Aprovechamiento de energía a partir de corrientes marinas y de mareas en el Golfo de California

En el Departamento de Oceanografía Física del CICESE, un equipo de científicos y modeladores está buscando entender e impulsar el aprovechamiento de energía a partir de corrientes marinas y de mareas en el Golfo de California, un mar regional de gran importancia en este país y con alto potencial en el desarrollo de este tipo de energías renovables.

En noviembre del año pasado, un grupo integrado por Vanesa Magar, Manuel López Mariscal, Arturo Ocampo Torres y Fernando Miranda, todos investigadores y técnicos de Oceanografía Física de este centro, viajó a Punta Remedios, un sitio localizado al norte de Bahía de los Ángeles, para instalar un instrumento oceanográfico que durante seis meses medirá la velocidad de las corrientes a distintas profundidades, proporcionando la información básica que ratificará, o no, su factibilidad como “punto caliente” en el gran mapa regional de recursos mareomotrices y de corrientes marinas que quieren generar.

La Dra. Vanesa Magar estableció que en el CICESE ha tenido mucho interés en desarrollar las energías renovables marinas para aplicaciones en el noroeste del país, y en el Golfo de California se sabe que hay potencial para extracción de energías a partir de corrientes y de mareas.

Descartó que en el golfo se pueda aprovechar la energía del oleaje de forma eficiente pues, por su geometría, no entra el swell. ¿Y qué es el swell? Es el oleaje que se genera a distancia y que se propaga como ondas dispersivas. Por eso, cuando llega a las costas, lo hace periódicamente, como un tren de ondas muy marcadas y bonitas, que rompen una tras otra. Por tener menor “ruido” (periodo y longitud de onda similares, principalmente) son las más aprovechables para extraer energía, a diferencia del oleaje generado localmente, cuyas componentes son aleatorias.

Pero lo que sí se puede aprovechar en el Golfo de California son las energías de corrientes de marea, que se han estudiado en el CICESE desde los años 80 y 90. Y también son aprovechables las corrientes marinas, aunque éstas no se han estudiado tanto como las de marea.

“En el Golfo de California hay muchas constricciones en la zona de las grandes islas, que hacen que esas corrientes se aceleren por el efecto embudo. Y eso también se conoce, sólo que actualmente las tecnologías pueden aprovechar solamente la energía en zonas relativamente someras. Nuestro departamento tiene muchísima experiencia estudiando los umbrales y estudiando la dinámica del golfo en general, a bajas resoluciones, como de un kilómetro por un kilómetro, pero a resolución más local, para la que necesitas tener modelos con resoluciones del orden de metros, se conoce muy poco en realidad. Y para aplicación de extracción de energía se necesita tener ese tipo de datos a nivel local”, señaló la investigadora.

Explicó que el instrumento que colocaron fue un ADCP (acustic doppler current profiler), que manda un pulso acústico y que por efecto doppler, puede medir las velocidades en diferentes puntos en la vertical. Es un instrumento que solamente mide en un punto, y en ese punto se tiene la distribución de velocidades sobre toda la columna de agua.

“Lo fuimos a instalar en mareas muertas y quedó a 18 m de profundidad en ese momento. La marea tiene oscilaciones como de 4 metros de rango en esa zona, y en mareas muertas es cuando el rango es menor. En mareas vivas hay más rango; probablemente esté a 25 metros de profundidad en estas mareas”.

Sobre el tiempo que va a estar funcionando dijo que en mayo de 2016 están considerado recogerlo. “Para hacer mediciones más robustas deberíamos tener un instrumento fijo por un año para poder extraer toda la señal de marea con buena resolución. Pero con seis meses es suficiente para obtener sus componentes principales, estudiarlos y ver cómo se comportan”.

Indicó que con el trabajo de modelación que realizaron en el Laboratorio de Dinámica de Fluidos Geofísicos y Modelación Ambiental (GEMlab, por sus siglas en inglés), que lideran Vanesa Magar y el Dr. Markus Gross (ambos del CICESE), se identificaron ocho puntos calientes en el golfo, de los cuales el de Bahía de los Ángeles es el que tiene mayor potencial.

Calculó que esa zona tiene el límite de aprovechamiento comercial. “Estimamos más o menos como 5 mil watts por metro cuadrado, de densidad de potencial de energía por mareas. Podríamos instalar, según los cálculos que hicimos, unos 30 dispositivos en el espacio donde está el punto caliente que identificamos. Por lo tanto, por el tamaño del punto que se identificó, sí hay la posibilidad de instalar ahí un parque de generación de energía por marea”.

¿Y qué equipos podrían usarse y cuáles son esos límites de aprovechamiento comercial? En dispositivos de corrientes de marea, la mayoría tienen una capacidad instalada entre 1 y 2 megawatts, indicó la investigadora. Eso es equivalente a las primeras turbinas eólicas a nivel comercial, que eran de 2 megawatts. Ahora ya subió a 3 y medio. La mayoría de las instalaciones en Oaxaca, y las instaladas en Tamaulipas son turbinas de 2 megawatts de capacidad instalada. Las marine current turbines (MCT) son dispositivos con 2 turbinas, cada una de 1 megawatt. Actualmente hay parques con hasta cinco turbinas que se han instalado en zonas de Irlanda, con una capacidad instalada total de 10 megawatts en cada parque. Eso te sirve para abastecer electricidad a una población de 10 mil personas.

Respecto al financiamiento del proyecto que ella encabeza, dijo que hay de todo. “El principal patrocinio viene de proyectos internos actualmente. Hay unos proyectos en evaluación en el CONACYT que esperamos traigan dinero para complementar lo que estamos haciendo con recursos internos. También tenemos proyectos con la industria privada, aunque ellos se rigen por reglas totalmente distintas. Ellos están interesados en las corrientes marinas por la relación que tienen con otras tecnologías. Entonces el financiamiento lo vamos a obtener a través de las analogías que tienen las corrientes marinas con corrientes de agua dulce y corrientes de viento, que son en este momento prioritarias en la industria privada”.

Fuente: CONACYT.