energía térmica oceánica u OTEC

Énergie Thermique des Mers (ETM) u Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC): energía renovable con gran potencial energético

laETM (también conocido por sus siglas en inglés OTEC para Ocean Thermal Energy Conversion) es una energía renovable relativamente desconocida pero con un potencial energético considerable. ETM ya había sido discutido hace unos años en le forum energias. Devuelto al primer plano por las elecciones legislativas en Polinesia, en particular por iniciativa del partido Heiura – Les Verts, es interesante interesarse por los nuevos avances de esta prometedora tecnología.

Breve recordatorio del principio ETM

Ya mencionado por Julio Verne en su novela "Veinte mil leguas de viaje submarino" en el siglo XIX, la producción de energía térmica de los mares es posible gracias a la diferencia de temperatura entre el agua en la superficie y el agua en las profundidades. Se trata entonces de bombear el agua en estos dos lugares utilizando tuberías diferentes. La diferencia de temperatura entre el agua “caliente” proveniente de la superficie y el agua “fría” proveniente de las profundidades debe ser de al menos 19°, lo que explica por qué esta solución solo es posible en ciertas regiones cálidas del globo.

Las plantas pueden operar con 3 tipos de ciclos diferentes: ciclo cerrado, ciclo abierto con producción de agua dulce o ciclo mixto. El mar proporciona entonces energía térmica que hace posible el funcionamiento de un evaporador que a su vez produce energía cinética. Esta energía luego permite que una turbina produzca energía mecánica que a su vez es transformada en energía eléctrica por un alternador. El siguiente video ayuda a comprender mejor este proceso. Sin embargo, tenga cuidado, el proyecto NEMO discutido allí finalmente se suspendió en 2018. Consistía en el establecimiento por parte de Francia de una planta de ETM en Martinica, pero este último ya no parece estar en la tubería.

La eficiencia de las centrales sigue siendo bastante baja: ronda solo el 6% y parte de la energía producida se reinvierte para hacer circular el amoníaco por las tuberías. Pero el agua de mar es un recurso inagotable y gratuito, que es el punto fuerte de esta tecnología. Por otra parte, a diferencia de la energía solar que sólo se puede producir durante el día, o la energía eólica que depende de las condiciones climáticas, la producción de energía de las plantas ETM no experimenta interrupciones. Eventualmente, las centrales eléctricas de ETM deberían poder operar directamente en el mar, tomando la forma de plataformas flotantes ancladas frente a la costa. Pero esta versión optimizada no parece haberse implementado todavía. Por otro lado, ya existen plantas de ETM instaladas en las costas.

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Un patente de la universidad de hainan en China también ofrece una solución capaz de combinar la producción de energía y la producción de agua dulce al mismo tiempo que resuelve los problemas de rendimiento mencionados anteriormente.

Un ejemplo de planta de ETM: la planta de Makai en Hawái

Esta planta fue puesta en marcha en agosto de 2015 por el grupo americano makai océano ingeniería inc. en la isla de Hawai en el Océano Pacífico. Opera con un ciclo cerrado de amoníaco y tiene una capacidad de 100 KW. Bombea agua caliente a unos 24° en superficie y agua fría a 4° en profundidad.

Para proteger los océanos, las tuberías de la planta de Makai están hechas de láminas de titanio. Los microfiltros en sus extremos están ahí para evitar que las especies marinas se introduzcan en las tuberías cuando se bombea el agua. En el siguiente vídeo se ofrece una descripción general de sus instalaciones:

Además de su central eléctrica, el grupo Makai también está trabajando en la mejora de sus instalaciones en alta mar, por ejemplo, están desarrollando y mejorando software para facilitar el tendido de cables o tuberías en el fondo marino. También realizan investigaciones con el objetivo de mejorar la eficiencia de las tuberías utilizadas en las instalaciones marinas (ETM, pero también climatización de agua de mar, etc.).

Aunque se filtra poca información sobre los proyectos de ETM, actualmente otros países como China, Japón, Corea, India, así como muchas islas del Pacífico están interesados ​​en esta tecnología. Es muy probable que varios otros proyectos vean la luz en la próxima década.

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En China, varias universidades han presentado patentes en el campo de la energía marina. Se puede, por ejemplo, citar un patente de la universidad de yantai que propone la instalación de un sistema tipo OTEC no sobre una plataforma, sino sobre un transatlántico. El sistema permite entonces proporcionar la energía necesaria para hacer avanzar el liner. Esta idea de utilizar la energía producida a bordo de un barco para su funcionamiento también se menciona en un patente presentada por Ahmed BYAH. Esta tecnología, si se demuestra su eficacia, podría revolucionar el transporte marítimo.

Las limitaciones técnicas de ETM

Además de la restricción de la temperatura del agua ya mencionada, la instalación de una planta ETM también genera otras preocupaciones técnicas. Instalada en la costa, la planta necesitará tuberías relativamente largas para bombear el agua de mar necesaria para su funcionamiento. Por supuesto, debe instalarse lo más cerca posible del mar. La versión flotante de la planta ETM debe, por su parte, estar firmemente anclada en el mar para que no se desplace. El transporte de energía al continente también requerirá destreza técnica. Otra posible opción sería utilizar estas centrales flotantes para abastecer una actividad offshore, también instaladas en la plataforma flotante.

El medio marino también requiere tener en cuenta los efectos de la corrosión en las instalaciones, lo que es especialmente importante en agua salada. La proliferación de bacterias u organismos marinos vivos como algas o conchas en las tuberías también puede requerir un mantenimiento regular. Esta proliferación se conoce como biofouling. En esta área se está investigando para encontrar soluciones ecológicas para combatir este proceso. Las técnicas que se utilizan actualmente son en su mayor parte perjudiciales para el medio ambiente, pero podemos citar, por ejemplo, una propuesta de pintura antiincrustante a base de silicona que preservaría el medio ambiente.

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Para ir más lejos

Además de la producción de energía, las plantas ETM que operan en circuito abierto o sistemas híbridos pueden contribuir a la producción de agua dulce a partir del agua de mar. Por otro lado, el agua fría extraída de las profundidades de los océanos también puede contribuir a la climatización de ciertos comodidades. Es este proceso de aprovechamiento de aguas profundas (sin intervención de una planta ETM) el que se utilizó para la aire acondicionado de un hospital publico en Tahití, Polinesia.

Este proyecto se llevó a cabo con la participación de la empresa francesa Airaro. El siguiente video presenta brevemente esta empresa:

Acoplando la producción de electricidad, la producción de agua dulce y la climatización mediante tecnologías ETM, se permitiría reducir drásticamente el gasto energético en las islas del sur, al tiempo que se mejoran las condiciones de vida de sus habitantes.

Hay muchas posibilidades para producir energía a partir del mar o de los océanos. Podríamos, por ejemplo, citar la energía de las olas producida por las olas, pero también el concepto de aerogeneradores marinos, también llamados aerogeneradores marinos. En Francia, cada año tiene lugar un evento internacional de presentación de las energías renovables marinas, muestra del interés mostrado por el tema. Fijado Energía marina, tendrá lugar en Le Havre en Normandía entre el 15 y el 17 de junio de 2022.

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