cámara. Los dispositivos de rebase dejan que las olas desborden a un depósito elevado y vuelvan por una turbina de bajo salto.
La eólica convergió en la turbina tripala de eje horizontal ya en los años noventa y apenas se ha desviado desde entonces. La undimotriz no ha convergido tras cincuenta años, lo que sugiere que ninguna configuración se ha mostrado aún claramente superior: una señal significativa sobre el estado del campo.
La ventaja de la previsibilidad
La generación mareomotriz puede pronosticarse con gran exactitud décadas por adelantado, porque depende de la mecánica orbital. Las tablas de mareas de 2050 pueden imprimirse hoy y serán correctas. Ninguna fuente dependiente del clima ofrece nada comparable; la predicción eólica y solar ha mejorado mucho, pero sigue siendo probabilística a horas o días vista.
Para un operador de red eso vale más de lo que sugiere la energía bruta. Una producción programada y conocida reduce el margen de reserva que debe mantenerse y puede incorporarse a un plan en lugar de acomodarse al llegar. Es una propiedad distinta de la disponibilidad continua de la geotermia o la fisión nuclear -la producción mareal baja a cero cuatro veces al día- pero una variabilidad previsible es mucho más fácil de gestionar que una imprevisible.
La geografía ayuda además. La pleamar ocurre a horas distintas a lo largo de una costa, así que una cartera de emplazamientos mareales en lugares diferentes puede producir una salida combinada mucho más plana que cualquier emplazamiento aislado. Los estudios sobre el Reino Unido, que concentra buena parte del recurso mareal europeo, sugieren que un conjunto distribuido podría aportar una base casi continua.
La undimotriz ofrece otro beneficio sistémico: correlaciona mal con la solar y solo en parte con el viento local, y en el Atlántico Norte es más fuerte en invierno, cuando la solar es más débil. Un recurso que alcanza su máximo cuando los demás no lo hacen reduce el almacenamiento que un sistema necesita, y eso vale más de lo que sugeriría comparar solo costes de energía.
Por qué casi no se construye
La potencia instalada mundial de energía oceánica ronda los 500 megavatios, en su mayoría los dos viejos diques mareales. La eólica supera los 1.000 gigavatios. La proporción es de unos dos mil a uno y apenas se ha movido en una década pese a financiación pública sostenida en varios países.
La razón no es el recurso, que es grande y está bien cartografiado. Es que el mar destruye los equipos. El agua salada corroe el metal y degrada las juntas continuamente. La incrustación marina se acumula en cualquier superficie en meses. Y el caso de diseño no es la condición media sino la tormenta centenaria, donde las fuerzas pueden superar diez veces o más las cargas normales de operación, así que un dispositivo debe construirse para un día que quizá nunca llegue durante su vida útil, y ese gasto lo soporta cada kilovatio-hora que produce.
El mantenimiento lo agrava. A un aerogenerador en tierra se llega en furgoneta. A un dispositivo de oleaje a veinte kilómetros de la costa hacen falta un buque especializado, una ventana meteorológica y una tripulación, y una avería en noviembre puede esperar hasta marzo. Varios desarrolladores destacados han quebrado después de que sus dispositivos sobrevivieran técnicamente pero resultaran ruinosos de mantener en funcionamiento.
La valoración honesta es que la energía oceánica está hoy donde estaba la eólica marina hacia 1995: demostradamente funcional, demasiado cara y dependiente de que se forme una industria que impulse la curva de aprendizaje. La eólica marina bajó cerca de un 70 por ciento de coste una vez que el despliegue alcanzó escala. Que la mareomotriz y la undimotriz la sigan depende menos de un avance técnico que de si se construyen suficientes unidades para que ocurra el mismo aprendizaje, y eso es una cuestión de política industrial y no del mar.
Preguntas frecuentes
¿Qué diferencia hay entre mareomotriz y undimotriz?
La mareomotriz procede de la atracción de la Luna y el Sol moviendo agua horizontalmente con horario fijo. La undimotriz es energía eólica transferida a la superficie del mar, que puede viajar miles de kilómetros desde donde sopló el viento. Solo comparten el medio; su previsibilidad, equipos y economía son completamente distintos.
¿Por qué es previsible la energía de las mareas?
Porque depende de la mecánica orbital y no del clima. Las posiciones de la Luna y el Sol se conocen con gran precisión muy lejos en el futuro, así que las tablas de mareas de décadas venideras pueden elaborarse hoy y serán exactas. Ninguna renovable dependiente del clima tiene esa propiedad.
¿Por qué es la energía oceánica mucho más densa que la eólica?
El agua de mar es unas 830 veces más densa que el aire, así que la misma velocidad de flujo transporta mucha más energía. Una corriente mareal de dos metros por segundo tiene una densidad de potencia comparable a un viento de unos 18 metros por segundo. Por eso una turbina mareal de 20 metros equivale a un aerogenerador de 80.
Si el recurso es tan bueno, ¿por qué se construye tan poco?
Por supervivencia y coste. El agua salada corroe, la incrustación marina se acumula y los dispositivos deben diseñarse para tormentas centenarias con fuerzas diez veces las de operación normal. El mantenimiento exige buque y ventana meteorológica. La capacidad mundial ronda los 500 megavatios frente a más de 1.000 gigavatios de eólica.
¿Llegarán a ser significativas?
Depende del volumen desplegado más que de un avance técnico. La eólica marina bajó cerca de un 70 por ciento de coste una vez construidas suficientes unidades para impulsar una curva de aprendizaje. La energía oceánica se parece hoy a la eólica marina de 1995: funcional, cara y a la espera de ver si se forma una industria de escala suficiente.
