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lunes, 21 de marzo de 2011

Energía undimotriz - Energía de las olas

De la mar se puede obtener energía de muchas formas, las principales son las que aprovechan las mareas, el viento y las olas. De las mareas y del viento la forma de extraer energía se parece bastante a como se hace en tierra (en un caso a los pantanos y en el otro a los aerogeneradores terrestres -onshore-).

Pero de las olas, ¿Cuánta energía se puede sacar de las olas?


He desempolvado mis apuntes de mecánica de fluidos y he consultado algunos trabajos sobre el tema (¡¡tema teóricamente bastante complicado!!) y me he enterado de algunas cosas que tenia totalmente olvidadas.

Planteamiento simplificado, ecuaciones irresolubles. Simplificamos las ecuaciones, siguen quedando irresolubles. Una pocas simplificaciones mas y llegamos a algo que podemos resolver, tratable dice el artículo, pero auténticamente horroroso.

He visto un cálculo teórico, de estos, para mar abierto (aguas profundas) que obtiene un valor aproximado de la energía que se puede obtener de las olas del mar. El cálculo aproxima que con olas de 10 metros, con periodo de las olas de 10 segundos y si pudiéramos absorber de ellas toda la energía, precisaríamos colocar frente a la ola un dispositivo de unos 8 metros de ancho que generaría unos 40 kW por cada metro de largo.
¡¡¡Guau, es una potencia muy elevada!!!

Aunque solo aprovecháramos el 50% de ella, estaríamos hablando de una cantidad de energía descomunal, no hablemos ya de un mar embravecido.


La costa asturiana tiene unos 350 km, si utópicamente pudiéramos aprovechar toda la energía de las olas que recibe nuestro litoral, en las condiciones anteriores, estaríamos hablando de 14 GW (14 millones de kW), producir esta potencia durante las 24 horas del día representaría una energía de 336 millones de kWh cada día.

Por poner un dato de referencia de cuanto es esto, en el año 2009, en España, el consumo de energía diario promedio fué de 688 GWh (688 millones de KWh) con una potencia máxima demandada ese año de unos 45 GW (45 millones de KW). En España el carbón produce unos 136 GWh/dia y la energía nuclear unos 161 GWh/día de valores promedio.

Las cifras marean y se pierde la perspectiva. Una decima parte de esto sería una barbaridad. Obviamente las cifras son muy cambiantes con las condiciones del mar, los dispositivos capaces de aprovechar esta energía están todavía en “pañales” y la forma de enviar la energía a tierra para su uso es uno de los grandes problemas. Hay trabajo por hacer para los ingenieros especializados en cualquier disciplina.

Para el mío, la electrónica, y muy particularmente la de potencia, está presente en todo el proceso de conversión energético y de transporte a tierra de esta energía para su uso, con una problemática muy similar que en el de la energía eólica.

Dejo aquí un enlace a un video (es para un parque eólico marino) que muestra todo el impresionante despliegue de una gran empresa como ABB para conseguir enviar la energía desde el mar hasta tierra. Es un ejemplo de alta tecnología que plantea la transmisión en continua (HVDC) utilizando transistores de última generación (IGBT).

La impresionante subestación en el mar (offshore), el cableado submarino, los transistores de potencia, la subestación en tierra (onshore), los barcos de cableado,….Ingeniería del más alto nivel.

El video es chulo y la temática un reto apasionante.

3 comentarios:

  1. el nuevo método denominado:OWC HORIZONTAL - COLUMNA DE AGUA OSCILANTE HORIZONTAL, cuyo video está disponible en youtube permite que un volumen de agua contenido en un tubo sobre una plataforma oscile de modo que se desplace un volumen de aire hacia dos turbinas wells. Es económico y aprovecha el 100 % del empuje de las olas.

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    1. Muchas gracias por la información sobre OWC horizontal.
      Un saludo.

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    2. El prototipo denominado WAVE ENERGY CONVERTER PROTOTYPE funciona. El 13 de octubre de este año fue publicado en youtube. Los cálculos preliminares confirman las expectativas. Un volumen de 100 metros cúbicos de agua representa un pistón de poco más de 100 toneladas, olas de sólo 50 centímetros de altura (frecuencia 5 por minuto) producirán una elevación de 50 centímetros del pistón que permitiran generar poco más de 1,500 kilovatios hora por día.

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