Energía maremotérmica para niños
La energía maremotérmica (también conocida como OTEC, por sus siglas en inglés) es una forma de energía renovable que aprovecha la diferencia de temperatura entre el agua cálida de la superficie del océano y el agua fría de las profundidades. Esta diferencia de temperatura se usa para hacer funcionar una máquina especial que produce electricidad. La idea original de esta energía fue del científico francés Arsène d'Arsonval.
Aunque al principio no era muy eficiente, los nuevos diseños de equipos, como los intercambiadores de calor, están ayudando a que esta tecnología sea mucho mejor y se acerque a su máximo potencial.
Contenido
¿Cómo funciona la energía maremotérmica?
En muchas partes del mundo, especialmente cerca del ecuador, el océano tiene capas de agua con temperaturas muy diferentes. Podemos distinguir tres capas principales:
- La capa superficial: Tiene entre 100 y 200 metros de grosor. Es como un gran colector de calor, con temperaturas que van de 25 a 30 grados Celsius.
- La capa intermedia: Se encuentra entre los 200 y 400 metros de profundidad. Aquí la temperatura cambia rápidamente y actúa como una barrera entre el agua caliente de arriba y el agua fría de abajo.
- La capa profunda: En esta capa, la temperatura baja poco a poco. Puede llegar a 4 grados Celsius a 1000 metros de profundidad y hasta 2 grados Celsius a 5000 metros.
Para generar electricidad, se usa el agua caliente de la superficie para calentar un líquido especial que hierve a muy baja temperatura. Este líquido se convierte en vapor y ese vapor hace girar una turbina, que es lo que produce la electricidad. Después, el vapor se enfría con el agua fría de las profundidades, volviendo a su estado líquido para que el ciclo pueda empezar de nuevo.
Características de la energía maremotérmica
¿Es la energía maremotérmica una fuente inagotable?
Sí, esta energía es inagotable porque está conectada con los grandes procesos del clima en la Tierra. Sin embargo, no hay muchos lugares en el mundo donde las condiciones sean perfectas para instalar estas plantas, ya que se necesita una gran diferencia de temperatura en el agua. A veces, se pueden usar instalaciones flotantes para aprovechar mejor esta energía.
¿Qué tan eficiente es la energía maremotérmica?
La eficiencia de estas plantas es un desafío. La diferencia de temperatura entre el agua caliente y la fría no es muy grande, lo que limita la cantidad de energía que se puede obtener. Por ejemplo, si el agua caliente está a 28°C y la fría a 6°C, la eficiencia máxima teórica es de solo 7.3%. Para mejorar esto, los ingenieros buscan que el proceso sea lo más suave posible y reducir la energía que usan las bombas y otros equipos.
¿Qué tipo de turbinas se usan?
Las turbinas que se usan en estas plantas deben ser muy grandes. Esto es para que puedan funcionar bien con la pequeña diferencia de presión del vapor. Una solución es usar un líquido diferente al agua, como el amoniaco, que cambia su presión de vapor mucho más con la temperatura.
¿Qué otros beneficios tiene la energía maremotérmica?
Aunque construir una central maremotérmica puede ser costoso, tienen una ventaja muy interesante: pueden producir grandes cantidades de agua dulce. Por ejemplo, una planta de 3.5 megavatios (MW) podría producir unas 300 toneladas de agua dulce por hora. Además, el agua fría que se usa para enfriar el vapor sale de la planta a una temperatura de unos 16°C, lo que la hace útil para enfriar otras industrias o incluso para sistemas de aire acondicionado.
Historia de la energía maremotérmica
La idea de aprovechar la energía del océano por la diferencia de temperatura fue propuesta por primera vez por Arsène d'Arsonval en 1881. Más tarde, en 1926, el ingeniero francés Georges Claude mostró un modelo a escala que demostraba que era posible usar esta energía.
Claude intentó construir plantas reales en el mar. Primero en las costas de Cuba (1929-1930), en la bahía de Matanzas, donde instaló un tubo gigante para el agua fría. Funcionó por 11 días hasta que una tormenta lo destruyó. Luego, hizo otro intento en Río de Janeiro (1934-1935). Aunque sus pruebas mostraron que la idea era posible, los proyectos fracasaron debido al fuerte movimiento de las olas que dañaba los tubos sumergidos.
A partir de los años 50, hubo grandes avances gracias al ingeniero Nizery. El gobierno francés financió estudios para una planta de energía eléctrica con dos módulos de 5 MW cada uno. A finales de los años 60, en Estados Unidos, se presentaron tres grandes proyectos de plantas flotantes: de Lockheed (160 MW), T.R.W. (100 MW) y la Universidad Johns Hopkins (100 MW).
Gracias a estos trabajos, se construyeron dos plantas experimentales: la MiniC.E.T.O. en Hawái, de 50 kilovatios (kW), y la C.E.T.O.1 en el Caribe, de 1 MW.
Hoy en día, se están planeando proyectos más grandes, como una central de 40 MW y luego una de 100 MW. En Japón, ya se construyó una central de 1 MW en la isla de Nauru y también planean una de 100 MW. Varios países europeos, como Francia, Italia y Alemania, también están investigando esta tecnología.
Impacto de la energía maremotérmica
Ventajas de la energía maremotérmica
- Utiliza fuentes de energía limpias y renovables. El agua caliente de la superficie y el agua fría del fondo del océano reemplazan el uso de combustibles que contaminan.
- Produce muy poco o nada de dióxido de carbono y otras sustancias que contribuyen al calentamiento global.
- Los sistemas maremotérmicos pueden producir tanto agua potable como electricidad.
- La cantidad de energía solar que se acumula en las capas superficiales del océano es enorme y podría cubrir gran parte de las necesidades de energía del mundo.
- Ayuda a reducir la dependencia de los combustibles fósiles que se importan de otros países.
- El agua fría del fondo oceánico, después de ser usada, puede emplearse para sistemas de aire acondicionado en edificios, o para criar peces, crustáceos, algas y otras plantas marinas.
Desventajas de la energía maremotérmica
- Los costos de construcción de las plantas maremotérmicas son más altos que los de las plantas que usan combustibles tradicionales.
- Estas plantas deben ubicarse en lugares donde la diferencia de temperatura del agua sea de al menos 20°C durante todo el año.
- La construcción de las centrales y los tubos necesarios para el sistema podría afectar los arrecifes de coral y otros ecosistemas cercanos a la costa.
Véase también
En inglés: 