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Energía sin fin: central eléctrica de corriente 02: central mareomotriz 01

El mar tiene energía, solo se debe saber cómo usarla

Noticias

presentadas por Michael Palomino

17-02-2012: <Strom aus der Kraft der Gezeiten: Siemens setzt auf Ebbe und Flut>

de: n-tv online; 17.2.2012;
http://www.n-tv.de/wirtschaft/Siemens-setzt-auf-Ebbe-und-Flut-article5524856.html

Empresa MCT: http://www.marineturbines.com/

Traducción por Deepl:

<El reajuste de la política energética alemana mejora las posibilidades de éxito de los proveedores especializados en el mercado de las energías renovables. La empresa del Dax, Siemens, está avanzando en una adquisición para asegurarse los conocimientos técnicos de las centrales mareomotrices.

El gigante industrial alemán Siemens quiere adquirir por completo la pequeña empresa británica Marine Current Turbines (MCT). El resto de las acciones se adquirirán en las próximas semanas, anunció Siemens. No se han dado detalles sobre los detalles financieros. El grupo tecnológico con sede en Múnich no había aumentado su participación hasta el 45% hasta noviembre de 2011.

MCT, con sede en Bristol, se considera un especialista en el mercado de la energía marina. Los expertos esperan que este segmento aún muy joven del sector de las energías renovables tenga un gran potencial para el futuro.

Las centrales mareomotrices utilizan las corrientes marinas creadas por el flujo y el reflujo de la marea para generar electricidad. En principio, no funcionan de forma muy diferente a las centrales eólicas: una hélice acciona un generador. Esto convierte la energía cinética natural en electricidad. A diferencia de las turbinas eólicas, los rotores giran bajo el agua.

Normalmente, sólo la plataforma de mantenimiento es visible desde tierra. Una característica especial: debido a la alta resistencia al agua, las palas del rotor son mucho más cortas y compactas. Las centrales mareomotrices consisten en construcciones masivas que no sólo tienen que soportar la fuerza de las mareas con su anclaje, sino que también están permanentemente expuestas al riesgo de corrosión por el agua salada.

Las turbinas mareomotrices aprovechan en última instancia la atracción gravitatoria de la luna. Su mayor ventaja radica en la constancia del rango de mareas provocado por la órbita de la Luna. A diferencia de los vientos, las corrientes de marea se producen en ciclos regulares. La cantidad de corriente generada puede calcularse de antemano con algunas desviaciones menores.

Sin embargo, las fuerzas gravitatorias de la luna sólo pueden utilizarse de forma sensata en algunas regiones. Para generar fuertes corrientes, se requieren formaciones geográficas costeras especiales.

Algunas zonas costeras de Canadá, Gran Bretaña, Irlanda, Francia y algunos países de Asia oriental se consideran adecuadas para la construcción de centrales mareomotrices.

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Bretaña (Francia) 3.11.2012: Central mareomotriz bajo el nivel del agua en mar abierto: parque de turbinas mareomotrices en el fondo marino "Paimpol-Bréhan":
Energía renovable: Francia construye una central eléctrica bajo el agua
(orig. alemán: Erneuerbare Energien: Frankreich baut ein Kraftwerk unter Wasser)
http://www.welt.de/wirtschaft/article110591813/Frankreich-baut-ein-Kraftwerk-unter-Wasser.html

<Mientras que en Alemania el paisaje y el mar están plagados de turbinas eólicas, los franceses lo intentan con turbinas bajo el agua. Esto tiene muchas ventajas, no sólo visuales.

Por Daniel Wetzel

Los bretones no suelen tener mucha idea de la gente de París. Los proyectos del gobierno central han fracasado a menudo por la terquedad de los habitantes de la costa. Especialmente los proyectos de suministro de energía. Los bretones no quieren que los convenzan.

Por eso no es de extrañar que de las 58 centrales nucleares que hay en Francia, ni una sola esté situada en Bretaña. Bueno, excepto Brennilis, este diminuto reactor experimental con una potencia de apenas 70 megavatios. E incluso para ese, sólo había espacio en el remoto Páramo del Diablo de Yeun Elez, que los antiguos celtas decían que era la entrada a otro mundo, y los misioneros cristianos decían que era la entrada al infierno.

El reactor de avería Brennilis lleva un cuarto de siglo parado, una ruina. Los bretones impidieron la construcción de un reactor más grande en 1980 en el pueblo de Plogoff con batallas callejeras y la construcción de barricadas contra una gran fuerza policial.

Ninguna central nuclear llegó a Bretaña

El ataque de las cohortes romanas a la pequeña aldea gala de Astérix, que se dice que estaba cerca, no fue nada del otro mundo.

Ni siquiera una tropa especial de paracaidistas de la gendarmería pudo imponer su voluntad. Se trata de una revuelta antinuclear en el Estado nuclear de Francia, que nunca se repetirá fuera de las fronteras de Bretaña.

Pero ahora Bretaña se está convirtiendo en el escenario de una nueva revolución energética. Y aunque la empresa nuclear estatal francesa Électricité de France (EdF) vuelve a estar en el centro, esta vez los bretones, por lo demás tan recalcitrantes, le siguen el juego. Se produce un pequeño milagro: EdF va a construir una central eléctrica en Bretaña. Pero es una central eléctrica que nadie ve ni oye: será la primera central eléctrica submarina del mundo en mar abierto, una central alimentada únicamente por la corriente de las mareas.

El director de la empresa francesa de luz EdF convence a la población de la nueva central eléctrica

El milagro fue posible gracias a Vincent Denby-Wilkes, un veterano de la industria energética francesa que dirige las operaciones de EdF en Bretaña. Denby-Wilkes acabó con la resistencia de los lugareños con un método completamente civil: Participación ciudadana. Eso sí, de una forma flexible, complaciente y pragmática de la que los planificadores de un gran proyecto como Stuttgart 21 podrían haber aprendido mucho.

Denby-Wilkes es un directivo que prefiere llevar un blusón o un chubasquero en lugar de un traje porque está muy a menudo en la costa con la gente. Desde hace cuatro años, se sienta regularmente con pescadores, armadores, hoteleros, ecologistas, alcaldes de pueblos y concejales para hablar del proyecto EdF, que es ante todo su proyecto, pero del que sólo dice: "Es el proyecto de la gente, les pertenece".

La central eléctrica se puede visitar durante un corto periodo de tiempo

Durante dos años, el director ha invertido dos días de su semana laboral en promover el singular proyecto de la central mareomotriz entre los residentes locales.

El lugar del mar donde se hundirá la central eléctrica submarina en 2013 no fue elegido por la empresa energética, sino por los pescadores locales: Los hombres se decidieron por una zona protegida para las langostas y los crustáceos, donde los barcos de pesca no van a pescar de todos modos.

El milagro que está en juego todavía puede verse durante un corto periodo de tiempo antes de que se hunda: en Brest, la ciudad portuaria situada en el extremo del hexágono francés, que se adentra en el Atlántico. Completamente bombardeada en la última guerra, hoy la imagen de la base naval está dominada por edificios de hormigón sin rostro.

La central eléctrica parece el ojo de un cíclope

Amarrado al rompeolas del puerto, bajo las murallas de la ciudad, descansa un catamarán que lleva entre sus estabilizadores un anillo de acero blanco casi inmaculado de 16 metros. Con su ancha banda de aletas, la construcción parece el iris del ojo de un cíclope. Es el prototipo de la turbina mareomotriz "Arcouest".

Marineros irlandeses desenganchan el catamarán y remolcan la rueda de la turbina por las aguas del puerto para probarla. Sólo medio sumergido en el agua, encajado entre los estabilizadores del catamarán, el Arcouest comienza a girar lentamente, y a producir electricidad como la dinamo de una bicicleta.

Tecnología de energía verde con el menor impacto ambiental

James Ives siempre está impresionado: "La turbina es absolutamente fiable y requiere poco mantenimiento, sólo tiene una pieza móvil", dice el director de la empresa irlandesa de fabricación OpenHydro. "Ninguna otra tecnología de energía verde tiene un impacto medioambiental tan bajo".

Al principio resulta difícil de creer: después de todo, con su armazón de pie, la turbina marina tiene 21 metros de altura y pesa 850 toneladas. ¿Se supone que una máquina tan monstruosa de cortar peces no tiene ningún impacto medioambiental?

Pero Ives y sus clientes de EdF están seguros de su caso. A diferencia de los aerogeneradores en alta mar, argumenta, las turbinas submarinas se limitan a posarse en el lecho marino.

Por lo tanto, no es necesario realizar perforaciones ruidosas en los cimientos. Y los peces no se sienten a gusto en lugares con una velocidad de corriente de al menos tres metros por segundo, que son productivos para la producción de electricidad. Durante meses, habrían probado el sistema para comprobar sus efectos secundarios en el "Centro Europeo de Energía Marina" de las Islas Orcadas escocesas. No se encontró ninguno.

En comparación con los aerogeneradores, las turbinas subacuáticas presentan otras ventajas. Mientras que el viento es imprevisible y errático y se ve interrumpido repetidamente por las calmas, las turbinas mareomotrices funcionan en la fuerte franja de mareas de la costa francesa con la misma suavidad y previsibilidad que un reloj suizo: 24 horas al día, 365 días al año.

Esto vale su peso en oro para la estabilidad de la red eléctrica. La dirección de la corriente cambia cada seis horas. Pero durante el cambio de marea, sólo hay un pequeño intervalo de tiempo de 20 a 70 minutos cada día en el que la turbina no funciona.

Las centrales eléctricas en los ríos ya no son viables

La idea de utilizar la fuerza de las mareas para generar electricidad no es nada nueva. Ya en 1966, Électricité de France había bloqueado completamente la desembocadura del río Rance, en el noreste de Bretaña, con una presa en la que se instalaron 24 turbinas para generar electricidad. Con 240 megavatios, La Rance sigue siendo la segunda central mareomotriz del mundo, después de la del lago Sihwa, en Corea del Sur, que se terminó el año pasado y también está construida en una presa.

Sin embargo, es poco probable que el bloqueo de ríos enteros pueda aplicarse en el futuro; las consideraciones ecológicas hablan en contra y también las turísticas. Por eso, la nueva idea de instalar turbinas de corriente independientes en el mar, cerca de la costa, tiene mucho más potencial.

Central mareomotriz de 2,2 megavatios de potencia

La primera central mareomotriz en mar abierto frente a la costa de Paimpol-Bréhat tendrá inicialmente cuatro turbinas y será sólo una planta de prueba con unos modestos 2,2 megavatios. Pero incluso eso puede cubrir de forma fiable las necesidades de electricidad de hasta 3.000 hogares durante todo el año.

Cuando la turbina se hunda en 35 metros de agua el próximo otoño, podría ser el nacimiento de una nueva y prometedora tecnología de energía verde. EdF cree que hay suficientes corrientes oceánicas fuertes a lo largo de los 3.400 kilómetros de costa de Francia para alimentar centrales mareomotrices con 3.000 megavatios: esto podría sustituir a tres o cuatro centrales nucleares. Para el conjunto de Europa, el potencial se estima en 15.000 megavatios.

El presidente francés Sr. Hollande quiere reducir la energía nuclear

Para el Presidente francés François Hollande, el proyecto de energía verde de Électricité de France llega en el momento oportuno: El socialista había anunciado en la campaña electoral que quería reducir la cuota de energía nuclear en Francia del 75% actual al 50% para 2025.

Dos reactores de Fessenheim (Alsacia) se cerrarán ya en 2016, aunque Alemania también quiere cerrar más reactores al otro lado de la frontera. Para iniciar su nueva política energética, Hollande ya ha convocado un proceso de consulta estrictamente programado que debe culminar en una nueva ley de energía en mayo de 2013.

Está claro que la joven tecnología de las centrales mareomotrices autónomas no podrá contribuir sustancialmente a satisfacer la demanda de electricidad en Francia durante varios años. Pero el nuevo parque de turbinas mareomotrices de Paimpol-Bréhan es ya un llamativo buque insignia de la visión de la energía verde del presidente francés.>

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7-4-2013: Nueva generación de centrales de energía de las olas y de las corrientes: El poder de las mareas proporciona cantidades increíbles de energía
(orig. alemán: Kraft der Gezeiten liefert unfassbar viel Energie)
de: Welt online, 7-4-2013; http://www.welt.de/wissenschaft/article115038976/Kraft-der-Gezeiten-liefert-unfassbar-viel-Energie.html

Traducción de Deepl:

<Electricidad del poder de las olas.

Las corrientes de los océanos contienen la energía de 1000 centrales nucleares. La nueva generación de centrales de energía de las olas puede utilizar los movimientos del agua de forma cada vez más eficiente, proporcionando cientos de megavatios.

Por Silvia von der Weiden

Así podría ser la central de energía de las olas del futuro: como gigantescas serpientes de agua roja en el mar. Esta central eléctrica está siendo diseñada por la empresa escocesa Pelamis Wave de Edimburgo.

Las mareas, las corrientes y las olas mantienen las masas de agua de los océanos del mundo en constante movimiento. Las tecnologías modernas podrían aprovechar la energía almacenada en ellas. El Consejo Mundial de la Energía, con sede en Londres, estima que la cantidad de energía eléctrica que puede utilizarse en principio es de 2.000 teravatios hora al año, lo que supone más de tres veces el consumo anual de electricidad de Alemania.

Según el Consejo Mundial de la Energía, esto podría suministrar energía renovable a 250 millones de personas en todo el mundo: "Sobre todo, las centrales eléctricas que utilizan las mareas y las fuertes corrientes oceánicas para generar electricidad contribuirán ya en un futuro próximo al suministro de energía renovable".

Funcionan de forma similar a las centrales eólicas, sólo que bajo el agua, y pueden funcionar allí donde las mareas generan fuertes corrientes cerca de la costa. Como el agua tiene una densidad energética unas 800 veces mayor que el viento, las centrales submarinas pueden generar electricidad de forma mucho más eficiente. Los expertos en energía estiman el potencial de esta tecnología en 1,5 teravatios, lo que corresponde a la producción de unas 1.000 centrales nucleares.

La primera de ellas fue la central mareomotriz de La Rance, en Bretaña, en 1967, donde el río Rance desemboca en el Atlántico en la bahía de San Malo. La central utiliza un rango de mareas de doce a 16 metros. Con la marea alta, el agua fluye a través de 24 turbinas tubulares hacia la bahía, que está separada por un muro de contención. Cuando el nivel de agua entre el mar abierto y el embalse está al mismo nivel, los tubos se cierran. Cuando el nivel baja en la marea baja, el proceso se repite a la inversa.

Turbinas tubulares como las de las centrales eléctricas de almacenamiento

Con una potencia total de 240 megavatios, la central mareomotriz suministra unos 600 millones de kilovatios hora de electricidad al año. Eso es tanto como lo que producen 300 aerogeneradores y es suficiente para una ciudad con 150.000 hogares. Hace dos años, la antigua pionera tuvo que ceder el superlativo de ser la mayor central mareomotriz del mundo a la de Sihwa-ho, en Corea del Sur.

La central, construida en la bahía de Asan, cerca de la capital, Seúl, tiene una capacidad total de 254 megavatios. Sin embargo, sólo utiliza el agua entrante en la marea alta para generar electricidad; en la marea baja, el agua se devuelve sin usar al mar. También se utilizan turbinas tubulares, como se ha hecho durante mucho tiempo en las centrales eléctricas de almacenamiento.

Los ingenieros del proyecto de investigación germano-británico "Seaflow", dirigido por la empresa británica Marine Current Turbines, se aventuraron en un nuevo territorio tecnológico, es decir, en mar abierto con sus aguas saladas y azotadas por las tormentas. En 2003 entró en funcionamiento la primera central eléctrica de corrientes oceánicas en el Canal de Bristol, frente a la costa de Cornualles (provincia de Cornwall).

Potencia concentrada bajo el agua

El rotor, formado por dos palas, tiene un diámetro de once metros y está montado a varios metros bajo el agua en una torre de acero anclada al fondo marino. El mar tiene unos 50 metros de profundidad. El prototipo contaba con palas del rotor que podían girar en direcciones opuestas, de modo que las corrientes pudieran aprovecharse de forma óptima para generar electricidad tanto en marea baja como en marea alta. La turbina de prueba alcanzó una potencia máxima de 290.000 vatios y proporcionó un año de valiosos datos de investigación.

Esto ha permitido la construcción de su sucesor, SeaGen, en el estrecho de Irlanda del Norte, cerca de la ciudad pesquera de Strangford. Se trata de la primera central eléctrica comercial de corrientes oceánicas. Las fuertes corrientes de hasta cuatro metros por segundo que reinan allí hacen que el uso de la tecnología sea económico. La central, con una capacidad total de 1,2 megavatios, lleva funcionando desde 2008 y suministra electricidad prácticamente las 24 horas del día.

Se parece a un aerogenerador con dos turbinas. Sin embargo, hay poco que ver en ella. Sólo la parte superior de la torre de acero sale del agua. A menos de tres metros por debajo del nivel del agua, los dos rotores, montados cada uno en una pluma, giran en la corriente. La electricidad que generan se introduce en la red y es suficiente para abastecer a 1.500 hogares.

Los rotores más largos son similares a las turbinas eólicas

Como esto va tan bien, la empresa de ingeniería eléctrica Siemens, que adquirió SeaGen con Turbinas de Corriente Marina, planea ahora construir una central eléctrica de diez megavatios. El nuevo parque energético submarino se construirá en el Mar de Irlanda, frente a las costas de Gales, cerca del grupo de islas de Skerries, y constará de cinco turbinas del tipo avanzado SeaGen-S en la fase final. Está previsto que la central entre en funcionamiento en 2015 y suministre electricidad a unos 10.000 hogares.

Para lograrlo, la potencia de las nuevas turbinas aumentará considerablemente. Con un megavatio cada uno, es casi el doble que antes. La característica más llamativa son los grandes rotores, cuyo diámetro aumentará de los 16 metros del tipo anterior a 20 metros y que estarán equipados cada uno con una pala de rotor adicional. Esto hace que las centrales eléctricas submarinas se parezcan cada vez más a las turbinas eólicas.

La analogía va más allá, como explica Wolfgang Maier, responsable de desarrollo de negocio de la empresa suaba Voith Hydro Ocean Current Technologies. "Al igual que en el caso de la energía eólica marina, el desarrollo de las centrales eléctricas actuales está dando lugar a la construcción de centrales cada vez más potentes en los parques eléctricos submarinos. Esto tiene la ventaja de que grandes cantidades de electricidad se transportan al continente de forma agrupada".

Cientos de turbinas de grandes dimensiones

Uno de estos proyectos a gran escala, para el que Voith suministra las turbinas, se está planificando frente a la costa de la provincia surcoreana de Jeollanam-do. El Parque Mareomotriz Seaturtle, la mayor central eléctrica de corriente mareomotriz del mundo, se construirá allí a partir de 2016/2017. En su fase final, combinará cientos de turbinas que ofrecerán una potencia total de 150 megavatios. Con sus dimensiones, el proyecto establece nuevos estándares tecnológicos, un reto para los ingenieros y técnicos implicados.

Por eso, el fabricante probó primero las cargas en un modelo a escala 1:3 con un prototipo de 110 kilovatios de un nuevo tipo de turbina de corriente mareomotriz. "Los rotores y las carcasas de las turbinas deben estar diseñados para soportar las duras condiciones de funcionamiento en el mar, especialmente en lo que respecta a la corrosión causada por la sal, así como el ensuciamiento por algas y percebes", afirma Stefan Riedelbauch, profesor del Instituto de Mecánica de Fluidos y Maquinaria de Fluidos Hidráulicos de la Universidad de Stuttgart. Junto con su equipo, el científico participó en la optimización del nuevo tipo de turbina.

La turbina de prueba, que ya ha sido desmontada y devuelta, "cumplió plenamente las expectativas puestas en ella", subraya también el fabricante. La construcción se basa en pocas piezas móviles, diseñadas para ser robustas y resistentes al agua de mar. "Las palas del rotor pueden acercarse desde ambos lados y, por tanto, pueden absorber la energía de ambas direcciones sin tener que girar la turbina cuando cambia la corriente de marea. Los rodamientos se lubrican con agua de mar y no necesitan ningún tipo de aceite o grasa. Toda la turbina y, por tanto, también el hueco del generador se inundan y refrigeran con agua de mar", afirma Maier, experto de Voith Hydro, enumerando los avances más importantes.

"Ostra que se abre" de Escocia

El proyecto "Oyster" de Aquamarine Power, de Edimburgo, demuestra que a los ingenieros no se les acaban las ideas para aprovechar la energía marina. La central, que flota en aguas poco profundas cerca de la costa y está anclada al lecho marino, tiene forma de escotilla gigante y se asemeja así a una ostra abierta. Mientras que una parte de la voluminosa planta se encuentra justo por debajo del nivel del agua, la otra parte del colgajo sobresale casi verticalmente de la superficie del agua. El oleaje lo empuja hacia delante y luego lo hace volver a su posición original.

El movimiento rítmico provocado por la energía de las olas se transmite a dos pistones de bombeo que transportan el agua a través de una tubería hasta la orilla. El agua, que está a alta presión, impulsa allí una turbina. Así es como el fabricante escocés explica el principio de funcionamiento de esta inusual tecnología, que ya ha probado con un prototipo. Según sus datos, Oyster 1 suministró 315 kilovatios de potencia durante las pruebas realizadas en 2009 en el Centro Europeo de Energía Marina de las Islas Orcadas y completó 6.000 horas de funcionamiento.

El fabricante está probando ahora una planta de energía aún más potente. Oyster 2 mide 16 por 26 metros cuando está desplegada y tiene una potencia de 800 kilovatios. Este año se van a combinar tres de estas plantas en una central eléctrica "Oyster". En su página web, la empresa ya sueña con un parque de centrales eléctricas de hasta 100 megavatios de capacidad.

Posible central eléctrica en alta mar

No menos ingeniosa es la idea con la que la empresa holandesa SBM Offshore quiere convertir la energía cinética almacenada en las olas del mar directamente en corriente eléctrica: con plásticos electroactivos en los que la fuerza de las olas provoca un cambio en su forma y, por tanto, cambios de carga en el material. Esta forma de generar electricidad funciona realmente en la práctica, como ya han demostrado los científicos de la Universidad Técnica de Darmstadt y Robert Bosch GmbH con un generador de elastómero dieléctrico especialmente construido.

Otro concepto es el de las boyas de amarre en el mar. Las cuerdas con las que se sujetan las boyas al fondo marino estarán formadas por películas enrolladas de polímeros electroactivos. Las boyas les transmitirán las subidas y bajadas de las olas. Así, los polímeros se estiran y se comprimen y generan electricidad de esta manera. En el futuro, esto podría crear una central eléctrica en mar abierto.>

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